効率的な Infineonワイヤレス充電 ソリューションについて学び、それが今日の消費者向けデバイスのニーズを満たすためにどのように最適化されているかを確認します。
消費者向けアプリケーション向けのワイヤレス充電。Infineon の非常に効率的でコスト効率の高いソリューション。
ワイヤレス充電アプリケーションのパートナーであるInfineonの適切な半導体ソリューションを活用して、あらゆるワイヤレス充電設計を強化しましょう。インフィニオンは、ワイヤレスパワーコンソーシアムおよびAirFuelアライアンスのメンバーとして、明日のトレンドを積極的に形作ることに尽力しています。
先進技術が消費者の利便性を実現
私たちはあらゆるモビリティを享受しているにもかかわらず、依然としてモバイルデバイスを壁に固定しています。エンドユーザーは、デバイスを充電するためのより便利な方法を求めています。充電ケーブルの標準化は正しい方向への一歩でしたが、デバイスを充電器に物理的に接続するためにかかる時間は短縮されませんでした。
ワイヤレス充電により、デバイスの充電の手間が省かれ、非常に便利になります。電磁場を使用して送信機から受信機アプリケーションに電力を転送することにより、物理的な接続なしでバッテリーを充電します。ワイヤレス充電分野の標準化により、市場での送信機と受信機のソリューションのプラグアンドプレイ互換性が可能になります。
対象アプリケーション
- 幅広い受信アプリケーションの互換性のあるデバイスで、ケーブルなしで充電できます。
- 詳細については、 ここをクリックしてください。
インフィニオンが最適なソリューションを提供する理由
信頼できるパートナーがいれば、ワイヤレス充電設計を最大限に最適化できます。Infineonの幅広いコンポーネント、ソリューション、リファレンス デザインの選択により、ワイヤレス充電設計の課題を克服できます。Infineonを選択すると、次のようなメリットが得られます。
• コスト効率の高いパッケージと、最先端の信頼性の高い成熟したシリコン技術から生まれた、業界最高の価格性能比の高性能ソリューション
• 小型設計向けの高電力密度：MOSFET用の最小パッケージでスイッチング損失と伝導損失が最も低い
• MOSFET用の低寄生パッケージ（2x2、3x3 HB）
• ハードスイッチングトポロジで最高の効率、低い入力および出力容量による低いスイッチング損失（約20%）、最低のスイッチング損失と伝導損失のベンチマーク
• インバーター/アダプター/充電器ソリューションを作成するための、すぐに使用できる幅広いリファレンスデザイン
ワイヤレス充電規格
現在、市場では誘導型と共振型の2つのワイヤレス充電規格が目立っています。ここでは、それぞれの規格の詳細と、インフィニオンの包括的な高品質半導体ポートフォリオの最先端のソリューションの概要を紹介します。
1.誘導ワイヤレス充電
ワイヤレス パワー コンソーシアムが推進するQiと、AirFuelアライアンスが推進する誘導型AirFuelは、どちらもシングル コイルとマルチ コイルの誘導トポロジをサポートし、100 ～ 300 kHzの周波数を使用しており、現在、量で見ると市場を支配しています。これらが広く使用されているのは、コスト効率が高いためです。誘導マルチコイル ソリューションでは、充電する複数のデバイスをより柔軟に配置することができます (通常、自由度は10 mm未満)。一方、誘導シングルコイル ソリューションでは、単一のデバイスをほぼ正確に配置する必要があります。誘導トポロジは常にインバンド通信に依存します。
インフィニオンの送信ユニット向け製品:
インバーターMOSFET - OptiMOS™ PQFN 3.3x3.3
誘導性Qiおよび誘導性AirFuel規格に準拠したワイヤレス充電ソリューション向けに最適化されたインバーターMOSFET。小型PQFNパッケージに収められた、信頼性が高く成熟したInfineonのシリコン テクノロジーOptiMOS™ により、送信ソリューションで高い効率レベルが実現します。RDS(on) が8.6 mΩ と低いBSZ0994NSATMA1 と、オン抵抗がさらに低い4.4 mΩ のBSZ0589NSATMA1は、インバータMOSFETに最適な部品です。
BSC0993NDATMA1 30 V低電圧MOSFETにより、OptiMOS™ テクノロジが、7mΩ という低いR DS(on) を備えた小型のPowerStage 5x6パッケージに導入されました。最適化されたEMI動作、スタンバイ時とフル動作時の両方で最高の電力密度とエネルギー効率を備えたBSC0993NDATMA1は、ワイヤレス充電ソリューションに最適です。
コイル選択スイッチ - IR MOSFET™ （PQFN 2x2
内）マルチコイル ソリューションの場合、必要な場所に電力を供給するためにコイル選択スイッチが必要です。InfineonはIR MOSFET™ IRLHS6342TRPbF を推奨します。低いRDS(on) と1.0 mm未満の薄型プロファイルを備えた IRLHS6342TRPbF は、設計に最適なスイッチです。
2.共鳴ワイヤレス充電
AirFuelは、6.78 MHz周波数を使用する共振誘導トポロジも提供します。利点としては、充電が必要なデバイスを送信機の近くに自由に配置できるため (通常、垂直方向の自由度は最大30 mm)、サイズや電力が異なる複数のデバイスを充電できるため、使いやすさが向上することが挙げられます。Bluetooth® low energyを使用して通信します。
インフィニオンの送信ユニット向け製品:
Infineonは、特にクラスDインバータ設計の30 V ～ 100 V領域とクラスEインバータの150 V ～ 250 V電圧クラスにおいて、MHzスイッチング実装に対応する優れたパワーMOSFETテクノロジーを提供しています。高速スイッチングに最適化された堅牢なシリコンMOSFETテクノロジと、ゲート充電時間RDS(on) およびCoss の最高の性能指数により、6.78 MHzのインバータ設計を実現できます。
BSZ0909ND OptiMOS™ ハーフブリッジ
BSZ0909ND は、設計者が効率性を損なうことなくレイアウトの簡素化と大幅なスペースの節約を目標とするワイヤレス充電またはドライブ (ドローンやマルチコプターなど) アーキテクチャに最適です。
使用されているOptiMOS™ テクノロジーとPQFN 3x3パッケージを組み合わせることで、スペースが重要な要件であるDC/DCアプリケーション向けに最適化されたソリューションが提供されます。
さらに、 BSZ0909ND は、高速スイッチングに関しては業界をリードする製品です。ゲート電荷量×RDS(on) (Qg*RDS(on))の性能指数が最適化されており、6.78 MHzで低いスイッチング損失と伝導損失を実現します。
IR MOSFET™
マルチコイル設計の場合、Infineonは、ワイヤレス充電アプリケーションに非常に適したロジック レベル パワーMOSFETである、IRL60HS118™ やIRL80HS120 などの使いやすいIR MOSFET デバイスを推奨しています。 PQFN 2x2パッケージは、高速スイッチングやフォーム ファクタが重要なアプリケーションに特に適しており、高い電力密度と効率性の向上、および大幅なスペース節約を実現します。
ゲート電荷Qg が低いため、伝導損失を損なうことなくスイッチング損失が低減します。ゲート電荷が低いにもかかわらず、ロジック レベル製品は、次善の選択肢と比較して、より低いRDS(on) を実現します。性能指数 (FoM) の向上により、高いスイッチング周波数での動作が可能になります。さらに、ロジック レベル ドライブは低いゲートしきい値電圧VGS(th) を提供するため、MOSFETを5 Vでマイクロコントローラから直接駆動できます。
OptiMOS™ パワーMOSFET
InfineonのOptiMOS™ パワーMOSFETは、ワイヤレス電力送信機の設計に適した小型PQFN 3.3x3.3パッケージで優れたRDS(on) および充電特性を提供します。クラスEトポロジーでの使用の場合、Infineonは、オン状態抵抗が28 mΩ の BSZ900N20NS3 200V OptiMOS™ パワーMOSFET、またはR DS(on) 値が200 mΩ の ™ BSZ22DN20NS3200V OptiMOS パワーMOSFETのいずれかを推奨します。
クラスDトポロジーの場合、PQFN 3.3x3.3の BSZ065N03LS 30V OptiMOS™ が最適で、わずか6.9mΩ の低いRDS(on) 値 を提供します。
