高級半導(dǎo)體解決方案領(lǐng)導(dǎo)廠商瑞薩電子株式會社（TSE：6723）開發(fā)出了近場通信（NFC）[注釋1]無線充電系統(tǒng)，可擺脫充電電源線，提高系統(tǒng)效率。瑞薩提供構(gòu)建此系統(tǒng)所需的重要元件：NFC微控制器（MCU）RF20、電源發(fā)射控制IC R2A45801和電源接收控制IC R2A45701。瑞薩也提供配套無線充電系統(tǒng)的外圍分立器件（例如功率半導(dǎo)體器件）。

無線充電在智能手機(jī)等產(chǎn)品中流行起來。它極大方便了便攜式產(chǎn)品充電過程，讓電源線和連接器變得多余。現(xiàn)有無線充電系統(tǒng)通常是通過兩個天線的耦合來實現(xiàn)，一個用于接收功率，另一個用于發(fā)射功率，因此兩個天線間的耦合距離和組合對充電效率有很大影響。這樣的無線充電系統(tǒng)嚴(yán)重限制了有效充電區(qū)域，而發(fā)射和接收天線耦合距離也極大地降低了產(chǎn)品設(shè)計自由度。

瑞薩NFC無線充電技術(shù)將充電區(qū)拓寬到了10cm。它整合了現(xiàn)有的NFC MCU技術(shù)，利用NFC天線實現(xiàn)了采用單個RX天線進(jìn)行NFC通信和無線充電，從而提高了穩(wěn)定性，同時降低了接收器設(shè)計材料成本。為了讓開發(fā)人員能夠更輕松地將該系統(tǒng)整合到移動器件內(nèi)，瑞薩利用成熟的技術(shù)開發(fā)出了NFC MCU、功率接收控制IC和功率發(fā)射控制IC。這些新產(chǎn)品是實現(xiàn)無線充電系統(tǒng)所需的主要元件，瑞薩將它們作為完整解決方案提供。

瑞薩無線充電系統(tǒng)的主要特性

NFC無線充電系統(tǒng)解決方案讓充電擺脫了對電線的依賴，通過融合NFC和無線充電技術(shù)將無線連接帶上一個更加靈活的嶄新的水平上。系統(tǒng)的主要特性如下：

1）通過具有NFC功能的單個天線實現(xiàn)了功率發(fā)射和數(shù)據(jù)接收

具有其它短程通信功能的傳統(tǒng)無線功率接收器需要兩個天線，一個用于發(fā)射數(shù)據(jù)，另一個用于接收功率。在基于NFC的系統(tǒng)中，接收器采用單個天線，從而實現(xiàn)了更小巧、更輕薄的移動手持設(shè)備的設(shè)計。

2）利用NFC拓寬了充電區(qū)

采用NFC的專有技術(shù)將充電區(qū)拓寬到了10cm左右，從而能夠構(gòu)建一個相對不受位置偏差影響的無線充電系統(tǒng)。移動手持設(shè)備功率接受端的靈活性實現(xiàn)了手持設(shè)備和功率發(fā)射端的靈活性設(shè)計。

3）能夠構(gòu)建安全性更高的無線充電系統(tǒng)

NFC支持雙向通信，因此能夠在供電開始之前確定是否可以給系統(tǒng)充電。這樣就提高了無線充電的安全性。

4）單個NFC MCU實現(xiàn)了無線充電和傳統(tǒng)非接觸式智能卡應(yīng)用

基于NFC標(biāo)準(zhǔn)，系統(tǒng)不僅支持無線電源，還支持現(xiàn)有的非接觸式智能卡應(yīng)用。這樣就能夠設(shè)計出更小巧的移動手持式設(shè)備。

瑞薩已將新解決方案提交給NFC論壇[注釋2]的無線充電工作組，以便鼓勵廣泛采用NFC無線充電系統(tǒng)。

這3款新產(chǎn)品及其主要特性簡述如下。

NFC控制器RF20

除了無線充電應(yīng)用，NFC還可用于其它多種應(yīng)用，包括傳統(tǒng)應(yīng)用（例如支付交易、公交系統(tǒng)和售票系統(tǒng)）和新應(yīng)用（例如游戲和醫(yī)療設(shè)備）。尤其是，基于Android™ OS和具有NFC功能的智能手機(jī)發(fā)展迅速。這帶動了對能夠輕松實現(xiàn)NFC功能的解決方案的需求。為了滿足這種需求，瑞薩開發(fā)出了符合國際NFC標(biāo)準(zhǔn)要求、支持基于Android™ OS的智能手機(jī)的RF20 NFC MCU。

1）交鑰匙解決方案

該芯片配有固件軟件和用于主機(jī)端的中間件，固件整合了智能手機(jī)和其它器件所需的全部功能，包括各種NFC標(biāo)準(zhǔn)兼容性驗證功能。這樣就能夠在Android™終端系統(tǒng)上快速、輕松地實現(xiàn)NFC功能。

2）支持各種接口標(biāo)準(zhǔn)

單線連接協(xié)議（SWP）（ETSI TS 102 613兼容）充當(dāng)連接支付交易等應(yīng)用所需的外部安全元件的通信接口，還可以連接到SIM卡[注釋3]上。此外，還支持內(nèi)部集成電路（I2C）和通用異步接收器/發(fā)射器（UART）充當(dāng)主控制器接口。這樣就能夠靈活配置不同的主機(jī)接口類型。

面向無線電源的功率發(fā)射IC R2A45801和功率接收IC R2A45701

單芯片產(chǎn)品內(nèi)整合了配置無線充電系統(tǒng)所需的主要模擬元件。

1）功率發(fā)射器IC R2A45801的特性

功率發(fā)射器IC R2A45801實現(xiàn)了無線功率發(fā)射器的驅(qū)動電路所需的三條充電輸出通道。其片上功能加強(qiáng)了控制安全性，包括熱關(guān)斷和場效應(yīng)晶體管（FET）溫度檢測/系統(tǒng)溫度檢測功能。與RJK1028外部金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管（MOSFET）一起使用時，功率發(fā)射器IC R2A45801可用于構(gòu)建高效功率發(fā)射系統(tǒng)。

2）功率接收器IC R2A45701的特性

整流到充電控制所需的電位之后，功率接收IC R2A45701能夠降低接收器端線圈接收到的電壓。除了無線充電，它還具有電壓和電流監(jiān)測功能以及AC適配器輸入、USB充電輸入和用于外部充電的輸入。支持多個充電輸入的是集成充電控制功能，能夠直接給單節(jié)鋰離子電池充電。因此，R2A45701能夠為帶有電池的器件提供獨立支持。

[注釋1] 近場通訊（NFC）是一種國際短程無線通信標(biāo)準(zhǔn)，采用13.56 MHz頻段，由NXP半導(dǎo)體和索尼公司合作開發(fā)而來。

[注釋2] NFC論壇：一個致力于開發(fā)NFC標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和推廣NFC產(chǎn)品應(yīng)用的行業(yè)協(xié)會。作為NFC論壇的贊助會員，瑞薩在積極推廣NFC技術(shù)的應(yīng)用。

[注釋3] SIM卡：SIM代表用戶識別模塊，是一種儲存用戶信息（例如手機(jī)運營商發(fā)行的電話號碼）的集成電路卡（ICC）。

了解NFC MCU RF20、功率發(fā)射IC R2A45801和功率接收IC R2A45701的主要技術(shù)規(guī)格，敬請參照獨立數(shù)據(jù)表。

定價和供貨情況

將于2012年11月開始供應(yīng)NFC MCU RF20、功率發(fā)射IC R2A45801和接收IC R2A45701樣品，其單價均為6.00美元。預(yù)計NFC MCU RF20將于2013年1月開始量產(chǎn)，2013年6月月產(chǎn)量將達(dá)到1,000,000件。預(yù)計功率發(fā)IC R2A45801和功率接收IC R2A45701將于2013年3月開始量產(chǎn)，2013年12月月產(chǎn)量將達(dá)到1,000,000件。（價格和供貨情況如有變化，恕不另行通知。）

瑞薩電子NFC無線充電系統(tǒng)解決方案