STMicroelectronics Qi-konformer 15-W-Transmitter unterstützt EPP

Der STWBC-MC ist der erste Qi-Transmitter für das drahtlose Laden, der die neusten Spezifikationen des Qi-Standards v 1.2.4 mit Extended Power Profile (also EPP bzw. 15 W) unterstützt.

Der Transmitter kann zum Laden bis zu drei Ladespulen ansteuern, sodass beim Laden weniger auf eine genaue Positionierung des zu ladenden Gerätes geachtet werden muss.

STMicroelectronics hat schon diverse Transmitter für das drahtlose Laden auf den Markt gebracht, einschließlich Komponenten für die Übertragung von 15 W (STWBC-EP). Das Novum beim STWBC-MC ist, dass er für die Unterstützung der Qi MP-A15 EPP-Topologie (Extended Power Profile) ausgelegt ist.

Der STWBC-MC ist der erste Sender von ST, der für die Unterstützung der Qi-MP-A15-EPP-Topologie ausgelegt ist. Aus der Sicht von STMicroelectronics ist diese neue Qi-Version zwar nur ein kleines Update, bringt aber wesentliche Features wie einfachere Leistungsprofile für 5- und 15-W-Lösungen mit sich. Darüber hinaus sind die Gerätehersteller mit der neuen Version gezwungen, strengere thermische und elektrische Tests zu bestehen, sodass die Gerätesicherheit erhöht wird. Das bedeutet, dass höhere Temperaturen beim Laden mit 15 W zu tolerieren und höhere Spannungsspitzen zu bewältigen sind, als das in den Vorgängerversionen der Norm noch der Fall war.

Dass dank der Mehrspulen-Lösung das zu ladende Gerät nicht mehr genau positioniert werden muss, macht einen Nachteil des induktiven Ladens wett, ein Vorteil, der der resonanten Ladetechnik inhärent ist. Die von der AirFuel-Allianz – der zweite Standard neben Qi – vorangetriebene resonante Ladetechnik hat aber noch einen weiteren Vorteil: Sie kann mehrere Endgeräte mit unterschiedlichen Leistungen gleichzeitig laden. STMicroelectronics betont aber, dass mehrere Spulen in dem Fall leider nicht heißt, dass mehrere Geräte gleichzeitig geladen werden können, der Qi-Standard habe für diesen Anwendungsfall immer noch keine Spezifikationen; es gebe noch deutliche Schwierigkeiten, um dieses Feature zu unterstützen.

Das heißt, dass der STWBC-MC zum Laden eines einzelnen Gerätes ausgelegt ist. Das Unternehmen betont, dass der Transmitter aber Vorteile gegenüber anderen Mehrspulen-Ansätzen aufweist. Denn oft zeige sich, dass sich mehrere Spulen negativ auf die Leistung auswirken und dass es oft Probleme mit Überhitzung und Effizienzverlusten gibt – besonders dann, wenn bei Prototypen versucht wird, zwischen 10 und 20 Spulen zu verwenden. Der STWBC-MC ist hingegen mit verschiedenen Technologien ausgestattet, mit denen diese Probleme von Mehrspulensystemen umgangen werden, um die Leistung zu gewährleisten.

Dazu gehört beispielsweise eine neue Technik, mit der die Spule, die dem Empfänger am nächsten ist, besser erkannt werden kann (Presence-Detection-Scheme). Diese Technik arbeitet schnell und präzise, um zu verhindern, dass mehrere Spulen anfangen zu schwingen und ein Magnetfeld erzeugen, das die Leistung beeinträchtigen kann. In dem Moment, in dem bestimmt wurde, welche Spule am besten funktioniert, werden die anderen abgeschaltet. Wobei die Technik auch so ausgelegt ist, dass sie kontinuierlich die Lage der Spulen überprüft. Das heißt, sobald das zu ladende Produkt bewegt wurde, kann der Baustein auch mit einer anderen und effektiveren Spule arbeiten, um den Wirkungsgrad und die Leistung aufrechtzuerhalten.

Aus der Sicht des Unternehmens weist der STWBC-MC – und auch der STWBC-EP – noch ein weiteres entscheidendes Differenzierungsmerkmal gegenüber konkurrierenden Produkten auf: der integrierte digitale Gleichspannungswandler mit Festfrequenzbetrieb. Konkurrierende Produkte nutzen häufig einen externen Wandler, aber dank der Integration sinken die Materialkosten und das Design wird vereinfacht. Außerdem wird mit dem integrierten Wandler das Design zukunftssicher. Denn auch wenn die EU den Geltungsbereich der Radio-Equipment-Directive (RED) auf Sender für das kabellose Laden ausdehnt und die H-Feld-Emissionen (magnetisches Feld) oberhalb von 145 kHz auf –5 dBm begrenzt, ist das für den Transmitter kein Problem, weil die Frequenz fest auf 127,7 kHz eingestellt ist.

Darüber hinaus ermöglicht es diese Frequenz, dass der STWBC-MC die proprietären Ergänzungen führender Smartphone-Hersteller für das schnelle kabellose Laden unterstützen kann.