探索STWBC2HP：無線電池充電器發(fā)射機的數(shù)字控制器

作為電子工程師，我們總是在尋找創(chuàng)新的解決方案來提升無線充電技術(shù)。今天，我想和大家深入探討一款名為STWBC2HP的數(shù)字控制器，它專為無線電池充電器發(fā)射機而設(shè)計，具備眾多出色的特性和功能。

文件下載：stwbc2hp.pdf

產(chǎn)品概述

STWBC2HP是一款系統(tǒng)級封裝（SiP）產(chǎn)品，集成了STM32微控制器和特定應(yīng)用的前端芯片。它能夠驅(qū)動通用無線電池充電發(fā)射機（TX）的DC - DC級和半橋或全橋逆變器級，為無線充電應(yīng)用提供了強大的支持。

產(chǎn)品特性

高性能內(nèi)核與驅(qū)動

• 強大的CPU：采用Arm 32 - bit Cortex? - M0 + CPU，頻率最高可達64 MHz，能滿足高速數(shù)據(jù)處理和復(fù)雜控制算法的需求。
• 多通道驅(qū)動：配備3個半橋驅(qū)動器，可靈活驅(qū)動全橋逆變器或DC - DC MOSFET；還有2個PWM輸出用于外部柵極驅(qū)動器，為不同的電路設(shè)計提供了更多選擇。

豐富的電源管理

• 集成DC - DC與LDO：內(nèi)置3.6 V/5 V DC - DC和3.3 V、1.8 V LDOs，能為芯片的不同部分提供穩(wěn)定的電源；6 V或9 V電壓倍增器則為柵極驅(qū)動器供電。
• 寬輸入電壓范圍：VIN工作范圍為4.1 V至24 V，可適應(yīng)多種電源輸入，包括像5 V 500 mA USB這樣的有限電源，增強了產(chǎn)品的通用性。

先進的調(diào)制與解調(diào)功能

• 可編程調(diào)制器：擁有FSK可編程調(diào)制器，可根據(jù)不同的通信需求進行靈活配置。
• 集成解調(diào)與傳感器：集成了電流、電壓和相位解調(diào)器以及電流和電壓傳感器，能夠?qū)崟r監(jiān)測電路狀態(tài)，為精確控制提供數(shù)據(jù)支持。

多樣的通信與外設(shè)接口

• 通信接口豐富：支持UART、I2C、SPI和GPIO等多種通信接口，方便與其他設(shè)備進行數(shù)據(jù)交互和通信。
• USB功能強大：具備USB物理接口和USB Power Delivery功能，可實現(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳輸和電源管理。
• 豐富的外設(shè)資源：包含12位0.5 μs ADC和Q - factor驅(qū)動器，還有128 Kbytes帶ECC的閃存和32 Kbytes帶硬件奇偶校驗的SRAM，為數(shù)據(jù)存儲和處理提供了充足的空間。

技術(shù)實現(xiàn)原理

STWBC2HP通過PWM機器生成和控制相關(guān)的PWM信號，其分辨率達到1.47 ns。前端芯片中的40 MHz PLL和17步DLL確保了信號的精確生成。在工作時，它能根據(jù)輸入的DC電壓，靈活驅(qū)動DC - DC級和半橋或全橋逆變器級，實現(xiàn)無線充電功能。同時，通過集成的傳感器和解調(diào)器，實時監(jiān)測電路的電流、電壓和相位等參數(shù)，并進行相應(yīng)的調(diào)整，以保證充電的高效性和安全性。

應(yīng)用場景

充電板

STWBC2HP可用于各種充電板的設(shè)計，為手機、手表等電子設(shè)備提供無線充電功能。其寬輸入電壓范圍和高效的功率轉(zhuǎn)換能力，能滿足不同設(shè)備的充電需求。

RFID掃描儀和便攜式POS系統(tǒng)

在這些設(shè)備中，STWBC2HP可以實現(xiàn)無線供電，擺脫傳統(tǒng)線纜的束縛，提高設(shè)備的便攜性和使用靈活性。

高功率充電

當(dāng)與STWLC89JRO Rx配對時，可實現(xiàn)高達30 W的功率傳輸，適用于對充電速度有較高要求的設(shè)備。

總結(jié)與思考

STWBC2HP作為一款專為無線電池充電器發(fā)射機設(shè)計的數(shù)字控制器，憑借其高性能的內(nèi)核、豐富的電源管理、先進的調(diào)制解調(diào)功能和多樣的通信接口，在無線充電領(lǐng)域展現(xiàn)出了強大的競爭力。它不僅能滿足多種應(yīng)用場景的需求，還為電子工程師提供了更多的設(shè)計可能性。

然而，在實際應(yīng)用中，我們也需要考慮一些問題。例如，如何進一步優(yōu)化其在不同負(fù)載下的效率？如何更好地與其他設(shè)備進行兼容性設(shè)計？這些都是值得我們深入思考和探索的方向。希望各位工程師朋友在實際使用中能充分發(fā)揮STWBC2HP的優(yōu)勢，創(chuàng)造出更優(yōu)秀的無線充電產(chǎn)品。