Elektrogeräte ohne Kabel fast genauso schnell aufladen wie mit Kabel: Der neue Schaltkreis STWLC88 soll es möglich machen.

Bild: STMicroelectronics

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Wireless-Stromversorgung Schnellster IC für kabelloses Qi-Laden

09.11.2020

Mit dem STWLC88 hat ein Halbleiterhersteller die weltweit schnellste integrierte Schaltung für kabelloses Laden nach dem Qi-Standard herausgebracht. Konsumenten sollen ihre Geräte, beispielsweise Smartphones, Tablets oder Laptops, nun annähernd so schnell aufladen können, wie es per Kabel möglich wäre.

Der IC STWLC88 verfügt über eine Leistung von bis zu 50 W und soll es erlauben, elektronische Geräte ohne Kabelverbindung genau so sicher und ähnlich schnell zu laden wie mit Kabel. Im Vergleich zur Vorgängerversion sind etwa Smartphones mit dem neuen IC doppelt so schnell aufgeladen.

„Mit der Einführung dieses weltweit schnellsten Ladechips hat ST sein Portfolio so erweitert, dass es ein breites Leistungsspektrum abdeckt, um im Zeitalter der 5G-Kommunikation die wachsende Nachfrage nach Ladeschaltungen höherer Leistung zu erfüllen“, sagt Francesco Italia, General Manager der Analog Custom Products Division von STMicroelectronics.

Eigenschaften des neuen ICs

Der STWLC88 enthält zahlreiche Schaltungen, die den Bedarf an externen Bauelementen reduzieren. Dadurch ist er in eine breite Palette von Anwendungen integrierbar, in denen die Leiterplattenfläche knapp bemessen ist.

Wegen seiner Konformität zu WPC Qi 1.2.4 EPP ist der IC kompatibel zu sämtlichen Qi-EPP-zertifizierten Sendern. Er wartet deshalb mit diversen Features auf, die entscheidend für die Leistungsfähigkeit und Sicherheit sind, und bietet laut Hersteller ideale Voraussetzungen für kabellose Ladeapplikationen mittlerer bis hoher Leistung.

Seinen hohen Wirkungsgrad und seine niedrige Verlustleistung erreicht der STWLC88 mittels eines integrierten, durch niedrige Impedanz und hohe Spannungsfestigkeit gekennzeichneten Synchrongleichrichters und eines Low-Dropout-Linearreglers. Der Chip enthält des Weiteren spezielle Hardware und Algorithmen, die dazu dienen, Probleme mit der ASK- und FSK-Kommunikation während der Übertragung großer Leistungen zu lösen.

Ebenfalls verfügt der IC über eine präzise Fremdobjekterkennung sowie ein integriertes Strommesssystem. Das soll sicherzustellen, dass die hohe Leistung auf sichere und kontrollierte Weise bereitgestellt wird.

Evaluation Board für schnellere Markteinführung

Um einen leistungsstarken Charge-Sharing-Betrieb zu unterstützen, lässt sich der STWLC88 in einem effizienten Sendemodus betreiben. Hinzu kommt die im Chip industrieweit erstmals in einem Empfänger implementierte Gütefaktorerkennung. Ihre Aufgabe ist es, einen sicheren Betrieb zu gewährleisten und den Endanwendern Schutz zu bieten.

Über das I2C-Interface können Firmware- und Plattformentwickler bestimmte Parameter des Bausteins individuell anpassen und die Konfiguration in das eingebaute FTP des Bausteins einprogrammieren; dieses erlaubt mehr als 1.000 Umprogrammierungen. Zusätzliches Firmware-Patching soll die Anwendungsflexibilität des IC weiter steigern.

Der STWLC88 ist bereits in Produktion gegangen. Er wird in einem 4 mm x 4,5 mm x 0,6 mm großen WLCPS-Gehäuse mit einem Anschlussraster von 0,4 mm und 110 Kontaktpunkten angeboten. Die Preise beginnen bei 2,50 US-Dollar (ab 10.000 Stück).

Zusätzlich stellt STMicroelectronics das Evaluation Board Steval-ISB88RX bereit. Es ist mit dem STWLC88 bestückt und bringt eine spezielle GUI mit, um das Prototyping zu vereinfachen und die Markteinführungszeiten von Lösungen mit dem 50-W-Lade-IC deutlich zu verkürzen.

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