reklama
reklama
reklama
reklama
reklama
reklama
reklama
© stanisa martinovic dreamstime.com Technologie | 19 czerwca 2018

Jak szybko zaimplementować system ładowania zgodny ze standardem Qi (Część 2)

Ładowanie bezprzewodowe nie jest tak proste, jak już wstępnie wykazaliśmy w poprzedniej części. Są jednak narzędzia i rozwiązania, które wspomogą implementację tej funkcjonalności. Przyczynią się też dzięki temu do jej upowszechnienia i zapewne także dalszego, szybszego rozwoju.
Projektujesz elektronikę? Zarezerwuj 4 października 2018 roku na największą w Polsce konferencję dedykowaną projektantom, Evertiq Expo Kraków 2018. Przeszło 60 producentów i dystrybutorów komponentów do Twojej dyspozycji, ciekawe wykłady i świetna, twórcza atmosfera. Jesteś zaproszony, wstęp wolny: kliknij po szczegóły.

© Evertiq
Link do pierwszej części artykułu

W poprzedniej części artykułu traktującego o wyzwaniach związanych z implementacją funkcjonalności bezprzewodowego ładowania skupiliśmy się na zdefiniowaniu funkcjonalności i wyzwań z jej wdrażaniem. Wspomnieliśmy też o rozwiązaniach, które znacząco nam ułatwiają wprowadzenie takiej funkcjonalności, zaczynając od bogatego i wysoce zintegrowanego odbiornika STWLC33 od STMicroelectronics.

Nadawanie
STWBC-EP jest drugim układem od tego producenta, którego zadaniem jest ułatwienie projektantom wdrożenie takiej funkcjonalności. Jest to wysoce zintegrowany kontroler nadawczy, który zawiera w sobie wiele nowoczesnych, sprzętowych bloków funkcyjnych z odpowiednim firmware, które pozwolą na kompleksową i wydajną obsługę procesu ładowania bezprzewodowego, w pełni zgodnego ze standardem Qi (1.2).

Chociaż nowy kontroler jest w stanie skorzystać w pełni z dobrodziejstw, jakie oferować ma specyfikacja Qi 1.2, jak np. obsługa mocy do 15 W, zachowuje przy tym pełną kompatybilność z odbiornikami korzystającymi ze wcześniejszego standardu WLC 5 V. Zwiększa to możliwości tworzonej aplikacji oraz jej wykorzystania, dzięki zgodności z większą liczbą urządzeń.

W przeciwieństwie do opisanego w poprzedniej części odbiornika, kontroler STWBC-EP nakłada większe wymagania co do integracji, co związane jest z wyższymi poziomami transmitowanej mocy. Jak na kontroler przystało, rolą tego urządzenia jest zapewnienie precyzyjnych sygnałów kontrolnych dla poszczególnych komponentów zewnętrznych, wchodzących w skład toru zasilającego cewkę nadawczą.

W efekcie tego, projektanci muszą zadbać o odpowiednie elementy budowanej aplikacji, wychodzące poza opisywany kontroler. Przykładem może być sekcja zasilająca DC-DC, podnosząca napięcie w celu poprawnego zasilenia cewki.

Oczywiście kontroler posiada wsparcie dla takich elementów, z których projektanci jak najbardziej mogą skorzystać. Układ jest w stanie sterować pracą odpowiedniego konwertera DC-DC podnoszącego napięcie. Poniżej można zobaczyć przykładową implementację, w którym wykorzystano min. komponenty od Diodes Inc.



W takiej konfiguracji, układ wykorzystuje wbudowane algorytmy, by móc efektywnie sterować pracą całości, wykorzystując informacje zwrotne (np. o prądzie cewki – pin CS_CMP, lub napięcia – pin VTARGET). Algorytm zawarty w kontrolerze STMicroelectronics odpowiednio steruje pracą komponentów, a projektanci mają ułatwione zadanie w dostosowaniu się do wymagań konkretnego projektu, mogąc w przystępny sposób zaprogramować działanie algorytmu. W ten sposób kontroler jest w stanie pomóc projektantom, jednocześnie nie zabierając im swobody.

Dodatkowa pomoc
STMicroelectronics nie pozostawia zainteresowanych bez opieki i wsparcia. Jednym z przykładów na to ma być udostępniony zestaw referencyjny w postaci kitu STEVAL-ISB044V1. Ma to być kompletny projekt nadajnika bezprzewodowego, zgodny z Qi 1.2, z odpowiednim i uzyskanym certyfikatem. Warto też wspomnieć, że podobny zestaw dostępny jest dla nadajnika. Oznaczony został jako STEVAL-ISB042V1.

W przypadku zestawu nadajnika, otrzymujemy kompletny projekt, w którym skupiono się na poprawnym wysterowaniu cewki nadawczej, jak np. Wurth Electronics 760308104113. Zestaw odbiornika ma pomóc szczególnie w przypadku szybkiego prototypowania i opracowywania nowych aplikacji. Zapewni też zgodność z różnymi typami nadajników, operujących zgodnie ze wspomnianym standardem, niezależnie od ich budowy.

Firmware
Jak wspomnieliśmy wcześniej, projekt płytek i dobór komponentów to tylko część składowa poprawnej implementacji funkcji ładowania bezprzewodowego, wykorzystującego takie standardy jak Qi. Systemy takie muszą jeszcze spełnić konkretne wymagania związane z odpowiednią obsługą protokołów.

Ci, którzy zechcą skorzystać z oferty i rozwiązań STMicroelectronics, będą mieli sporą część tego problemu z głowy. Opisywane wcześniej, i wyżej, komponenty, a także zwłaszcza wspomniane zestawy, posiadają zaimplementowaną pełną obsługę protokołów. Pozwoli to na w miarę szybkie wdrożenie takiej funkcjonalności do tworzonych aplikacjach.

Miłym dodatkiem ze strony STMicroelectronics jest dodatkowe wsparcie dla własnych rozwiązań, w postaci dodatkowych narzędzi programowych, pozwalającym np. na monitorowanie pracy komponentów (ich parametrów i stanu), oraz zestawów na nich opartych, w czasie rzeczywistym.



Narzędzia te umożliwiają jednak nie tylko monitorowanie pracy układów i działania protokołu Qi, ale umożliwiają także zmianę parametrów pracy niemalże na bieżąco (tj. zmieniamy parametr, a następnie je zatwierdzamy, wysyłając do pamięci urządzenia), mogąc od razu obserwować zmiany i zachowanie aplikacji. Będzie to przydatne zwłaszcza na etapie prototypowania i pozwoli na uczynienie tego procesu wygodniejszym i szybszym.

Kończąc...
Ładowanie bezprzewodowe to nowy, szybko rozwijający się trend, który w niedługim czasie może trafić to znacznej części urządzeń mobilnych, także tych z niższych półek cenowych. Wynika to chociażby z większej wygody i braku konieczności wiązania się kablem. Coraz większa ilość miejsc, które wspierają tą metodę ładowania również przyczyni się do popularyzacji tych rozwiązań, także w tańszych urządzeniach.

Ładowanie takie niesie ze sobą wiele korzyści, poza samą wygodą. Warto też wspomnieć o zaletach praktycznych takich rozwiązań. Mniej kabli i mniej złączy, to także większa niezawodność i trwałość naszych urządzeń. Nie trzeba będzie martwić, że coś się może wyłamać lub urwać. Chętniej też więc będą budowane miejsca, gdzie będzie można szybko podładować nasz telefon, np. w restauracjach lub centrach handlowych. Podobne rozwiązania można też już spotkać w samochodach. Wystarczy odłożyć telefon w odpowiednie miejsce, by zaczął się proces ładowania.

Jednak implementacja tych rozwiązań jeszcze chwilowo stanowi pewne wyzwanie. Wsparcie jakie oferuje STMicroelectronics, ze swoimi komponentami STWBC-EP oraz STWLC33, może zmienić ten stan rzeczy, prowadząc do większego upowszechnienia się funkcji ładowania bezprzewodowego, zarówno od strony odbiorników, jak i nadajników.

Urządzeń wspierających tą funkcjonalność będzie przybywać, i to nie tylko we flagowcach (gdy mówimy o smartfonach). Być może, wraz z rozwojem technologii związanych z ładowaniem bezprzewodowym, funkcjonalność ta odnajdzie się w innych, większych i bardziej energożernych aplikacjach, jak np. laptopy? Całkiem płaskie „stacje dokujące” w formie podkładek byłyby ciekawym rozwiązaniem.


Artykul opublikowano dzięki uprzejmości firmy © DigiKey
reklama
reklama
Załaduj więcej newsów
November 15 2018 17:25 V11.9.0-1