基于NXP CTN731EV+CRN12x 的NFC小功率高效率之手环无线充电方案

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市场调研机构Garden预测，2021年全球基于电池供电的小型（或微型)消费类和物联网类设备将增长至1050Mpcs, 相比2018年的560Mpcs,增长了22%。1W以内需要无线充电的产品，如智能手环、智能手表、TWS耳机、智能眼镜、电子手写板、机器人关节电机、冰箱显示板、车钥匙等。其中大量设备由于体积小、充电位置可能无法精确固定，无法使用USB供电等有线充电方式，迫切需要一种稳定高效的无线充电方案。

由于设备体积小，充电线圈一般也很小，采用传统的Qi/WPA充电方式，充电效率比较低，导致设备充电时发热严重，影响使用体验和设备安全。 而基于NFC的无线充电技术 ，即使线圈很小，也可以有比较高的充电效率。线圈的形式，也比传统的方式 多样化，如图所示：

采用传统的Qi/WPA充电方式，对充电位置敏感，位置影响充电效率，NFC充电技术 具有一定的容错性。
NFC 无线充电技术规范 即将纳入NFC标准，成为继读卡器、卡模拟、点对点三种模式之外，第四种模式：充电模式。

场景应用图

产品实体图

展示板照片

方案方块图

核心技术优势

1.TX端芯片CTN731EV:
1）集成1.25W全桥驱动。
2）最先进的射频接口,符合:ISO / IEC 14443、ISO / IEC 18092、ISO / IEC 15693、ISO / IEC 18000 - 3M3, FeliCa
3）集成20 mhz M0单片机与80 kb / 160 kb闪存,12 kb RAM和4 kb EEPROMOne
4）可配置的主机接口:I2C, SPI, USB, HSUART
5）NFC论坛合规方便
6）有力的支持工具,包括示例和源代码
7）两种封装：VQFN64(9 x9毫米)、BGA(4、5 x4 5毫米)

2.RX端CRN12x芯片：
1）集成具有I2C接口的NFC TYPE2 Tag
2）检测到场强唤醒所接设备
3） 灵活的存储管理、签名保护、防克隆
4）方便地通过一个64字节存储器缓冲区进行数据交换
5）封装小：HVQFN8(1.6 * 1.6 * 0.5毫米)

方案规格

›单芯片解决方案
›提供无线充电软件协议栈
›集成电源控制
›低功耗检测模式<1mW>充电效率:45%，充电电流：90mA