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ヒアラブル機器のワイヤレス充電を実現する、世界最小*ワイヤレス給電チップセット「ML7630/ML7631」

メリット編:ワイヤレス給電で端子レスを実現。
ヒアラブル機器の小型化を推進

*2018年03月ラピスセミコンダクタ調べ

注目ワード
  • 世界最小のワイヤレス給電制御チップセット
  • ML7630
  • ML7631
  • 13.56MHz
  • SoC(システムオンチップ)
  • MicroUSBコネクタ
  • ヒアラブル機器
  • 端子レス
  • 小型のアンテナ
  • 占有面積を約50%削減
  • ソフトウェア開発が不要
  • マイコンを使わずにワイヤレス給電制御
  • マイコンレス
  • USB電源をそのまま電源として使用
  • NFC Forum Type3 Tag v1.0
  • ウェアラブル機器に適した13.56MHzワイヤレス給電の規格策定
  • 評価キット

ラピスセミコンダクタは、世界最小*のワイヤレス給電制御チップセットML7630(受電・端末側)、ML7631(送電・充電器側)を開発しました。このチップセットは、ウェアラブル機器の中でも特に実装スペースに制約のあるBluetooth®ヘッドセットなどのヒアラブル機器のワイヤレス給電を可能にすることで充電用コネクタを不要にし、さらなる小型化と充電の利便性向上に加えて防水・防塵性能を向上させることもできます。 *2018年3月ラピスセミコンダクタ調べ

世界最小ワイヤレス給電制御チップセットML7630/ML7631のヒアラブル機器への応用イメージ

ヒアラブル機器はさらなる小型化のために端子レスが課題に

近年、新世代のウェアラブル機器として耳に付けるヒアラブル機器が注目されています。ヒアラブル機器は超小型であることが最重要の要求事項となるため、MicroUSBコネクタなど給電/充電用の端子が小型化の妨げになり大きな課題となっています。その中で、ワイヤレス給電は給電/充電用の端子が不要になり、機器の小型化において有効な給電システムです。また、端子レスにより防水・防塵性能などの向上も可能です。

ワイヤレス給電で端子レスを実現。給電部の占有面積を50%削減

ML7630/ML7631は、電力伝送に13.56MHzの高周波帯を使用することで、1µH程度の小型のアンテナ(コイル)を使用することができます。例えば、受電用に超小型のキューブアンテナを使用した場合、MicroUSBコネクタを使用した給電部の占有面積に対して、ML7630は給電(受電)部の占有面積を約50%*削減できます。また、フレキシブルアンテナも使用可能です。(*当社算出)

世界最小ワイヤレス給電制御チップセットML7630/ML7631。ワイヤレス給電で端子レスを実現。給電部の占有面積を50%削減

超小型SoCにソフトウェアを搭載し、マイコンレスでさらに小型化

ML7630/ML7631は、受電と送電に必要な機能をそれぞれ1チップに統合したSoC(システムオンチップ)で必要な部品は最低限です。受電用ML7630はわずか2.6mm×2.6mmのチップサイズパッケージで、送電用ML7631は5.0mm×5.0mmのQFNパッケージです。

必要なソフトウェアも搭載しているので、マイコンを使わずにワイヤレス給電制御を実現することができます。そのため、マイコンの実装スペースを削減することができさらに小型化が可能です。また、ソフトウェア開発が不要なため、簡単かつ迅速にワイヤレス給電システムの開発ができます。充電電圧や再充電電圧などのカスタマイズは、ラピスセミコンダクタが提供するPC用コンフィグレーションツールから設定することが可能です。

5V駆動でシステム全体のモバイル化を実現

送電用ML7631の電源電圧は5Vです。モバイルバッテリなどを含めたUSB電源をそのまま電源として使用することができます。受電用ML7630は電源不要ですので、例えば、モバイルバッテリ+ML7631+ML7630+充電対象機器といった構成が可能で、システム全体のモバイル化が可能です。

世界最小ワイヤレス給電制御チップセットML7630/ML7631。5V駆動でシステム全体のモバイル化を実現

ML7630/ML7631の概要

受電用ML7630は、200mW出力のワイヤレス給電が可能です。アンテナの磁界から電力を生成するので、バッテリが空になっても動作を開始することが可能です。また、NFC Forum Type3 Tag機能を搭載しており、NFCタッチによるBluetoothのペアリングなどをサポートします。送電用ML7631は、受電デバイスの脱着検出、送電出力レベルの設定など送電に必要な機能を1チップに集積しています。

世界最小ワイヤレス給電制御チップセットML7630/ML7631。システム構成イメージ

ML7630:13.56MHz(NFC)
ワイヤレス受電LSI

  • ●受電機能とTag機能を1チップで実現
  • -電圧設定機能付き200mW LDO出力
  • -ワイヤレス給電プロトコル自動実行
  • -電流、電圧、温度監視(10bit ADC、コンパレータ)
  • -NFC Forum Type3 Tag v1.0機能搭載

ML7631:13.56MHz(NFC)
ワイヤレス送電LSI

  • ●送電に必要な機能を1チップで実現
  • -ワイヤレス給電プロトコル自動実行
  • -送電出力レベル設定
  • -受電デバイスの脱着検出
  • -送電受電間の異物検出

※各機能の詳細については、「機能編」を参照願います。 開発サポート

ML7630/ML7631チップセットには、簡単にワイヤレス給電の評価を開始できる評価キットが2018年7月から提供される予定です。データシートおよびアプリケーションノート、ユーザ個別の設定がPCから可能なコンフィグレーションツール、アンテナサポートなど様々なサポートを用意しています。

13.56MHz(NFC)ワイヤレス給電チップセット
特設サイト
サポートサイト

ロームグループは、スマートフォンやタブレット端末向けのワイヤレス給電規格(WPC Qiなど)に対応した様々な製品を開発、提供しています。ラピスセミコンダクタは、NFC Forumのプリンシパルメンバであるロームグループの一員としてロームと共に超小型ワイヤレス給電システムが求められるウェアラブル機器に適した13.56MHzワイヤレス給電の規格策定に積極的に取り組んでいます。

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