近几年市场上不断涌现各式各样的手机无线充电器，可谓集颜值和科技于一体。
实际上无线充电技术的研究和应用，可以追溯到十几年前：
2007年麻省理工学院的研究团队首次演示了利用电磁感应原理可以在一米距离内给60W的灯泡供电的无线充电技术。
2012年诺基亚发布了第一款支持无线充电的手机，随后三星发布支持无线充电的手机，从单个到现在的全系列旗舰机，但无线充电行业并没有因此而快速发展起来。
2017年苹果加入WPC无线充电联盟并推出了其支持无线充电的三款手机，随后国内终端厂商华为、小米等迅速推出了其支持无线充电的手机及无线充电器，无线充电技术及相关产品快速普及发展。
目前无线充电行业主要有三大无线充电标准组织：WPC(无线充电联盟)、Airfuel Alliance(由A4WP和PMA于2015年合并)。WPC于2008年推出Qi标准，该标准采用电磁感应技术实现近距离无线充电。Airefuel采用电磁谐振及RF技术实现中远距离无线充电。
对于智能终端无线充电系统，Qi无线充电因其近场高效等特性被广泛用于各终端产品。
Qi无线充电拓扑原理如图1所示，由发射端和接收端构成：
DC Input---全桥逆变---发射端LC谐振电路---接收端LC谐振电路---全桥整流---LDO---DC Output
其原理类似于变压器，发射端控制IC控制全桥向外发射能量，接收端线圈通过磁场耦合到能量以启动接收端控制IC，IC启动后通过控制调制电容CM切入/切除以载波方式向发射端发送2kHz的通信信号，发射端通过软硬件解调出2kHz的数字通信信号，控制全桥的输入电压或工作频率调整系统增益保证接收端输出电压的稳定。
图1 Qi无线充电原理
Qi无线充电之所以发展较为缓慢的原因是由于无线充电功率过小，充电速度过慢，用户无法体验到如有线充电般的快充体验，而制约输出功率的因素主要是无线充电系统的效率，即系统的损耗。对于大功率无线充电，若提高充电电流，系统的损Ploss以电流平方的倍数增加，因此必然是以高电压小电流方式来提高充电功率。
对于终端设备锂电池电压Vbattery约为3.6-4.4V，对于发射端输入为9V或更高输出电压的适配器，接收端需将输出电压降低至5V以给电池充电，常规的主要为同步整流Buck，针对9V转5V或12V转5V输出电压10W或者更高功率应用，Buck效率η＜90%，功率越大，效率越低，而在Buck上的损耗也越大，而对于终端设备而言，损耗太大导致手机温升过高无法进行长时间快充，从而降低了用户的无限快充体验。
华为于2018年9月份发布电荷泵降压转换电路(效率η≥97%)，采用电容充放电原理给电池充电，而由于电荷泵不支持调压，因此需通过无线充电系统精确调压来实现高速无线充电，如图2所示。对于大功率无线充电，采用电荷泵降压电路对系统而言是一种效率最优的充电方式。
图2 无线充电电池充电路径
作为Qi无线充电发射端核心控制IC，不同厂家选用IC类型也不同，主要分为SOC和MCU架构，SOC架构主要有IDT(国外)、易冲(国内)等典型厂家，MCU架构主要有NXP(国外)、伏达(国内)等典型厂家。
SOC架构由于集成Buck、LDO、Driver、通信解调、电流采样等电路，MOS外置，发射端匹配接收端的输出能力主要取决于IC的耐压以及外置MOS的输出能力，对于1对1单线圈无线充电发射端而言，SOC架构为最优选。
MCU+Power Stage架构的优势在于将数字与模拟部分隔离，同时端口可扩展性较强，对于1对1多线圈或1对多多线圈无线充电发射端，基于产品的特点，所需控制端口更多，针对这种应用，MCU + Power Stage架构为最优选择。
综上所述，由于目前用户还未真正体验到大功率无线快充所带来的快充体验，因此在接下来的几年内各终端厂商仍会在提高输出功率上持续发力。对于控制IC的设计与选型，针对终端厂商手机所匹配的发射端仍以SOC架构为主。
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