帳號:
密碼:
CTIMES / 文章 /   
Qi 1.3標準東風起 無線充電安全更升級
確保充電安全無虞

【作者: 王岫晨】   2022年07月28日 星期四

瀏覽人次:【387】
  

越來越多的手機和穿戴式裝置都具備了無線充電功能,這使得無線充電應用持續創新,也為使用者帶來更多產品價值和機會。例如,有無線充電功能的傢俱、與駕駛保持安全距離的車載無線充電器,以及咖啡廳和餐廳等招待場所的便民充電站等。然而充電器必須設計合理,特別是在高功率的快充模式下,必須同時保護消費者的產品安全。一般來說,無線充電器在依照無線充電聯盟(WPC)的WPC-Qi規範完成測試和認證後,便可以被授予Qi標章。


Qi 1.3標準


圖一 : Qi 1.3是對Qi 1.2.4版本的重大升級,規定傳送器和接收設備間必須進行硬體認證,以實現5W以上的功率傳輸。
圖一 : Qi 1.3是對Qi 1.2.4版本的重大升級,規定傳送器和接收設備間必須進行硬體認證,以實現5W以上的功率傳輸。

而為了確保高品質無線充電功率發射器的使用安全無虞,WPC發佈了具備擴展功率設定檔的Qi 1.3 標準。新規範為支援全方位服務的高安全性晶片認證設備,這將有助於創造新的應用需求。目前Qi 1.3規範強制要求增加帶安全金鑰配置的安全儲存子系統(包括 X.509 證書),以密碼方式驗證認證功率發射器的來源和品質。


當把手機中的接收器放置在 Qi 1.3 功率發射器上時,最初可能接受5W充電或完全不充電。然後,在基於X.509的橢圓曲線加密(ECC)認證成功之後,證明充電器是獲認可的標準設備之後,手機將可安全地接受15W充電,進而可以顯著地縮短充電時間。


無線充電聯盟的Qi 1.3版規範,要求在15W功率以下傳送器和接收器間進行傳輸時需進行身份認證以提高安全性。為此,功率發射器也必須透過安全儲存子系統來向電源接收器(如手機)進行自我驗證。目前包括蘋果、三星、小米等大多數主流智慧手機製造商,都採用WPC的Qi標準。


全新的Qi 1.3標準包含全新安全驗證功能,可驗證智慧手機或其他無線電源設備是否通過Qi認證,而如果檢測到未通過認證的裝置,可降低無線電源傳輸等級,以確保使用者安全,並保護裝置免受損壞,也就是需要為無線電源發射器添加安全儲存能力。


Qi 1.3是對Qi 1.2.4的重大升級,規定傳送器和接收設備之間必須進行硬體的身份認證,以實現5W以上的功率傳輸。透過新的認證標準,設計人員可以確保接收15W功率時,手機所接收的是經由Qi認證傳送器所發出的訊號,以確保安全。


一站式無線充電設計服務

Microchip針對Qi 1.3功率發射器,推出了結合安全金鑰配置服務的工業級TrustFLEX ECC608和汽車級Trust Anchor TA100晶片方案。這解決解決方案是一體化安全儲存子系統,包括消費產品和汽車系統的金鑰配置。Microchip是WPC所認證的授權機構(CA),不僅提供了預配置安全儲存子系統解決方案,以降低複雜性和縮短開發時間,而且代表Microchip客戶對接WPC證書簽發機構,處理整個金鑰程序,以降低進入的技術門檻。


為了滿足規範的要求,Microchip也推出Qi 1.3無線充電參考設計,為汽車和消費性應用無線充電系統開發人員提供必要的工具和支援,加速新一代產品設計的無縫整合和認證過程。目前Microchip為汽車和消費者應用提供完整的認證參考設計,包括應用微控制器(MCU)、Qi 1.3軟體堆疊、支援密碼庫的安全儲存子系統以及配置服務,可滿足一站式的Qi 1.3解決方案需求。


Microchip指出,對於必須在緊迫時間推出認證Qi 1.3傳送器的無線充電系統開發人員來說,三線圈Qi 1.3參考設計為產品開發可提供很大優勢。該參考設計將安全儲存子系統軟體與無線電源MCU完全整合,同時具備整合客製拓璞結構和異物檢測(FOD)功能的彈性。


針對汽車應用的參考設計


圖二 : 行車環境的無線充電安全性更應該被保障。(source:wpgholdings.com)
圖二 : 行車環境的無線充電安全性更應該被保障。(source:wpgholdings.com)

恩智浦半導體(NXP Semiconductors)也推出汽車無線充電參考設計,該設計通過WPC新制定的Qi 1.3標準認證。參考設計包含通過Qi認證的電路板,和恩智浦無線充電MWCT系列微控制器,以及可選的NFC安全晶片與CAN/LIN收發器。此外,該解決方案還提供一個套裝軟體,其中包含恩智浦的無線充電Qi 1.3軟體庫,以及一套完整的可客製軟體解決方案,能幫助開發人員加速讓通過Qi認證的無線充電器上市。


汽車15W無線充電發射器的參考設計包含完整的無線充電軟體庫,客戶可根據目標無線充電應用類型進行定製,包括運用專有協議支援和單線圈或多線圈充電器,將行車的解決方案從5瓦擴展至15瓦及以上。


完整支援實現快速上市

英飛凌科技成功開發出一款車載無線充電安全解決方案:OPTIGA Trust Charge automotive, 符合WPC Qi 1.3版新標準,可以滿足支援充電解決方案開發流程所需的應用需求,以及快速成長的Qi認證設備市場。OPTIGA Trust Charge automotive具有符合WPC協議的設置和撤銷服務,以及符合Qi 1.3標準的加密功能,如ECDSA、NIST-P256和SHA-256等。該解決方案具有最高級別的安全性,是英飛凌車載無線充電開發的關鍵。此外,這款解決方案也通過了AEC-Q100 2級認證,可提供現場更新功能,並支援多達四個憑證鏈。


此外,OPTIGA Trust Charge automotive 還可讓無線充電器或專用子系統的製造商,能夠根據最新的Qi安全要求進行快速和簡單的設計。它是一個完整的統包式解決方案,提供完整的系統整合支援,包括嵌入式軟體、開發板、參考板,以及用於快速和簡便設計的文檔,並可用於 Qi 1.3 ,實現快速上市時程。英飛凌也在高度安全的晶片生產廠中,預先安裝了WPC專用的個性化金鑰和證書,因此客戶無需再針對安全基礎設施進行投資。


保障行動裝置無線充電安全

意法半導體(ST)利用一個便捷的Qi認證充電器驗證方案,保障小型電子產品和行動裝置的無線充電安全。只有通過驗證,確定其為具備Qi標章的正品認證充電器,才能讓產品的充電功率提升到5W以上,透過此一安全充電方式,ST正在加速無線充電市場的發展。STSAFE安全元件具有官方Qi證書,身份認證功能採用先進加密技術,能夠準確識別充電器,並精準驗證其是否為Qi認證的充電器。


而ST所推出之STWLC98高整合度無線充電接收器晶片,也能為各種攜帶式和行動裝置帶來更快速的無線充電,以及靈活的電量共用功能,適合家庭、辦公室、工業、醫療保健和車載應用。當與STWBC2-HP發送器晶片搭配使用時,整套無線充電收發系統在確保系統效能的同時,還能提供最高70W的電能輸出給接收端。


STWLC98可在30分鐘內讓配備大容量電池的高階智慧手機充滿電。此外,新產品將極快速和便利的充電商機,擴大到許多新的應用領域和環境中,免除電線、插座和連線的限制。非接觸式充電還可讓設計者簡化產品外殼設計,降低設計成本和複雜性,同時推動新超薄設計款式問世,還可消除與插座相關的問題,例如插座的灰塵堆積問題。


結語

無線充電讓消費者能夠簡單快速地為設備充電,因此從汽車安全到消費市場,對於無線充電系統的需求正在不斷增加。市場上已有許多具備安全性的Qi 1.3參考設計、工具和服務支援,都能夠協助工程師快速進行Qi 1.3裝置的設計和認證,進而加快產品上市時程,並簡化終端產品認證過程。


相關文章
WPC Qi 無線充電標準入門介紹與測試
無電池資產追蹤模組的先進監控系統
AirPower無線充電難在哪? 讓蘋果不得不取消
無線充電應用起飛 Qi標準取得先機
無線充電異軍突起—紅外線無線充電
comments powered by Disqus
相關討論
  相關新品
Arduino Motor Shield
原廠/品牌:RS
供應商:RS
產品類別:PC Board
mbed
原廠/品牌:RS
供應商:RS
產品類別:PC Board
Arduino
原廠/品牌:RS
供應商:RS
產品類別:PC Board
  相關新聞
» 【科技你來說】你不知道的手機繪圖晶片秘辛
» R&S與Sensorview合作 以向量網路分析儀驗證5G透明天線
» 默克和美光合作永續氣體解決方案 降低製程中溫室氣體排放
» Ansys訂定2027年減碳15%目標 減少環境和氣候衝擊
» 友達心悅健康促進中心啟用 提供在地樂齡健康運動空間
  相關產品
» 英飛凌XENSIV PAS CO2 Shield2Go評估板 用於空氣品質監測
» Seagate企業級Nytro SSD滿足超大規模工作負載
» Microchip推出SAM9X60D1G-SOM 大幅降低設計複雜性
» Advanced Energy SLB系列雙認證電源擴大低功率開放式機架應用範圍
» 瑞薩1GHz 64位元MPU RZ/A3UL支援RTOS實現高解析度HMI
  相關資源
» Power Management Solutions for Altera FPGAs


刊登廣告 新聞信箱 讀者信箱 著作權聲明 隱私權聲明 本站介紹

Copyright ©1999-2022 遠播資訊股份有限公司版權所有 Powered by O3
地址:台北市中山北路三段29號11樓 / 電話 (02)2585-5526 / E-Mail: webmaster@ctimes.com.tw