HT66FW2230 Wireless Charger Tx 應用說明

HT66FW2230 Wireless Charger Tx 應用說明

文件編碼：AN0365T

簡介

無線充電系統以電力傳輸角度分為兩大部分：發射端 Tx 與接收端 Rx，發射端 Tx 將電力傳

送給接收端 Rx，使 Rx 對內部電池充電如手機/相機等使用電池的裝置；發射端 Tx 則依照

Rx 傳送的訊號進行訊號解碼後進行傳輸功率控制，此外還須執行異物偵測以及人機介面

LED 指示燈，Holtek 無線充電 Tx 專用 Flash MCU HT66FW2230 集成上述所需功能之所有控

制訊號，實現 SoC (System on Chip)架構，並可針對產品規格調整軟體參數，現介紹如下。

HT66FW2230 主要特徵

MCU 基本特徵

• 工作電壓 : fSYS = 20MHz : 4.0V~5.5V

• Oscillators

− Internal 20MHz -- HIRC

− External Crystal oscillator -- HXT

− Internal 32kHz -- LIRC

• 程式儲存器 : 4K×16 Flash

• 資料儲存器: 128 Bytes

• Data EEPROM : 64 Bytes

• ADC 12-bit × 10 ch

• 2.08V Reference voltage for ADC

• 10-bit STM × 1

• 10-bit CTM × 1

• OCP Function × 1

• Demodulation Function × 1

• Clock generator output

− 100kHz~220kHz in 100Hz steps

• 28-pin SSOP package

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HT66FW2230 Wireless Charger Tx 應用說明

硬體方塊功能說明

HT66FW2230 Transmitter

Full / HalfBridge Driver

Demudolation

WPC Qi Communication

Wireless Power

Clock Generator( O/P : 100K ~ 220K)

Band-pass Filter

V / I MeasureTemperature Measure

OCP ProtectionFlash / RAM / ADC

PID Control

Foreign Object Detection

I2C

5V USB Power

Wireless Power Receiver

A B

HT66FW2230 無線充電發射端 Tx 硬體方塊圖

• 目前 WPC 聯盟標準規範 V1.1.2 制定的輸入電壓類型有四種：5V、9V、12V、19V，而目

前智慧型手機皆使用 USB 系統進行充電，而 USB 系統電壓為 5V 系統，故無線充電市場

上 5V 系統為主流

• 全橋驅動加上線圈 L 搭配電容 C 諧振電路可實現無線電力傳輸

• 無線充電系統上的訊號傳輸架構在 Rx 端使用 Amplitude modulation(AM)，故 Tx 端須執行

Amplitude Demodulation 將類比訊號解調變為數位訊號供 MCU 進行解碼，Amplitude

Demodulation 需要一個比較器與一個運算放大器來完成，HT66FW2230 內建一個比較器與

一個運算放大器以節省 PCB 面積與成本

• MCU 會根據解碼訊號來判讀目前傳輸功率要如何調整，藉由改變全橋驅動的 PWM 頻率

來改變傳輸功率，HT66FW2230 特別針對此點進行設計，在 WPC 標準規範 V1.1.2 制定的

輸入頻率範圍 110KHz ~ 205KHz 內，可調整的 PWM 頻率解析度為 0.1kHz

• 解碼訊號中也會包含 Rx 實際的接收功率，而 Tx 也會量測發射功率，藉此得知系統上的

整體傳輸效率是否在合理範圍內，如：傳輸效率過低，代表有其他金屬異物存在，此時

Tx 需中斷電力傳輸以保持產品安全(FOD)

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HT66FW2230 Wireless Charger Tx 應用說明

Demo Board – 已取得 WPC 聯盟認證

• 此 Demo Board 已取得 WPC 低功率標準 V1.1.2 認證，可於 WPC 官網查詢

http://www.wirelesspowerconsortium.com/products/details/1052/ht66fw2230

• 以 Library 方式開放源代碼，客戶可自行修改韌體(firmware)，且 PCB 上已預留 OCDS 腳位

提供 On Board 開發以加速開發時程

• Demo Board 使用說明與燈號指示

− 請使用 5V/2A 充電器搭配低線損的 Micro-USB Cable (一般建議線長不超過 30 公分)

− 綠燈恆亮/紅燈滅：待機休眠狀態 (待機電流<10mA)

− 綠燈滅/紅燈恆亮：有接收端放上，正常放電狀態

− 綠燈以 1S 頻率閃爍/紅燈滅：有接收端放上，接收端告知已完成充電狀態

− 綠燈滅/紅燈以 1S 頻率閃爍：有接收端放上，但充電器功率不足，可能導致充電速度

緩慢

− 綠燈 1S 頻率閃爍/紅燈以 1S 頻率閃爍：過溫保護/異物偵測(FOD)保護/擺放位置偏移導

致系統效率低落/充電器輸入電壓低於 4.1V

A11 Type Coil

Power MOS

Gate Driver

HT66FW2230

LM324

Micro-USB

OCDS pin 由左至右 VSS/OCDSCK/OCDSDA/VDD

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HT66FW2230 無線充電 WPC Qi A11 Type 發射端 Tx 電路

HT66FW2230 無線充電 WPC Qi A11 Type 發射端 Tx Demo Board 轉換效率曲線圖 最高可達 73.23%轉換效率

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HT66FW2230 Wireless Charger Tx 應用說明

小結

使用 HT66FW2230 開發的無線充電 Tx 端具有可實現高解析度頻率控制；內建解碼電路；內

建過電流保護 OCP；抗干擾能力強。相較於使用一般 MCU 製作的無線充電 Tx 端，使用

HT66FW2230 擁有更好的功率控制以及更精簡的外圍零件，很適合針對無線充電 Tx 端產品

進行設計開發，並且 Holtek 提供的 Demo Board 已通過 WPC 聯盟認證，可加速客戶進行開

發。提供 Firmware Library 允許客戶可依照修改各項參數外，也可使用 HT66FW2230 的一般

IO 對產品系統上其他 IC 進行溝通與管理，使產品功能性更具多樣化，也提升產品競爭優勢。

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