无线充电MCU_HT66FW2230教育课程V04_20150401_简体

ADC and OCP Input
PB1/CX PA0/SDA/AN0/ICPDA/OCDSDA PA2/SCL/AN2/ICPCK/OCDSCK VSS VDD PC3/PWM3 PC2/PWM2 PC1/PWM1
Complementary PWM with dead time
PC0/PWM0 PB2/SDA/TP1_0 PB3/SCL/TP1_1
线圈矩阵: 允许的摆放位置最大
Source: TUV
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10
Qi 通讯封包格式

11 bits to transmit one byte
► ► ►
►
1 Start bit (always = ‘0’) 8 Data bits 1 Parity bit 1 Stop bit (always = ‘1’)
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HT66FW2230 详细规格 (1/2)
Function MCU Core Operating Voltage Operating Temperature Spec / Number Holtek 8-bit Core 4.0V ~ 5.5V -40°C ~ +85°C 4K16 128 Bytes 64 Bytes Max. 20MHz High-Speed Crystal High-Speed Internal RC Low-Speed Internal RC Normal / Slow / Idle / Sleep 2 12-bit 8 21 15 Conversion rate 125 Ksps HXT : 20MHz HIRC : 20MHz ±2% @ 5V, 25°C LIRC : 32kHz ±10% @ 5V, 25°C Description
2
12-bit 8
Demodulation : Demodulation for wireless power communication signal OCP : Over Current Protection with current measurement Clock Gen : Clock generator with PLL (100kHz ~ 220kHz in 100Hz steps)
Flash Memory
SRAM EEPROM System Clock System Clock Oscillators Operation Mode External Interrupt A/D I/O Ports
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HT66FW2230 详细规格 (2/2)
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HT66FW2230 开发工具

e-Link + OCDS EV
►
e-Link + HT66FW2230 e-WriterPro ESKT28SSOPC

Writer
►

e-Socket
►ห้องสมุดไป่ตู้
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ESKT28SS OPC
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HT66FW2230 Qi无线充电方案
A/D
Timer 2 Demod Clock IC OCP Stack Package Module ulation Gen. 10-bit CTM 1 1 10-bit STM 1 1 1 1 8 28SSOP
HT66FW2230 20MHz
4.0V~ 5.5V
4K16
1288
648
21

HT66FW2230 (28 SSOP)
► ►
效能版方案 精简版方案
方案主要 IC 差异
(1) HT66FW2230 with HXT (2) TI INA199 ( 电流量测 for 功率 ) x 1 (3) LM324 ( 电流解碼 ) x 1 (4) TPS2885 ( Gate driver) x 2 (5) NMOS x 4 (1) HT66FW2230 W/O HXT (2) PMOS x 2, NMOS x 2
HOLTEK 新产品训练课程 无线充电专用MCU HT66FW2230 教育课程 (V02)
廖智民 liam@ 吴冠亿 edwardwu@
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1
CONTENTS
无线充电市场简介
Qi系统简介 HT66FW2230 IC与方案 HT66FW2230 韧体系统 Q&A
128 Bytes SRAM
64 Bytes EEPROM
OCP
Holtek 8-bit MCU Core
Timer Module
Communication Signal
Demodulation
INT
PLL
Clock Generator
L,C Tank
I/O
I2C
HXT / HIRC / LIRC
Crystal
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Qi无线充电原理
讯息译码：由 Rx 透过 AM 调变单向发送给 Tx 功率控制：根据讯息调整 PWM 频率达到功率调整 异物侦测：温度侦测与传输功率计算
Transmitter (Tx)
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Receiver (Rx)
提供demoboardsamplecode供客户测试参考28holtek新产品应用技术训练课程繁中版ht66fw2230应用领域车用无线充电板29holtek新产品应用技术训练课程繁中版contentscontentsht66fw2230韧体系统30holtek新产品应用技术训练课程繁中版qia11型式发射端硬件架构31holtek新产品应用技术训练课程繁中版qi系统控制架构32holtek新产品应用技术训练课程繁中版qi功率控制架构33holtek新产品应用技术训练课程繁中版pid算法34holtek新产品应用技术训练课程繁中版pid算法参数表35holtek新产品应用技术训练课程繁中版qiselection韧体系统控制36holtek新产品应用技术训练课程繁中版qiping韧体系统控制37holtek新产品应用技术训练课程繁中版qiidentificationconfiguration韧体系统控制38holtek新产品应用技术训练课程繁中版qipowertransfer韧体系统控制1239holtek新产品应用技术训练课程繁中版qipowertransfer韧体系统控制2240holtek新产品应用技术训练课程繁中版qi通讯指令集41holtek新产品应用技术训练课程繁中版效能版v302韧体程序代码架构libwptx2230v302主程序decode子程序delay子程序packagedata子程序recipackagedataunit子程序other子程序demofun子程序pid子程序detection子程序stmtimer子程序isen子程序txuservar2230v302子程序math子程序foreignobject子程序pidce子程序svpara子程序42holtek新产品应用技术训练课程繁中版程序代码libwptx2230v302架构12libwptx2230v302主程序

1 1 1 1
7 levels : 2.2V, 2.4V, 2.7V, 3.0V, 3.3V, 3.6V, 4.0V
1.Build-in OPA + Comparator + DAC 2.用于量测 线圈电流 & 过流保护 1. Build-in OPA + Comparator + DAC 2. OPA, Comparator 可出 pin 外接 R, C 作 band pass filter , 作为解碼用途 Directly drive power MOS with dead time control
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CONTENTS
HT66FW2230 IC与方案
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HT66FW2230 简要规格
Part No.
Input Input Program Data Data Clock Voltage Memory Memory EEPROM
IO
Ext. Int.
Foreign Object Detection I2C
Demodulation
V / I Measure Temperature Measure
Flash / RAM / ADC
OCP Protection
HT66FW2230 Transmitter
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2
CONTENTS
无线充电市场简介
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HT66FW2230 无线充电市场趋势





2014 年全球无线充电产品出货约 5,000 万套，发射端与接收端比例约 1:1 IHS预估2015 年将突破 1 亿套，2018 年可望扩增至 7 亿套。 从2013的2亿美元市场，到2018将达到80亿美元，成长约40倍。 瑞典公司 Ikea推出的无线充电家具种类有台灯、桌灯和立灯等灯具。 三星与 Ikea合作，Galaxy S6系列手机能跟Ikea充电家具进行无线充电。 2014美国星巴克于旧金山湾200家分店提供无线充电服务。 原厂手机背盖已有接收端，带动发射端(Tx)市场持续成长。 手机大厂将无线充电列为标准配备 穿戴式产品需防水 / 防尘， 无线充电为最佳解决办法
Demodulation Output
HT66FW2230 28 SSOP-A
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HT66FW2230 Block Diagram
Temperature Power Voltage Power Current
A/D 12-bit
4KW Flash Memory
差异说明
(1) 电路组件使用较多, 追求产品效能优化 (2) 外挂Low offset OPA, 降低电流侦测电阻,提高效率 (3) 外挂电流讯号解调,搭配IC内部 OPA+CMP 作电压讯号解调, 产品兼容性优化 (4) 使用 gate driver , 推 NMOSx4, 提高效率 (1) 电路精简，追求最佳成本 (2) 电流量测以内建 OCP 取代外部电流量测电路 (3) IC内部 OPA+CMP 作电压讯号解调. (4) 直推 MOS , PMOSx2 + NMOSx2
8
Qi功率控制概念
振幅 谐振点 F = 1/(2π√(L x C)) = 100kHz 较大输出振幅
中心输出振幅
较小输出振幅
设计目标谐振 L和 C值 较低频率
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中心频率
较高频率
工作频率
9
Qi 发射端线圈属性
单线圈: 需较精准的摆放位置
三线圈: 允许的摆放位置较大
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15
PC4/COMM1/AN COMM0 PA7/TCK1/AN7 PA5/AN5 PA4/AN4 PA3/AN3/VREF OCP/AN1 PLLCOM AVSS AVDD PC6/OSC1 PC7/OSC2 PB0/INT1/TCK0 PB4/TP0/INT0/DEMO
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Qi通讯封包完整组成

完整封包组成
► ► ►
►
Preamble (11~25 bits, all =‘1’) Header (1 byte) Message (1~27 bytes) Checksum (1 byte)
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Clock Generator
1. With PLL 2. Freq. O.P range : 100K ~220K, 100Hz/step.
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HT66FW2230 Pin Assignment
Demodulation Input
PC5/COMM2/AX PA6/AN6/CP PA1/CN
效能版方案
精简版方案
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HT66FW2230 效能版方案
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HT66FW2230 精简版方案
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HT66FW2230 Demo Board -效能版
效能版 Demo Board
Function
Timer Module I2C LVR
Spec / Number
10-bit CTMx1 10-bit STMx1 1
Description
4 levels : 2.1V, 2.55V, 3.15V, 3.8V
LVD
Watchdog OCP Demodulation Complementary PWM with dead time
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无线充电联盟简介
注:由于PMA与A4WP市占率小于8%，故两联盟已宣布互相授权技术
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CONTENTS
Qi系统简介
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Qi无线充电系统配置
Source: TUV
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HT66FW2230 系统方块图
Wireless Power 5V USB Power (Connector) Full / Half Bridge Driver A B
WPC Qi Communication PID Control Clock Generator ( O/P : 100K ~ 220K) Band-pass Filter Wireless Power Receiver
A11 Type Coil

Temperature Sensor


Power MOS

Maximum Output Power 5W DC 5V Input - Mini USB Lower Standby Current 1mA Efficiency 72% Integrated Proportional-intergraldifferenctial Algorithm - PID Uses WPC A11 Type Coil Frequency Control Full-Bridge Driver Passed WPC Qi Certification