银河galaxy娱乐游戏中心、光电材料与芯片技术教育部工程中心的邱浩副教授及其科研合作团队在电源管理芯片设计领域取得新进展，相关成果以“A 6.78 MHz Multiple-Transmitter Wireless Power Transfer System with Efficiency Maximization by Adaptive Magnetic Field Adder IC”为题，2022年8月在线发表于集成电路顶级期刊《IEEE Journal of Solid-State Circuits》上（DOI: 10.1109/JSSC.2022.3183174)。

作为电源管理领域的一个重要分支，无线充电被认为是未来充电技术的发展方向，在消费电子、生物医疗电子、物联网、及电动汽车等方面具有广阔的应用前景，近年来得到了学术界与工业界的高度关注。研究者提出了一种用于谐振无线能量传输的新型芯片架构——自适应磁场加法器，该架构通过控制多发射端线圈电流，实现接收端线圈处磁场的有效叠加，大幅度提升了系统充电效率，为今后无线充电芯片及系统设计提供了一个高效的解决方案。

图1 无线充电芯片及系统

在自适应磁场加法器芯片中，该研究提出了磁耦合系数传感器和选择性激活半桥共享式放大器拓扑结构，解决了传统磁耦合系数传感器无法片上集成和功率放大器高成本的核心问题，从而大大提高了芯片的集成度。该无线充电芯片采用0.18μm CMOS工艺进行了流片验证，测试结果表明，磁耦合系数精确测量误差仅为±2.5%，功率放大器能量转化效率峰值达到74%。进一步，基于该芯片搭建了4x4发射端线圈阵列系统，相比传统方法，有效消除了空间中的盲点区域（效率从接近0提升至51%），实现了全空间无盲点无线充电。

该研究工作的合作者包括东京大学Takayasu Sakurai和Makoto Takamiya教授。