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57 - ELETTRONICA OGGI 489 - OTTOBRE 2020 COMM WIRELESS CHARGING sorgere problemi per quel che riguarda la sicurezza delle topologie wireless poiché il metallo (della scoc- ca) interposto potrebbero surriscaldarsi e causare lesioni. Senza dimenticare, in aggiunta a tutte le con- siderazioni fatte finora, che per i produttori dell’ap- parecchiatura il costo complessivo deve essere il più basso possibile. Un’introduzione a WPC Costituito nel 2008, WPC è un consorzio che si occu- pa dello sviluppo di standard su base collaborativa formato da oltre 600 aziende diffuse su scala globale (anche se non bisogna dimenticare il fatto che mol- te società sono attive in entrambe le organizzazioni concorrenti che operano nel settore della ricarica wireless). Poco tempo dopo la sua formazione il con- sorzio ha introdotto lo standard Qi (pronuncia “chee”) che si può quindi a ragione definire come la tecnolo- gia più consolidata per smartphone e altri dispositivi mobili portatili alimentati con potenze comprese tra 5 e 15 W. In qualche misura ciò ha “frenato” l’evoluzione dello standard, in quanto ogni evoluzione deve assicurare la compatibilità con sistemi progettati oltre un decen- nio fa. Qi utilizza un meccanismo di ricarica induttivo di tipo strettamente accoppiato (closely coupled) a bassa frequenza, che rappresenta l’approccio a più basso costo. Il consorzio WPC sta comunque lavorando alla definizione di uno standard per cucine senza fili, re- lativo ad elettrodomestici con potenze comprese tra 200 W e 2,2 kW e di uno standard per potenze in- termedie – destinato a prodotti quali utensili, robot aspirapolvere, e-bike e altri dispositivi alimentati a batteria – comprese tra 30 e 65 W. Entrambi questi standard sono in fase di sviluppo e utilizzano differenti tecnologie per evitare le proble- matiche legate alla retro-compatibilità. Lo standard Qi utilizza basse frequenze (da 112 a 250 kHz) e prevede comunicazioni sulla stessa banda (in- band) a bassa velocità di trasferimento dati. Ciò limita la distanza di ricarica, che deve essere compresa tra 3 e 5 mm, e ha un notevole impatto sulla flessibilità di posizionamento. Poiché le comunicazioni sono di tipo in-band, i dati inviati vengono incapsulati (piggy- back) nella trasmissione di potenza in modalità wire- less. Il problema è che si tratta di una trasmissione uni-direzionale dal ricevitore al trasmettitore, senza alcun riscontro dal trasmettitore al ricevitore, che fun- ziona solamente nel caso in cui un singolo ricevitore venga associato a un singolo trasmettitore. L’adozione di opportune modalità per superare que- sto ostacolo, che prevedono ad esempio l’impiego di più bobine separate o una matrice di bobine e diffe- renti protocolli di comunicazione, comporta alcuni svantaggi legati a problemi di compatibilità e ai costi più elevati. Sul mercato sono disponibili parecchi controllori su chip singolo conformi allo standard Qi realizzati da aziende come Texas Instruments e NXP grazie ai quali è possibile ridurre i costi di queste semplici connessioni wireless. Il consorzio AirFuel Alliance La fusione tra A4WP (Alliance for Wireless Power) e PMA (Power Matters Alliance) avvenuta nel 2015 ha dato vita ad AirFuel Alliance, un consorzio che si pone l’obiettivo di consolidare due tecnologie rivali, ovvero la ricarica capacitiva e quella di tipo risonante, al fine di ridurre la frammentazione nel settore della ricarica wireless. AirFuel promuove un approccio ad accop- piamento debole (loosely coupled), che prevede fre- quenze più elevate (6,78 MHz) e una comunicazione di tipo backscattering (a retrodiffusione) tra le bobine. Il ricevitore su chip singolo BQ51222 di Texas Instruments per la ricarica wireless Il trasmettitore NXQ1TXH5 per la ricarica wireless basata sullo standard Qi di NXP