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  • 產品介紹丨南芯半導體推出車規級無線充電解決方案,覆蓋15W-50W

    日期: 2022-01-17
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    發布日期: 2022-01-17
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    隨著市面上支持無線充電的手機及其他終端越來越多,無線充電需求不斷釋放,并逐漸滲透到汽車前裝市場。一直深耕于充電領域的南芯半導體,在持續加大無線充電研發投入的同時,于近期推出了三顆車規級芯片SC8701Q/SC8101Q/SC5003Q,覆蓋功率從15W到50W,?為車載無線充電方案國產化貢獻力量。


    車載無線充電Block Diagram

    產品介紹丨南芯半導體推出車規級無線充電解決方案,覆蓋15W-50W


    車載無線充電的原理框圖如圖所示,由一顆寬電壓輸入的DCDC, 一顆無線充電發射端(集成Power Stage),一顆通用MCU和一顆高壓LDO組成。無線充電發射端將IDM/VDM/ISNS信號送給MCU, MCU根據設備端所需功率,一方面通過PWM或者I2C調節DCDC的電壓,一方面調節發射端內部Power Stage的工作占空比,從而調節發射端的輸出功率。這里LDO用來給MCU供電,是optional選項,也可由無線充電發射端內部集成的buck來實現。

    目前車載無線充電功率等級主要分為15W及40W/50W,比例約為3:1。15W功率等級根據不同應用,前級DCDC又可以分為buck 和 buck-boost兩種拓撲。


    乘用車鉛酸電池電壓典型值為12V,但會在9V-16V波動,因此可以分為三種情形:

    (1)?在部分車型的15W無線充電應用中,當電池電壓低于12V時,系統會降低無線充電模塊的功率,因此前級的DCDC用一顆buck converter就可以實現。

    (2)?在大部分車型的15W無線充電應用中,要求整個電池電壓波動過程中都要有15W的功率輸出,這時前級DCDC就需要用一顆buck-boost芯片來實現。

    (3)?40W/50W 的無線充電應用中,發射端的電壓需要達到20V,因此也需要一個buck-boost 芯片來實現。

    南芯半導體憑借其在電源充電管理的深厚積累,已于近期推出

    • SC5003Q(20V Wireless Power Transmitter)

    • SC8101Q(32V/5A buck-converter)

    • SC8701Q(36V buck-boost controller)?

    來覆蓋這一塊市場。根據不同的功率等級和支持的電池電壓范圍,我們可以大致分為三類:

    目標市場

    支持電池電壓范圍

    解決方案

    15W無線充電

    VBAT > 12V

    SC8101Q+SC5003Q+MCU

    15W無線充電

    整個電池電壓范圍

    SC8701Q+SC5003Q+MCU

    50W無線充電

    整個電池電壓范圍

    SC8701Q+50W TX+MCU

    1.車規級高效率同步降壓變換器-SC8101Q

    SC8101Q?是一顆車規級32V/5A同步降壓變換器, 支持40V的最高絕對耐壓。集成45mΩ/35mΩ 上下開關管和90uA的靜態電流使得其在整個負載范圍內都可以獲得理想的轉換效率。Flip-Chip QFN的封裝,可以消除內部Bonding Wire在開關節點上帶來的震蕩,從而獲得較好的EMI性能。

    產品介紹丨南芯半導體推出車規級無線充電解決方案,覆蓋15W-50W


    2.車規級集成全橋Power Stage的高效率無線TX – SC5003Q

    SC5003Q?是南芯推出的車規級高度集成的無線功率發射機模擬前端,包含實現WPC兼容發射機所需的所有模擬組件。同時SC5003Q集成了高精度的Q值檢測功能,可以輕松實現異物檢測功能,與發射機控制器一起創建高性能無線功率發射機,并符合WPC V1.2.4 ?EPP和BPP規范。該無線功率發射機模擬前端已通過AEC-Q100 Grade1 認證。

    產品介紹丨南芯半導體推出車規級無線充電解決方案,覆蓋15W-50W

    產品介紹丨南芯半導體推出車規級無線充電解決方案,覆蓋15W-50W

    (SC8701Q+SC5003Q+NXP WCT2013A無線充電方案Demo)

    3.車規級高效率同步升降壓控制器 - SC8701Q

    SC8701Q?是一顆同步4功率管buck-boost控制器,輸出電壓能夠高于,等于或低于輸入電壓,超高的轉換效率能夠有效提升系統的熱性能。SC8701Q支持超寬的輸入及輸出電壓,輸入電壓2.7V至36V,輸出電壓2V至36V;采用了10V/2A MOSFET驅動器,最大限度地使用外部MOSFET以獲得高效率。SC8701Q支持輸入電流限流,輸出電流限流,過溫保護以確保芯片能正常工作在各種異常情況。SC8701Q的輸出電壓及輸入輸出電流限流可通過PWM信號動態調整,開關頻率為200KHz至600KHz可調,客戶可靈活的依據系統需求進行相應設計。


    除了無線充電應用外,SC8701Q還可以應用在60W有線快充和ADAS的360°環視系統的ECU中給Camera供電。該同步升降壓控制器已通過AEC-Q100 Grade1 認證。


    產品介紹丨南芯半導體推出車規級無線充電解決方案,覆蓋15W-50W

    產品介紹丨南芯半導體推出車規級無線充電解決方案,覆蓋15W-50W

    (SC8701Q+SC5003Q+NXP WCT2013A無線充電方案Demo)


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