如今，隨著各大手機(jī)品牌推出帶無(wú)線充電功能的手機(jī)，大家對(duì)無(wú)線充電技術(shù)已不再陌生。充電時(shí)，只需將手機(jī)往無(wú)線充電器上一放即可，不需要在凌亂的包里翻出充電器。
在無(wú)線充電器技術(shù)的研發(fā)和探索中，各大手機(jī)廠商樂(lè)此不疲。其中蘋果專門開(kāi)發(fā)了用于線圈精準(zhǔn)對(duì)位的MagSafe無(wú)線充電技術(shù)，“咔噠”一聲即可充上電，極大提升了用戶使用體驗(yàn)。
安卓手機(jī)廠商更為大膽創(chuàng)新，一波接著一波進(jìn)軍大功率無(wú)線充電市場(chǎng)，同樣取得了不錯(cuò)的成效。
伏達(dá)無(wú)線充電發(fā)射芯片(Tx)矩陣
時(shí)至今日，伏達(dá)已經(jīng)在無(wú)線充電市場(chǎng)中深耕了8年，成功推出無(wú)線充電接收芯片、無(wú)線充電發(fā)射芯片、汽車無(wú)線充發(fā)射芯片、電池快充芯片、顯示電源芯片、電源管理芯片和鋰電池保護(hù)芯片等。值得一提的是，伏達(dá)的定制解決方案，已經(jīng)進(jìn)入了小米、華為、OPPO、紫米、Belkin、mophie、綠聯(lián)、等國(guó)內(nèi)外知名品牌供應(yīng)鏈，為客戶提供“一站式”解決方案。
今天主要分享伏達(dá)在無(wú)線充電發(fā)射芯片市場(chǎng)中的產(chǎn)品布局，分享眾多經(jīng)典方案。
伏達(dá)半導(dǎo)體推出的無(wú)線充電發(fā)射芯片總共可以分為SoC控制器、MUC主控芯片以及智能全橋芯片三大類。
其中SoC控制器是伏達(dá)最新推出的無(wú)線充電芯片系列，采用高集成的設(shè)計(jì)。其中NU1705和NU1708兩款芯片是無(wú)線充電器專用芯片，一顆芯片即可滿足5-30W無(wú)線充電器的設(shè)計(jì)，大大簡(jiǎn)化了PCB板外圍電路設(shè)計(jì)，并且還支持雙線圈設(shè)計(jì)，適用于無(wú)線充底座以及立式無(wú)線充電器的開(kāi)發(fā)。
此外還有三顆雙角色的無(wú)線充芯片，既可以支持接收、也支持發(fā)射，主要用于智能手機(jī)實(shí)現(xiàn)反向無(wú)線充電功能，其接收功率從30W-80W不等。
除了SoC芯片之外，伏達(dá)半導(dǎo)體的無(wú)線充電發(fā)射方案也可以采用MCU主控+智能全橋的架構(gòu)，需要兩顆芯片合理搭配才能完成無(wú)線充電器的開(kāi)發(fā)。其中MCU主要負(fù)責(zé)協(xié)議識(shí)別、信號(hào)解調(diào)、PWM控制以及各種保護(hù)功能;智能全橋芯片是將線圈驅(qū)動(dòng)MOS管、MOS全驅(qū)動(dòng)器以及保護(hù)功能等集成在一起。
目前伏達(dá)已經(jīng)推出了6款MCU主控芯片以及8款智能全橋芯片，可以滿足5W-50W無(wú)線充電器方案的開(kāi)發(fā)需求，并且伏達(dá)的MCU主控+智能全橋架構(gòu)均支持雙線圈設(shè)計(jì)。
除此之外，伏達(dá)還進(jìn)軍汽車無(wú)線充電市場(chǎng)，現(xiàn)已推出的無(wú)線充電發(fā)射端智能全橋芯片NU8015Q和NU8040Q，并已經(jīng)通過(guò)AEC-Q100認(rèn)證。
介紹完無(wú)線充電發(fā)射芯片矩陣，下文中整理匯總了伏達(dá)半導(dǎo)體無(wú)線充電芯片的部分應(yīng)用案例。
SoC控制器
SoC Controller—— NU170X
NU170X采用單芯片高集成的無(wú)線充解決方案，將MCU主控、Power stage集成到一顆芯片內(nèi)，集成雙線圈驅(qū)動(dòng)功能，把系統(tǒng)外圍元件數(shù)量從70顆降低到20顆左右，不僅大大提高了產(chǎn)品性能，也極大降低了系統(tǒng)成本，功率覆蓋5W-30W。
據(jù)悉，采用該集成方案的充電配件將于2022年量產(chǎn)上市。
伏達(dá)還在第三代無(wú)線充SoC芯片內(nèi)部集成了PD快充協(xié)議識(shí)別功能，無(wú)需外置PD芯片申請(qǐng)電壓，同時(shí)將外置晶振集成，以此簡(jiǎn)化無(wú)線充方案的設(shè)計(jì)。
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MCU主控芯片
MCU Controller——NU1300
NU1300是無(wú)線充電發(fā)射端控制芯片，兼容WPC V1.2標(biāo)準(zhǔn)，內(nèi)置高精度可靠的異物檢測(cè)，支持LED顯示充電狀態(tài)和故障報(bào)告，內(nèi)部集成通信解調(diào)電路。支持100KHz到220KHz的PWM無(wú)線充電信號(hào)輸出。支持過(guò)電流保護(hù)，支持NTC過(guò)熱保護(hù)，支持充電狀態(tài)蜂鳴器輸出，可搭配NU1005/6實(shí)現(xiàn)高性能的無(wú)線充電解決方案。采用28pin 4*4mm QFN封裝。
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MCU Controller——NU1509
NU1509是無(wú)線充電發(fā)射端控制芯片，內(nèi)部集成ARM M0內(nèi)核，兼容WPC 1.2.4 EPP擴(kuò)展功率協(xié)議。支持127.7KHz PWM信號(hào)輸出，具有外置DC-DC控制信號(hào)輸出，用于定頻調(diào)壓無(wú)線充電。并且內(nèi)置快充協(xié)議，支持輸入電壓檢測(cè)，支持功率限制避免輸入過(guò)載，支持過(guò)電流保護(hù)和過(guò)熱保護(hù)。可與NU1015或NU1009搭配實(shí)現(xiàn)高性能15W/10W無(wú)線充方案。采用28pin 4*4mm QFN封裝。
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MCU Controller——NU1512
伏達(dá)NU1512是一款高度集成的數(shù)字控制器，用于無(wú)線充電發(fā)射端，符合BPP和EPP標(biāo)準(zhǔn)。其集成了必備功能，可調(diào)節(jié)功率，并與符合WPC標(biāo)準(zhǔn)的接收器保持通信。NU1512與最小和集成度最高的功率級(jí)芯片NU1009搭配一起工作，雙芯片交鑰匙設(shè)計(jì)極大節(jié)省空間，組成簡(jiǎn)單、高性能和經(jīng)濟(jì)高效的無(wú)線發(fā)射解決方案，適用于廣泛的應(yīng)用。
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MCU Controller——NU1513
NU1513是高度集成的數(shù)字控制器，用于符合WPC EPP標(biāo)準(zhǔn)的30W無(wú)線充電發(fā)射器。該器件與NU1020配套的功率級(jí)IC一起構(gòu)成了簡(jiǎn)單，高性能，高性價(jià)比的無(wú)線充電發(fā)射器解決方案，適用于廣泛的應(yīng)用。
NU1513集成了所有基本功能，以提供穩(wěn)定的功率并與兼容WPC的接收器保持穩(wěn)定的通信。兩芯片交鑰匙設(shè)計(jì)與最小，集成度最高的功率級(jí)IC NU1020一起使用，可提供最多的空間節(jié)省解決方案。
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PowerStage——NU1028
NU1028是高集成度的高功率無(wú)線充電的集成功率級(jí)，內(nèi)部集成功率全橋，驅(qū)動(dòng)器，內(nèi)置降壓電路和穩(wěn)壓電路。支持無(wú)損耗高精度電流檢測(cè)，用于帶內(nèi)通信和異物檢測(cè)。集成數(shù)字解調(diào)，集成欠壓和過(guò)壓保護(hù)，支持完善的保護(hù)功能，支持?jǐn)?shù)字I2C接口，采用4*4mm QFN封裝。
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SmartBridge——NU1006
NU1006是一顆高度集成的無(wú)線充電發(fā)射芯片，支持5V輸入電壓，內(nèi)置高精度高速無(wú)損電流檢測(cè)用于異物檢測(cè)和帶內(nèi)通信，支持輸入欠壓鎖定，支持短路保護(hù)，支持過(guò)熱關(guān)斷，采用16pin 3*3mm QFN封裝。
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SmartBridge——NU1007
NU1007是內(nèi)部集成全橋功率管的無(wú)線充電發(fā)射芯片，支持高精度高速無(wú)損電流檢測(cè)，用于異物檢測(cè)和帶內(nèi)通信。支持輸入欠壓保護(hù)，內(nèi)置短路保護(hù)功能和過(guò)熱關(guān)斷，采用16pin 3*3mm QFN封裝。
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SmartBridge——NU1009
NU1009是一顆高度集成的無(wú)線充電發(fā)射芯片，內(nèi)部集成高效率的全橋MOS管，內(nèi)部集成低EMI 的功率場(chǎng)效應(yīng)管驅(qū)動(dòng)器，內(nèi)置5V DC-DC降壓轉(zhuǎn)換器，內(nèi)置高精度高速無(wú)損電流檢測(cè)用于異物檢測(cè)和帶內(nèi)通信，集成無(wú)損Q值檢測(cè)，集成低誤碼率數(shù)字解調(diào)，支持輸入欠壓和過(guò)壓保護(hù)，支持短路保護(hù)，支持過(guò)熱關(guān)斷，具有I2C接口，采用28pin 4*4mm QFN封裝。
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SmartBridge——NU1009A
NU1009A是一顆高度集成的無(wú)線充電發(fā)射芯片，內(nèi)部集成高效率的全橋MOS管，支持10W輸出功率。內(nèi)部集成低EMI 的功率場(chǎng)效應(yīng)管驅(qū)動(dòng)器，內(nèi)置5V DC-DC降壓轉(zhuǎn)換器，內(nèi)置高精度高速無(wú)損電流檢測(cè)用于異物檢測(cè)和帶內(nèi)通信，集成無(wú)損Q值檢測(cè)，集成低誤碼率數(shù)字解調(diào)，支持輸入欠壓和過(guò)壓保護(hù)，支持短路保護(hù)，支持過(guò)熱關(guān)斷，具有I2C接口，采用28pin 4*4mm QFN封裝。
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SmartBridge——NU1020
NU1020是高度集成的全橋功率級(jí)IC，針對(duì)無(wú)線充電發(fā)射器解決方案進(jìn)行了優(yōu)化。該器件集成了所有關(guān)鍵功能，例如高效功率FET，低EMI FET驅(qū)動(dòng)器，自舉電路，5V集成DC / DC電源，3.3V(可配置2.5V)LDO和無(wú)損電流測(cè)量。專有的電流測(cè)量電路可為FOD(異物檢測(cè))功率測(cè)量，帶內(nèi)通信，Q值檢測(cè)和數(shù)字解調(diào)提供準(zhǔn)確的電流讀數(shù)。
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SmartBridge——NU1025
NU1025是高度集成的智能全橋芯片，針對(duì)無(wú)線充電發(fā)射器解決方案進(jìn)行了優(yōu)化。該器件集成了所有關(guān)鍵功能，例如高效功率FET，低EMI FET驅(qū)動(dòng)器，自舉電路，5V集成DC/DC電源，3.3V(可配置2.5V)LDO和無(wú)損電流測(cè)量。此外具有多重保護(hù)功能，采用4mm×4mm QFN封裝。
應(yīng)用案例：
1、小米55W立式風(fēng)冷無(wú)線快充詳細(xì)拆解!
點(diǎn)評(píng)
得益于各大品牌手機(jī)廠商的垂青，市面上支持無(wú)線充電功能的手機(jī)越來(lái)越多，同時(shí)手機(jī)的無(wú)線充電功能在使用體驗(yàn)、充電速度等方面有了明顯的改善，市場(chǎng)認(rèn)可度越來(lái)越高。除了手機(jī)之外，在智能手表、TWS耳機(jī)、電動(dòng)牙刷等智能穿戴產(chǎn)品和個(gè)人洗護(hù)用品中，越來(lái)越多的設(shè)備開(kāi)始加入無(wú)線充電功能。所以說(shuō)，無(wú)線充電在未來(lái)是一個(gè)增量市場(chǎng)。
伏達(dá)半導(dǎo)體在無(wú)線充電領(lǐng)域耕耘了8年，一方面積累了豐富的產(chǎn)品經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)也布局了特色的知識(shí)產(chǎn)權(quán)，不僅能夠提供Total Slution，幫助客戶實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的快速上市，而且還不用擔(dān)心專利問(wèn)題。
高度集成是伏達(dá)無(wú)線充電芯片的主旋律，其MCU+智能全橋的架構(gòu)性能穩(wěn)定，外圍精簡(jiǎn)，在無(wú)線充電市場(chǎng)中很受歡迎，并且頻繁被知名品牌客戶采用;最新推出的SoC芯片則進(jìn)一步提升了芯片集成度，并解決成本。同時(shí)也針對(duì)手機(jī)反向無(wú)線充電和汽車無(wú)線充電推出了對(duì)應(yīng)的解決方案，進(jìn)一步開(kāi)拓更高規(guī)格的無(wú)線充市場(chǎng)。
