基于易冲 CPSQ8100 的 50W 车载无线充电方案

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基于易冲 CPSQ8100 的 50W 车载无线充电方案

Silver 是大联大世平集团推出的一款车载 50W 无线充电器解决方案，它集成了车载中功率无线发射器控制芯片 CPSQ8100，主控 MCU NXP S32K144，数字控制式 Buck-Boost MPQ4214，符合 Qi1.3 标准的加密 IC，NFC 控制 IC 等。

只要是通过 Qi-BPP、Qi-EPP 认证，或支持最高 50W 私有协议快充的手机，都可无障碍使用本方案板无线充电。本方案在 50W 快充的基础上，优化了充电区域和充电距离（Coil to Coil 8mm），以适应车辆的震动。它支持 OTA 升级，并且将无线充电电路连接到与 NFC、CAN 总线通信的主机 MCU，为用户提供了较为完整的参考设计。板子中线 V-cut 加独立的Buck-Boost 模块，使得此方案可模拟车载前装产品架构，大大提高用户的前期开发速度。


► 场景应用图




► 产品实体图





► 展示版照片



► 方案方块图




► 核心技术优势

本方案用到的主芯片 CPSQ8100 是易冲半导体专为无线充电系统设计的一款高效的、符合Qi 认证标准的磁感应式无线功率发射芯片，输入电压范围 3.9V~26V。它集成全桥驱动电路、Q值检测、调制解调电路等低功耗模块，且全面支持私有协议快充。与其他平台架构相比，易冲 CPSQ8100 具有集成度高、成本低、量产充分等明显优势。特性:

• 符合WPC Qi v1.2.4 标准
• 集成32-bit ARM Cortex-M0 内核，34KB MTP，32KB ROM，6KB SRAM
• 片上 MTP 以极低的待机功耗，最大限度地提高了软件灵活性，并具有读写保护。
• 支持 I2C、2x UART 接口
• 集成多通道 12-bit ADC，全桥驱动，FOD 等
• 内置 BUCK 转换器，低压 LDO，DC-DC 控制器，调制解调器
• 支持与无线充电接收端之间安全的双向通信 (ASK/FSK)
• 支持双 RX 充电应用
• 灵活支持多种快充协议：QC2.0/QC3.0/PD3.0/SCP/AFC
• 可靠的过压/过流/过温保护
• 符合车规 AEC-Q100 标准，温度等级 Grade 2: - 40°C to +105°C
• 6mmx6mm，48-Pin 无铅的小型 QFN 封装
  

► 方案规格

• 支持高达 50W 的私有协议快充，充电效率≥75%
• WPC Qi v1.2.4 15W EPP
• 预置符合 WPC 最新 Qi1.3 认证标准的 SE IC，使得手机端或其他接收设备可对无线充电设备进行身份鉴权，判断其是否为认证产品
• 采用定频结构并且频偏极小，满足严格的车规需求
• 支持基于 Q 值检测的 FOD 和基于功率损耗计算的 FOD，提高了 FOD 的精度
• 采用 NXP 车规级 MCU S32K144，支持 OTA 升级，以后的产品和协议标准等可以很方便的进行固件升级
• 集成 NFC 功能，实时检测射频卡，防止损坏 NFC 卡
• 选用车规级元件，保证整体方案的车用安全性
• 支持多种线圈架构，支持多线圈解决方案
  

本 TX 方案中的功率传输途径：

• 外部输入直流电压（DC Voltage），经过Buck-Boost 调压给功率全桥。
• 由 CPS8100 提供调压信号、全桥驱动、线圈选通等功能。
• 全桥的 SW1、SW2 节点产生交流电压（AC Voltage），实际上是一个方波。
• 方波加载到 LC Tank 两端产生交流电流（AC Current）。
• 交流电流通过线圈产生磁场。
  

从各模块分布可以看出，本方案的布局布线合理，大功率和小信号之间隔离较为充分。综合低功耗元件、合理的layout、充分散热等因素，使得充电效率能够达到 75% 以上。

► 技术文档

类型	标题	档案
硬件	Power Test Report	【Silver】CPS8100_50W_车载无线充电TX测试报告_Jadyn_Li_2021.12.13.pdf (429.9 KB, 下载次数: 4) 2021-12-24 23:45 上传 点击文件名下载附件