应用框图

随着用户对充电便捷性要求的提高，车载手机无线充电技术快速发展，技术成熟度更高，应用领域更加广泛。随着在汽车上大规模的应用，避免了驾驶人埋头寻找插孔、分辨接口与充电线的行为，提高行车安全性。在功能设计上与汽车内饰成为一体，美观实用。

据高工智能汽车研究院监测数据显示，2021年中国市场（不含进出口）乘用车新车前装标配搭载手机无线充电模块功能上险量为358.35万辆，同比增长120.43%，前装搭载率为17.57%。2022年预计搭载率25%。

车载无线充在设计上一般涉及控制芯片、磁吸线圈、传感器、电源管理等几个模块。在选择无线充模块时需要关注充电效率、安全性及兼容性。

充电效率：如果充电效率低，将影响用户的使用体验。因此，研发人员需要关注充电器的功率、传输距离、传输效率、热损失等因素，以提高充电效率。

安全性：需要考虑到电池过热、短路、过充等问题，以确保产品的安全性。还需考虑电磁辐射等问题，以避免不良影响。

兼容性：需要考虑到不同设备的充电需求和充电方式，兼容不同品牌、不同型号的手机和其他设备。

目前车载无线充电方案的主流以15W以下方案为主。本文将以15W以下的系统解决方案为例详细说明 电源管理芯片选型时的重要指标。

 

输入功率变换器

在无线充应用中输入功率变换器的低压差直通模式是标配，低压差直通意味着高效与低EMI。

*定义一个输入电压范围，在该范围内输入电压可以直接传递到降压-升压稳压器的输出端。这样做的好处是没有开关动作，电路效率非常高，且没有音频噪声。输出纹波和正常降压模式几乎无差别。
同时，芯洲特有的多级栅级驱动专利技术，可有效的抑制开关结点的开关振铃，更容易通过相关的EMI测试。以下是SCT2462EVM板实测，从波形上看，SCT2462在满载时，上管开通的振铃过冲仅3.4V，且没有多次振荡，关断时的波形非常干净。

SCT2462Q和SCT9431Q两款车规降压变换器，都支持低压差直通模式。SCT2462Q可用于15W的方案，支持6A输出、最高耐压可达42V；采用第二代低压差直通技术，可以支持更低的输入输出电压差（最大占空比99.3%+图），有效拓展无线充功率发射级的输入电压范围。SCT9431Q可用于10W的方案，支持3A输出，最高耐压可达42V。

 

CAN和MCU的供电方案

目前市场上最常用的CAN通讯接口器件大多都是采用5V供电，而大部分的MCU供电电压却从5V降低到了3.3V供电，可采用SCT2600Q（0.6A输出降压变换器）及SCT71403Q（300mA LDO方案）。

SCT2600Q是车规级的一级电源，Vinmax=60V，支持2.1MHz开关频率，可避免对车载AM（540 KHz－1600KHz ）频段的干扰，轻载工作模式PSM，大大提高了轻载效率，在负载4mA时，效率大于80%。

无线充电发射端功率级

无线充电按照技术路线，大概分为三种类型。第一种为电磁感应，第二种是电磁谐振，第三种事无线电波。三种路线都有相应的标准和组织在推进，推进市场应用及标准化。现在Qi的电磁感应方式占据了主流，遵循Qi标准的发射端和接收端的方案愈加完善。在发射级的性能方面，主要关注几点：

1） 工作电压范围：3v-15v。

SCT63340芯片供电电压范围为4.2V~30V，功率级的工作电压范围为1V~26V。是目前15W无线充发射端输入电压范围最宽的一款芯片。

SCT63340内部集成13mohm的全桥MOS管，其15W时的功率传输效率达86%，高于行业平均水平。

SCT63340功率传输效率

3） 芯片面积及散热。

SCT63340同时自带调解功能，简化电路设计，节约MCU功能性成本。芯洲科技持续为客户提供丰富的电源芯片选择，同时基于市场需求快速迭代。