南芯无线充电RTX芯片SC9621，内部集成低导通阻抗功率FETs，可显著降低大功率充电时芯片的温升

时间： 2024-09-27 来源：SOUTHCHIP官网

技术问答

2021年2月20日，工信部发布了《无线充电（电力传输）设备无线电管理暂行规定》的征求意见稿，该新规规定了无线充电设备的额定传输功率不超过50W。可以预见，未来手机无线充电不会再将充电功率作为唯一衡量标准，高效率无线充电以及搭建无线充电生态将会是未来新的方向，从而提升无线充电给终端客户带来的体验和价值。市场对无线充电产品的需求也在不断释放。

在此大背景下，南芯半导体顺势推出高效率 / 高集成度的无线充电RTX芯片 SC9621，内部集成业界领先的低导通阻抗功率FETs，可以显著降低大功率充电时候芯片的温升。同时，全负载范围内高精度的输出电流采样，可以帮助客户轻松应对严苛的异物检测 ( FOD ) 测试。

（图片来自南芯实验室）

SC9621，之所以称之为RTX，是因为SC9621除了作为50W无线充电接收芯片之外，还可以通过在其输出端加上电源，从而作为一个无线充电发射端来使用。最大支持50W接收功率以及15W发射功率。

Q1无线供电系统

在线无线充电系统中，包含了输入电源、发射系统和接收系统。

输入电源一般选用USB适配器，对于5W的充电系统来讲，一般选择5V的USB适配器对于更大功率输出的系统需要选择支持更高输出电压的电源适配器，在50W输出的无线充电系统中，我们一般选用最高支持20V输出的USB电源适配器。

发射系统的功能是将直流电压进行逆变，得到一个交流电压，通过交流电流激励输出线圈，调整激励电流的大小可以实现对输出功率的调整。同时发射系统还需要实现通讯功能，实现ASK的解调和FSK调制。

接收系统实现对交流电压的整流输出，同时还需要实现对ASK的调制和FSK解调。同时，SC9621除了作为接收端使用以外，还可以作为发射端，为其他无线充电接收端提供无线电力。

（图片来自南芯实验室）

SC9621系统组成

来自线圈中的电流会经过由4颗MOSFET组成的同步整流桥，整流电压经Vrect电容滤波，经过LDO输出至Vout，从而给负载进行输出。

在Vrect和Vout之间的LDO可有效率阻挡ASK纹波，输出电压可通过数字接口进行设置，输出电压范围为3.5-20V，系统会自动调整Vrect电压使LDO上的压差保持在一个非常低的水平，有效减少了芯片发热。提升电源转换效率。

（图片来自南芯实验室）

SC9621不同场景演示

图中白色底座为普通5W BPP发射板，当SC9621 EVM放入后很快可以输出5V最大1安培电流。

5W功率输出展示（图片来自南芯实验室）

在更大的功率输出应用中，我们一般提高输出电压以节省系统损耗。配和EPP15W 发射端，SC9621支持最大12V 1.25A 15W输出。配合南芯无线充电发射端则可实现最大20V 2.5A 50W功率输出。

50W功率输出展示

（图片来自南芯实验室）

为实现更高充电效率，SC9621还支持直充及高压直充技术，在直充应用中，充电系统中不再使用传统charger来控制充电电流，而是通过充电管理芯片调节SC9621输出电压从而达到调节充电电流的目的。在直充系统中，因为不再有buck或者boost charger，充电效率会大大提升。

在SC9621 VOUT端加入5V，通过GUI写入TX指令，SC9621便进入TX模式，在它的线圈上放入另外一个SC9621作为RX，即可为其提供电力，进行无线传输。

Tx模式展示

（图片来自南芯实验室）

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