从5W到50W,南芯半导体汽车无线充电方案进入多家主流车型


序言
近年来,无线充电技术的快速普及使得应用场景一再扩大,而蓬勃的汽车产业理所当然成为了无线充电技术的新的发展赛道。现如今,大部分整车厂都设置了汽车无线充电模块,快充内卷至汽车座舱,汽车未来化离不开无线充电模块,南芯半导体一直深耕于电源管理,在消费电子和工业领域深受市场青睐,于2020年正式进入汽车领域,已正式推出如:SC8701Q/SC8101Q/SC5003Q/SC8201Q/SC8001Q/SC2021Q等数款车规级芯片,通过AEC-Q100 Grade1 认证,覆盖功率从15W到50W, 为车载无线充电方案国产化贡献力量。
车载无线充电的原理框图如下图所示,由一颗宽电压输入的DCDC, 一颗无线充电发射端(集成Power Stage),一颗通用MCU和一颗高压LDO组成。无线充电发射端将IDM/VDM/ISNS信号送给MCU, MCU根据设备端所需功率,一方面通过PWM或者I2C调节DCDC的电压,一方面调节发射端内部Power Stage的工作占空比,从而调节发射端的输出功率。这里LDO用来给MCU供电,是optional选项,也可由无线充电发射端内部集成的buck来实现。
目前车载无线充电功率等级主要分为15W及40W/50W,比例约为3:1。15W功率等级根据不同应用,前级DCDC又可以分为buck 和 buck-boost两种拓扑。
(图片来自南芯实验室)
乘用车铅酸电池电压典型值为12V,但会在9V-16V波动,因此可以分为三种情形:
(1) 部分车型的15W无线充电应用中,当电池电压低于12V时,系统会降低无线充电模块的功率,因此前级的DCDC用一颗buck converter即可实现。
(2) 大部分车型的15W无线充电应用中,要求整个电池电压波动过程中都要有15W的功率输出,这时前级DCDC就需要用一颗buck-boost芯片来实现。
(3) 40W/50W 的无线充电应用中,发射端电压需要达到20V,因此也需要一个buck-boost 芯片来实现。
南芯半导体凭借多年在电源充电管理的深厚积累,已推出3款产品来覆盖这一市场:
SC5003Q(20V Wireless Power Transmitter)
SC8101Q(32V/5A buck-converter)
SC8701Q(36V buck-boost controller)
适配套方案如下:
车规级集成全桥Power Stage的高效率无线TX – SC5003Q
SC5003Q 是南芯推出的车规级高度集成的无线功率发射机模拟前端,包含实现WPC兼容发射机所需的所有模拟组件。同时SC5003Q集成了高精度的Q值检测功能,可以轻松实现异物检测功能,与发射机控制器一起创建高性能无线功率发射机,并符合WPC V1.2.4 EPP和BPP规范。该无线功率发射机模拟前端已通过AEC-Q100 Grade1 认证。
(图片来自南芯实验室)
车规级高效率同步降压变换器 – SC8101Q
SC8101Q 是一颗车规级32V/5A同步降压变换器, 支持40V的最高绝对耐压。集成45mΩ/ 35mΩ 上下开关管和90uA的静态电流使得其在整个负载范围内都可以获得理想的转换效率。Flip-Chip QFN的封装,可以消除内部Bonding Wire在开关节点上带来的震荡,从而获得较好的EMI性能。
(图片来自南芯实验室)
车规级高效率同步升降压控制器 – SC8701Q
SC8701Q 是一颗同步4功率管buck-boost控制器,输出电压能够高于,等于或低于输入电压,超高的转换效率能够有效提升系统的热性能。SC8701Q支持超宽的输入及输出电压,输入电压2.7V至36V,输出电压2V至36V;采用了10V/2A MOSFET驱动器,最大限度地使用外部MOSFET以获得高效率。SC8701Q支持输入电流限流,输出电流限流,过温保护以确保芯片能正常工作在各种异常情况。SC8701Q的输出电压及输入输出电流限流可通过PWM信号动态调整,开关频率为200KHz至600KHz可调,客户可灵活的依据系统需求进行相应设计。
除无线充电应用外,SC8701Q还可应用在60W有线快充和ADAS的360°环视系统的ECU中给Camera供电。该同步升降压控制器已通过AEC-Q100 Grade1 认证。
(图片来自南芯实验室)
小结
目前,南芯半导体车规级无线充电芯片已正式进入多家主流汽车品牌。
其中,SC5003Q适配汽车5W 前装无线充;SC5003Q+SC8101Q/SC8721Q适配汽车15W 前装无线充;SC8701Q,则完美适配汽车50W车载无线充。
更多车载无线充电方案,欢迎咨询。
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产品型号
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品类
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VIN (min)
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VIN (max)
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Vout (min)
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Vout (max)
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Iout(Max)
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MOS
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Switching frequency(Min)(kHz)
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Switching frequency(Max)(kHz)
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Package
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SC8701
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Buck-Boost Regulators
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2.7V
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36V
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2.7V
|
36V
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5A~10A
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ext.
|
200kHz
|
600kHz
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QFN 4x4
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极海半导体(Geehy Semiconductor)微控制器MCU选型指南(中文)
珠海极海半导体有限公司是一家致力于开发工业级/车规级微控制器、模拟与混合信号IC及系统级芯片的集成电路设计型企业。极海团队拥有20年集成电路设计经验和嵌入式系统开发能力,可为客户提供核心可靠的芯片产品及方案,实现准确感应、安全传输和实时控制,助力客户在智慧家居、高端消费电子、工业控制、汽车电子、智慧能源以及通信设施等领域的拓展创新。
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赛卓电子(SEMIMENT)传感器IC/编码器/电源驱动产品选型指南
赛卓电子科技(上海)股份有限公司成立于 2011年,总部位于上海临港新片区,并在上海漕河泾开发区、杭州、西安、深圳和美国北卡设有研发及销售中心。赛卓电子是国内最早面向汽车电子的集成电路(IC)设计公司之一,致力于为客户提供完整的车规级芯片解决方案,主要产品包括传感器芯片、电源管理芯片、电机驱动芯片和其它高性能数模混合芯片,广泛应用于汽车电子、工业控制和新能源等领域。
赛卓电子 - 电感式电机编码器,可编程线性霍尔,电源管理 IC,变速箱传感器,单片式电流传感器,升降压控制器 DC/DC,双极开关霍尔,电流传感器 IC,线性稳压器 LDO,双路开关霍尔,凸轮轴传感器,曲轴传感器,速度传感器 IC,电机编码器 IC,升压 / 降压控制器 DC/DC,轮速传感器,电感式角度传感器,步进电机驱动,齿轮传感器,磁性位置传感器 IC,接口电路,单极开关霍尔,磁性角度传感器,磁性电机编码器,电机驱动 IC,运算放大器,线性霍尔,全极开关霍尔,角度传感器 IC,直流有刷电机驱动,开关转换器 DC/DC,单片机 MCU,直流无刷电机驱动,SC60410,VE8600Q,SC9621,SC603X0,ZH5210,ZH5213,SC25891,ZH5212,ZH6429,SC2432,SC468X,SC2434,SC9625,SC4616,SC2438,SC60420,SC9634VB,ZH619A0,SC9338,SL54123,ZH6412,VE2430Q,ZH6531,SC4608,SC9641TS,SC2948,SC9314UA,SC4688,SC249X,SC9683TS,SC2943,SC9683,SC4671,SC9686,SC9685,VE8624,VE8622,SC9682,VE1430,VE8620,ZH6200,SC69401,SC25864,SC240X,SC2498,SC1445,SC2537,SC9314,SC9633VB,SC4663,SC9675,SC2242,SD93430,SC9686TS,SC2527,SC2586X,SC425X,SC4665,SC9682TS,SC2402,SC2526,SC4668,SC4669,SC6951,SC4011,SC9625VB,SC9621VB,SC2498T,SC69431,SC2583X,SC412X,SC206X,SC113X,SC9669,SC246X,SC400X,SC9632VB,SC2063,SYLMV321,SC60224,VE1430Q,SC9636VB,SC4002,SC2064,SC2462,SC60228,SYLMV324,VE2220Q,SC60340,ZH6332,SC60220,SC2689X,SC9685TS,ZH6338,ZH6219,SC435X,SC9388T3,SC4645,SC4643,ZH639D0,VE8602Q,SYLMV358,SC9642,SC9641,SC6022X,SI3085,SYLMV2904,SC2686X,SC9669T3,SC2589X,SC2455,SC1245,SC410X,SC244X,SC1645,SC963X,ZH6350,VE2266Q,ZH6232,SC2968,SC9642TS,SC9684TS,SC9675IM,SC2442,SC203X,SC4624,SC243X,阀,智能马桶,位置开关,变速箱,后视镜执行器,电动桌椅,云台编码器,车身高度检测,个人护理,冰箱,电动工具,扫地机电机,洗衣机滚筒,尾翼控制器,鼠标滚轮,冰箱抽屉,农机,底盘电子,车门电机,空档开关,EMB刹车传感器,尾门系统,电动沙发,安全带固定支架,冰箱门开关,洗衣机,蓝牙耳机仓盖,电动二轮车,无人机,机械键盘,EPB执行器,直板夹开关,天窗控制器,空调出风口,组合开关怀挡,EGR阀,天窗系统,充电口盖板,抬头显示执行器,逆变器,换挡系统,车门控制器,按摩椅电机,升降桌电机,扫地机尘盒,安全带卷收器,踏板,洗衣机水位传感器,汇流箱传感器,直板夹,咖啡机,水流量检测,接近开关,电控电流传感器,TWS耳机,ABS传感器,转向系统,座椅风扇,雨刮执行器,侧开门电机,机械键盘位置传感器,大型家电,EPS扭矩传感器,组合开关方向盘滚轮,电动家具,储能,电磁水阀,扫地机行走机,车门自吸锁,发动机,豆浆机,BMS,吹风机,充电口,电子膨胀阀,伺服电机,新能源,油门踏板,带截止膨胀阀,ABS控制器,三表,车门系统,旋转屏执行器,汽车电子,全档位识别,机器人,逆变流传感器,充电口执行器,防窃电,姿态控制,尾翼执行器,隐藏门把手,转把,遮阳板开关,电磁阀,电子水泵,洗衣机门开关,尾翼系统,油门转把,节气门,涡轮增压,蓝牙耳机,智能马桶水流量,输入轴,智能马桶开合,输出轴,后视镜,遮阳板,筋膜枪开关,电机电控,无刷电机,EPS转角传感器,汇流箱,太阳能,雨刮控制器,小型家电,替代交通,油箱液位,水表,动力总成,热管理系统,数字钥匙,BMS电流传感器,智能座椅,消费电子,尾门撑杆电机,空调,拔叉位置,筋膜枪,悬架系统,扫地机,座椅控制器,曲轴,三电系统,中控系统,车身电子,手柄,智能家居,雨刮系统,工业电机,气表,电动牙刷,刹车系统,安全带系统,电驱控制,手机周边,工业,个人养护,安全带插锁,激光雷达执行器,空调电机,智能座舱,泵,油箱液位传感器,工业风机转子位置传感器,电脑周边,进气歧管翻板,电动三轮车,风能,电子油泵,座椅电机,档位传感器
重磅新品 | 南芯科技推出车规级高速CAN/CAN FD协议收发器SC25042Q,适用于12V/24V汽车系统
南芯推出车规级高速CAN/CAN FD收发器SC25042Q,适用于12V和24V汽车系统,可直接连接3V-5V的微控制器,支持高达5Mbit/s的数据传输速率。SC25042Q集成了振铃抑制功能,抗电磁干扰能力强,可实现无损时间传输,保证信号的高效可靠。该产品通过AEC-Q100认证,为车规级接口芯片提供了高性能、高性价比的国产化选择。
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可定制变压器电压最高4.5KV,高频30MHz;支持平面变压器、平板变压器、OBC变压器、DCDC变压器、PLC信号变压器、3D电源、电流变压器、反激变压器、直流直流变压器、车载充电器变压器、门极驱动变压器等产品定制。
最小起订量:100000 提交需求>

可定制LAMP LED、 CHIP LED、 PLCC LED、 汽车用车规级LED、COB LED的尺寸/电压/电流等参数,电压1.5-37V,电流5-150mA,波长470-940nm。
最小起订量:30000 提交需求>
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