大聯大世平集團推出基於CPS產品的50W車載無線充電方案

圖1：1-大聯大世平基於CPS產品的50W車載無線充電方案的展示板圖

近年來，手機正成為集娛樂、工作於一體的個人訊息處理中心，在人們日常生活中扮演著越來越重要的角色。然而隨著手機使用頻率節節攀升，電量焦慮成為了一個不可避免的問題。在這種背景下，各種多樣化的快充工具應用而生，其中無線充電技術憑藉著攜帶便捷、充電方便的特點，受到了大量消費者的青睞，迅速蔓延至生活的各個角落。基於此趨勢，大聯大世平推出了基於CPS CPSQ8100晶片的50W車載無線充電方案，只要是通過Qi-BPP、Qi-EPP認證，或支持最高50W私有協議快充的手機，都可無障礙使用本方案板進行無線充電。

圖2：大聯大世平基於CPS產品的50W車載無線充電方案的場景應用圖

本車載無線充電方案集成了CPS車載中功率無線發射器控制晶片CPSQ8100、數位控制式Buck-Boost MPQ4214、NXP S32K144主控MCU以及符合Qi1.3標準的加密IC、NFC控制IC等器件，充電效率可以達到75%以上，能夠滿足市面上大多數手機的快充需求。

易沖半導體（ConvenientPower Semiconductor）是國內無線快充領先IC方案供應商，旨在通過自己出色的技術為客戶提供從單個IC到系統的完整解決方案，從而幫助客戶解決開發時的難題，最大程度地縮短研發時間。本方案應用的CPSQ8100是CPS為無線充電系統設計的一款高效的、符合Qi認證標準的磁感應式無線功率發射晶片，輸入電壓範圍為3.9V~26V。它集成全橋驅動電路、Q值檢測、調製解調電路等低功耗模塊，且全面支持私有協議快充。與其他平臺架構相比，CPSQ8100具有集成度高、成本低、安全性高等優勢。

圖3：大聯大世平基於CPS產品的50W車載無線充電方案的方塊圖

除此之外，本方案在50W快充的基礎上，優化了充電區域和充電距離（Coil to Coil 8mm），以適應車輛的震動。它支持OTA升級，並且將無線充電電路連接到與NFC、CAN 總線通訊的主機MCU，能夠為用戶提供較為完整的參考設計。不僅如此，通過在板子中線V-cut加獨立的Buck-Boost模塊，使得此方案可模擬車載前裝產品架構，大大提高用戶的前期開發速度。

核心技術優勢：

• 符合WPC Qi v1.2.4標準；
• 集成32-bit ARM Cortex-M0內核，34KB MTP，32KB ROM，6KB SRAM；
• 片上MTP以極低的待機功耗，最大限度地提高了軟體靈活性，並具有讀寫保護；
• 支持I2C、2 x UART接口；
• 集成多通道12-bit ADC，全橋驅動，FOD等；
• 內置BUCK轉換器，低壓LDO，DC-DC控制器，調制解調器；
• 支持與無線充電接收端之間安全的雙向通訊（ASK/FSK）；
• 支持雙RX充電應用；
• 靈活支持多種快充協議：QC2.0/QC3.0/PD3.0/SCP/AFC；
• 可靠的過壓/過流/過溫保護；
• 符合車規AEC-Q100標準，溫度等級Grade 2：-40°C至+105°C；
• 6mm x 6mm，48-Pin無鉛的小型QFN封裝。

方案規格：

• 支持高達50W的私有協議快充，充電效率≥75%；
• WPC Qi v1.2.4 15W EPP；
• 預置符合WPC最新Qi1.3認證標準的SE IC，使得手機端或其他接收設備可對無線充電設備進行身份鑒權，判斷其是否為認證產品；
• 採用定頻結構並且頻偏極小，滿足嚴格的車規需求；
• 支持基於Q值檢測的FOD和基於功率損耗計算的FOD，提高了FOD的精度；
• 採用NXP車規級MCU S32K144，支持OTA升級，以後的產品和協議標準等可以很方便的進行固件升級；
• 集成NFC功能，實時檢測射頻卡，防止損壞NFC卡；
• 選用車規級元件，保證整體方案的車用安全性；
• 支持多種線圈架構，支持多線圈解決方案。

本TX方案中的功率傳輸途徑：

• 外部輸入直流電壓（DC Voltage），經過Buck-Boost調壓給功率全橋；
• 由CPSQ8100提供調壓訊號、全橋驅動、線圈選通等功能；
• 全橋的SW1、SW2節點產生交流電壓（AC Voltage），實際上是一個方波；
• 方波加載到LC Tank兩端產生交流電流（AC Current）；
• 交流電流通過線圈產生磁場。