随着市面上支援無線充電的手機及其他終端越來越多，無線充電需求不斷釋放，并逐漸滲透到汽車前裝市場。一直深耕于充電領域的南芯半導體，在持續加大無線充電研發投入的同時，于近期推出了三顆車規級晶片SC8701Q/SC8101Q/SC5003Q,覆寫功率從15W到50W, 為車載無線充電方案國産化保駕護航。
車載無線充電Block Diagram
車載無線充電的原理框圖如圖所示，由一顆寬電壓輸入的DCDC, 一顆無線充電發射端(內建Power Stage)，一顆通用MCU和一顆高壓LDO組成。無線充電發射端将IDM/VDM/ISNS信号送給MCU, MCU根據裝置端所需功率，一方面通過PWM或者I2C調節DCDC的電壓，一方面調節發射端内部Power Stage的工作占空比，進而調節發射端的輸出功率。這裡LDO用來給MCU供電，是optional選項，也可由無線充電發射端内部內建的buck來實作。
目前車載無線充電功率等級主要分為15W及40W/50W，比例約為3:1。15W功率等級根據不同應用，前級DCDC又可以分為buck 和 buck-boost兩種拓撲。
乘用車鉛酸電池電壓典型值為12V，但會在9V-16V波動，是以可以分為三種情形：
(1) 在部分車型的15W無線充電應用中，當電池電壓低于12V時，系統會降低無線充電子產品的功率，是以前級的DCDC用一顆buck converter就可以實作。
(2) 在大部分車型的15W無線充電應用中，要求整個電池電壓波動過程中都要有15W的功率輸出，這時前級DCDC就需要用一顆buck-boost晶片來實作。
(3) 在40W/50W 的無線充電應用中，發射端的電壓需要達到20V，是以也需要一個buck-boost 晶片來實作。
南芯半導體憑借其在電源充電管理的深厚積累，已于近期推出
SC5003Q(20V Wireless Power Transmitter)
SC8101Q(32V/5A buck-converter)
SC8701Q(36V buck-boost controller)
來覆寫這一塊市場。根據不同的功率等級和支援的電池電壓範圍，我們可以大緻分為三類：
#1 車規級高效率同步降壓變換器-SC8101Q
SC8101Q 是一顆車規級32V/5A同步降壓變換器, 支援40V的最高絕對耐壓。內建45mΩ/35mΩ 上下開關管和90uA的靜态電流使得其在整個負載範圍内都可以獲得理想的轉換效率。Flip-Chip QFN的封裝，可以消除内部Bonding Wire在開關節點上帶來的震蕩，進而獲得較好的EMI性能。
#2 車規級內建全橋Power Stage的高效率無線TX – SC5003Q
SC5003Q 是南芯推出的車規級高度內建的無線功率發射機模拟前端，包含實作WPC相容發射機所需的所有模拟元件。同時SC5003Q內建了高精度的Q值檢測功能，可以輕松實作異物檢測功能，與發射機控制器一起建立高性能無線功率發射機，并符合WPC V1.2.4 EPP和BPP規範。該無線功率發射機模拟前端已認證AEC-Q100 Grade1 認證。
(SC8101Q+SC5003Q 無線充電方案Demo)
#3 車規級高效率同步升降壓控制器 - SC8701Q
SC8701Q 是一顆同步4功率管buck-boost控制器，輸出電壓能夠高于，等于或低于輸入電壓，超高的轉換效率能夠有效提升系統的熱性能。SC8701Q支援超寬的輸入及輸出電壓，輸入電壓2.7V至36V，輸出電壓2V至36V；采用了10V/2A MOSFET驅動器，最大限度地使用外部MOSFET以獲得高效率。SC8701Q支援輸入電流限流，輸出電流限流，過溫保護以確定晶片能正常工作在各種異常情況。SC8701Q的輸出電壓及輸入輸出電流限流可通過PWM信号動态調整，開關頻率為200KHz至600KHz可調，客戶可靈活的依據系統需求進行相應設計。
除了無線充電應用外，SC8701Q還可以應用在60W有線快充和ADAS的360°環視系統的ECU中給Camera供電。該同步升降壓控制器已認證AEC-Q100 Grade1 認證。
(SC8701Q+SC5003Q+NXP WCT2013A無線充電方案Demo)