车载无线充电模块芯片浅析_芯片_丝印

　工程师在设计无线充模块时需关注的关键指标是充电效率、安全性及兼容性。
从硬件组成来看，车载无线充的关键元器件有多线圈无线充电发射主控芯片、同步升降压芯片、集成功率级芯片、降压芯片、稳压芯片、CAN总线收发器、功率器件、磁吸线圈等，可选型的元器件如下：

元器件类型

品牌

型号

无线充电发射主控芯片

恩智浦

FS32K142H、MWCT1003AVLH、MWCT1013AVLH、MWCT1001AVLH、MWCT1213AVLH

瑞萨

R5F10PLHLFB、RAA279450

易冲

CPSQ8100

美芯晟

MT5807

赛腾微

ASM30AM083C8T9

同步升降压芯片

德州仪器

LM5175、LMR33630AQ

南芯

SC8701

芯洲

SCT2462Q、SCT9431Q

集成功率级芯片

伏达

NU8040Q

降压芯片

德州仪器

LMR33630AQ

MPS

MP2451、MP2456、MP2459

芯洲

SCT2600Q

稳压芯片

德州仪器

TLV73333P、LP5912Q1

MPS

MPQ8904

芯洲

SCT71403Q

CAN总线收发器

恩智浦

TJA1021、TJA1043T

德州仪器

TCAN1042V

功率器件

英飞凌

IPG20N10S4L-22A、IPG20N06S4L-26、IPZ40N04S5L-7R4

万国

AON7264E

美台

DGD05473、TH6016LPDQ、DMP4050SSD

安世

BUK7K25-40E

安森美

NVTFS4823

富鼎前辈

AP3N5R0YT、AP3P021YT

　　接下来，我们盘点一下7款不同车载无线充电产品，以实例解释元器件选型。

　　1、GEELY吉利无线充电模块，型号是WPC-CN-001。

品牌

型号

描述

瑞萨(RENESAS)

R5F10PLHLFB

1颗无线充主控MCU，RL78/F14系列16位MCU，内置192KB FLASH和8KB DATA FLASH和16K RAM，最高运行频率32MHz，采取QFP64封装

恩智浦(NXP)

MWCT1003AVLH

1颗无线充电主控MCU，一颗汽车级5W功率的多线圈无线充电发射掌握器。
内置256KB Flash存储器和32KB SRAM内存，支持三线圈运用

德州仪器(TI)

TRF7970A

1颗NFC芯片，一颗多协议全集成式13.56MHz RFID和NFC收发器芯片，用于无线充电器的NFC功能

英飞凌(INFINEON)

AUIRS2301S

1颗半桥驱动器，一颗车规级半桥驱动器，支持600V耐压，用于无线充电功率管驱动

安世(NEXPERIA)

BUK7K25-40E

1颗无线充电功率管，一颗耐压40V的双NMOS，导阻为21.25mΩ，采取LFPAK56D封装，符合AEC-Q101标准

英飞凌(INFINEON)

IPG20N10S4L-22A

1颗MOS管，耐压100V，导阻22mΩ，符合AEC-Q101车规认证，用于三路无线充电切换

德州仪器(TI)

LM5175

1颗同步四开关升降压掌握器，支持3.5-42V输入电压范围，输出电压范围为0.8-55V

罗姆(ROHM)

SP8K24FRA

1颗耐压45V的双NMOS，导阻为18mΩ，采取SOP8封装，用于同步升降压电压转换

线艺(COILCRAFT)

-

1颗升降压电感，4.7μH屏蔽电感

德州仪器(TI)

INA214

1颗电流检测芯片，26V耐压的双向高精度电流感应放大器，用于检测无线充功率级电流

三莹(SAMYOUNG)

-

4颗输入端滤波电容，3颗规格为220μF 35V，1颗规格为100μF 35V

罗姆(ROHM)

RRH140P03

1颗耐压30V的PMOS，导阻7mΩ，采取SOP8封装，用于电源掌握

恩智浦(NXP)

TJA1021

1颗LIN总线通信芯片，支持就寝模式和待机模式，用于总线数据收发

-

-

2颗并联的热敏电阻，用于检测手机温度

-

-

3卷采牟利兹线绕制的无线充电线圈

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-

2颗电感，用于无线充电NPO谐振电容和串联的电感

-

-

5颗1210封装的MLCC电容并联，用于输出滤波

-

-

1颗2220封装的压敏电阻，用于输入端浪涌保护

-

-

阻容感、连接器、接口、构造件和紧固件、导热垫、铝制屏蔽罩等等

表1、吉利WPC-CN-001部分元器件

　　2、比亚迪144816手机无线充电模块。

品牌

型号

描述

恩智浦(NXP)

MWCT1013AVLH

1颗无线充电主控，一款汽车级的多线圈无线充电发射掌握器，支持15W单线圈和多线圈运用。
芯片内部集成数字解调，固定事情频率，并支持抖频技能降落滋扰。
芯片内部集成同步升降压掌握和功率全桥掌握，通过外置的驱动器进行开关管驱动

美台(DIODES)

DGD05473

4颗双NMOS半桥驱动器，支持50V耐压，具备欠压保护功能，两颗用于同步升降压开关管驱动，2颗用于无线充半桥驱动

富鼎前辈(APEC)

AP3N5R0YT

1颗耐压30V的NMOS管，导阻5mΩ，采取PMPAK33封装，用于负极掌握的NMOS管

富鼎前辈(APEC)

AP3P021YT

1颗耐压30V的PMOS，导阻21mΩ，采取PMPAK33封装，用于掌握电路通断的MOS管

芯源(MPS)

MP2456

1颗降压芯片，50V输入，开关频率1.2MHz的开关降压转换器，内置1Ω开关管，输出峰值电流为0.5A，采取TSOT23-6封装，用于无线充电主控和驱动器供电的降压芯片

德州仪器(TI)

TLV73333P

1颗LDO，支持使能掌握的300mA输出，低压降，低静态电流稳压器，采取SOT23-5封装，为无线充电主控供电

安世(NEXPERIA)

丝印92910E

3颗双NMOS管用于三路线圈切换，由主控检测得手机的位置，开启对应的无线充电线圈

恩智浦(NXP)

TJA1043T

1颗高速CAN总线收发器，用于CAN掌握器与总线通信，具有低功耗上风，并得到AEC-Q100认证

圣邦微(SGMICRO)

SGM8622

1颗MSOP8封装的双运放，支持轨对轨输入输出，用于无线充电旗子暗记解调

-

丝印H082A

1颗为主控芯片供应时钟的无源晶振

-

丝印YK

1颗电源输入端TVS，丝印YK，用于输入端浪涌保护

-

丝印7AB

4颗MOS管，组成H桥

-

丝印701

1颗滤波电感

-

-

3个无线充电线圈采取纱包线，白黑套管确定线序，冷压端子后焊接

-

-

2颗电解电容，规格均为100μF 25V，用于电源输入滤波

-

-

1颗电解电容，规格为100μF 25V，用于输出滤波

-

-

2颗4.7μH磁胶电感用于输入滤波

-

-

1颗电感量为10μH的升降压电感采取合金电感

-

-

1颗电感量为22μH的降压电感，合营MP2456利用

-

-

1颗0.68μH电感，用于供电滤波

-

-

1颗电流检测放大器，合营右侧两颗并联的R015取样电阻，用于无线充功率级输入电流检测

-

-

4颗无线充谐振电容，1206封装的白色NPO电容并联

-

-

阻容感、连接器、接口、构造件和紧固件、导热垫、铝制屏蔽罩等等

表2、比亚迪144816部分元器件

　　3、大众汽车09S车载无线充电器。

品牌

型号

描述

恩智浦(NXP)

MWCT1001AVLH

1颗无线充电主控，汽车级5W功率的多线圈无线充电发射掌握器。
内置256KB Flash存储器和32KB SRAM内存，支持三线圈运用

德州仪器(TI)

LMR33630AQ

2颗同步降压芯片，支持36V输入，最大输出电流3A

德州仪器(TI)

LP5912Q1

1颗3.3V输出的LDO，最大输出电流为500mA

德州仪器(TI)

INA214-Q1

1颗电流检测放大器，用于检测无线充电功率级电流

英飞凌(INFINEON)

IPZ40N04S5L-7R4

4颗无线充电功率管，耐压40V的NMOS，导阻7.4mΩ，符合AEC Q101认证

英飞凌(INFINEON)

IPG20N06S4L-26

3颗线圈切换MOS管，耐压60V的双NMOS，导阻26mΩ，符合AEC Q101认证

-

丝印165

2颗驱动芯片，用于无线充电功率管驱动

-

丝印YK

1颗电源输入端TVS，丝印YK，用于输入端浪涌保护

-

丝印4D

2颗MOS管，用于供电掌握

-

-

3个无线充电线圈采取纱包线，白黑套管确定线序，冷压端子后焊接

-

-

1颗R015电阻用于电流取样

-

-

4颗无线充谐振电容，1206封装的白色NPO电容并联

-

-

阻容感、连接器、接口、构造件和紧固件、导热垫、铝制屏蔽罩等等

表3、大众09S部分元器件

　　4、宝马5系无线充电WCH-184。

品牌

型号

描述

恩智浦(NXP)

MWCT1003AVLH

1颗无线充电主控，汽车级5W功率的多线圈无线充电发射掌握器。
内置256KB Flash存储器和32KB SRAM内存，支持三线圈运用

芯源(MPS)

MP2451

1颗降压转换器用于输入降压，外置肖特基二极管，内置0.5Ω开关管，采取SOT23-6封装

芯源(MPS)

MPQ8904

1颗线性稳压芯片，输出3.3V电压为无线充电主控供电

芯源(MPS)

MPQ4470

1颗同步降压转换器，输入耐压36V，输出电流5A，内部集成40mΩ上管和20mΩ下管，采取QFN封装，符合AEC-Q100等级，为无线充电功率级降压的同步降压转换器

力特(LITTELFUSE)

27CA

1颗TVS，用于输入端浪涌保护

美台(DIODES)

DMP4050SSD

1颗双PMOS，耐压40V，导阻50mΩ，采取SO8封装，用于无线充电功率级供电掌握

伍尔特(WURTH)

744351000

1颗电感量为10μH的降压电感

伍尔特(WURTH)

744311100

2颗电感量为1μH的输出滤波电感

安森美(ONSEMI)

NVTFS4823

1颗无线充电功率管，耐压30V的NMOS，导阻10.5mΩ，符合AEC-Q101车规认证

英飞凌(INFINEON)

IPG20N10S4L-22A

4颗MOS管，耐压100V，导阻22mΩ，符合AEC-Q101车规认证，用于三路无线充电切换

恩智浦(NXP)

TJA1043T

1颗高速CAN总线收发器，用于CAN掌握器与总线通信，具有低功耗上风，并得到AEC-Q100认证

微芯(MICROCHIP)

MCP6002

4颗双运放，用于旗子暗记放大

SMSC

丝印C1126-1

1颗芯片

英飞凌/国际整流器(INFINEON/IR)

丝印AS2301

2颗驱动芯片，用于无线充电功率管驱动

德州仪器(TI)

INA214-Q1

1颗耐压26V双向高精度电流感应放大器，用于无线充电功率级输入电流检测

-

丝印4Ft

1颗MOS管

-

丝印Ht9

5颗MOS管

-

丝印LBt

1颗MOS管

-

-

3个无线充电线圈采取纱包线，白黑套管确定线序，冷压端子后焊接

-

-

1颗无线充电主控芯片外置的8.0000MHz时钟晶振

-

-

1颗33μH降压电感

-

-

3颗输入端10μH滤波电感

-

-

4颗无线充谐振电容，1206封装的白色NPO电容并联

-

-

阻容感、连接器、接口、构造件和紧固件、导热垫、铝制屏蔽罩等等

表4、宝马WCH-184部分元器件

　　5、哈弗酷狗50W无线充电模块WM-FGW-119。

品牌

型号

描述

恩智浦(NXP)

FS32K142H

1颗无线充电主控，内置M4F内核，运行频率80MHz，内置256KB FLASH和32KB RAM

易冲(CPS)

CPSQ8100

1颗高效率高集成度的无线充电发射芯片，支持50W私有协议无线充电。
芯片内部集玉成桥驱动电路，Q值检测电路和调制解调电路，外围元件精简。
芯片内部集成M0内核，符合AEC-Q100标准，支持私有快充协议

南芯(SOUTHCHIP)

SC8701

1颗同步4开关降压升压掌握器，它可以有效地输出电压，无论是高、低或即是输入电压。
同时也支持非常宽的输入和输出电压范围，它可以支持2.7V到36V的输入范围和2V到36V的输出范围。
驱动器电压设置为10V，以充分利用外部MOSFET实现最高效率

万国(AOS)

AON7264E

4颗耐压60V的NMOS，导阻7.7mΩ，采取DFN33封装，组成同步升降压H桥MOS管；6颗用于掌握3个线圈切换

伏达(NUVOLTA)

NU8040Q

2颗无线充电集成功率级芯片，集成的全桥功率级芯片，为无线充电发射而优化。
芯片内部集玉成桥FET及驱动、自举电路、5V集成DC/DC电源、3.3V LDO和无损电流检测

芯源(MPS)

MP2456

1颗50V输入，开关频率1.2MHz的开关降压转换器，内置1Ω开关管，输出峰值电流为0.5A，采取TSOT23-6封装，用于为无线充电主控供电的降压芯片

德州仪器(TI)

TLV70033

1颗稳压芯片，输出电流为200mA，输出电压为3.3V，支持使能掌握

永诚创(YCCFAN)

YBH4010C05

1颗轴流风扇，事情电压5V，额定电流0.24A，为离心风扇，通过螺丝固定

德州仪器(TI)

TCAN1042V

1颗CAN总线收发器，符合AEC-Q100汽车运用哀求，内置低功耗待机模式和远程唤醒，并支持多种保护功能，支持高负载CAN网络

-

丝印1R0

2颗用于输出滤波的1μF合金电感

-

丝印100

2颗10μH合金电感，1颗用于升降压电压转换，另1颗用于输入滤波

-

-

3个无线充电线圈采取纱包线，白黑套管确定线序，冷压端子后焊接

-

-

2颗47μF 25V电解电容用于输出滤波

-

-

4颗100μF 25V电解电容用于输入滤波

-

-

1颗16MHz时钟晶振，为FS32K142H供应时钟

-

-

1颗40MHz时钟晶振，为CPSQ8100供应时钟

-

-

4颗无线充谐振电容，1206封装的白色NPO电容并联

-

-

阻容感、连接器、接口、构造件和紧固件、导热垫、铝制屏蔽罩等等

表5、哈弗酷狗WM-FGW-119部分元器件

　　6、特斯拉Model Y无线充电模块，型号为WC3。

品牌

型号

描述

恩智浦(NXP)

MWCT1213AVLH

1颗无线充电主控芯片，符合最新版本WPC Qi V1.2.4标准，支持5-24V宽范围电压输入，支持双向通信，最大输出功率15W

美台(DIODES)

DGD05473

4颗半桥驱动器，用于无线充电MOS管驱动，每一起两颗

美台(DIODES)

TH6016LPDQ

2颗175℃事情温度的双NMOS管，耐压60V，导阻19mΩ，符合AEC-Q101标准，用于两组无线充电线圈切换

美台(DIODES)

DMT47M2SFVWQ

2颗NMOS，无线充电功率管，耐压40V，导阻7.5mΩ，符合AEC-Q101标准。
共有八颗，用于双路无线充电输出

芯源(MPS)

MP4231

1颗同步升降压转换器，内部集成开关管，用于无线充功率级电压转换，知足不同功率运用

德州仪器(TI)

LMR34215-Q1

1颗42V输入电压的超小型同步降压转换器，将输入电源降压送至TPS7A8101进行稳压

德州仪器(TI)

TPS7A8101

1颗1A车规级可调输出稳压器，为无线充电主控供电

恩智浦(NXP)

TJA1021

1颗本地协议掌握器，吸收电源插座的传输旗子暗记，连接到无线充电主控用于无线充电开关掌握，以降落能耗

德州仪器(TI)

INA214-Q1

1颗AEC-Q100 耐压26V双向高精度电流感应放大器，用于无线充电功率级输入电流检测

君耀(BRIGHTKING)

丝印C847 YK

1颗TVS保护管，用于输入保护

美台(DIODES)

丝印H29 2012

1颗MOS管，用于输入保护

-

丝印0120

1颗双运放

-

-

2颗二极管，2颗三极管，用于旗子暗记处理

-

-

1颗无源8M晶振，为MWCT1213AVLH供应时钟

-

-

4个无线充电线圈采取纱包线，白黑套管确定线序，分成2组，冷压端子后焊接

-

-

14颗滤波电解电容，耐压35V，两两并联

-

-

5颗无线充谐振电容，1206封装的白色NPO电容并联

-

-

阻容感、连接器、接口、构造件和紧固件、导热凝胶、铝制屏蔽罩等等

表6、特斯拉WC3部分元器件

　　7、奇瑞手机无线充电模块WM-FCR-151。

品牌

型号

描述

恩智浦(NXP)

FS32K142H

1颗无线充电主控，内置M4F内核，运行频率80MHz，内置256KB FLASH和32KB RAM

易冲(CPS)

CPSQ8100

1颗高效率高集成度的无线充电发射芯片，支持50W私有协议无线充电。
芯片内部集玉成桥驱动电路，Q值检测电路和调制解调电路，外围元件精简。
芯片内部集成M0内核，符合AEC-Q100标准，支持私有快充协议

南芯(SOUTHCHIP)

SC8701Q

1颗同步4开关降压升压掌握器，它可以有效地输出电压，无论是高、低或即是输入电压。
同时也支持非常宽的输入和输出电压范围，它可以支持2.7V到36V的输入范围和2V到36V的输出范围。
驱动器电压设置为10V，以充分利用外部MOSFET实现最高效率

意法半导体(ST)

24C08RP

1颗存储器

万国(AOS)

AON7264E

4颗耐压60V的NMOS，导阻7.7mΩ，采取DFN33封装，组成同步升降压H桥MOS管；6颗用于掌握3个线圈切换

伏达(NUVOLTA)

NU8040Q

2颗无线充电集成功率级芯片，集成的全桥功率级芯片，为无线充电发射而优化。
芯片内部集玉成桥FET及驱动、自举电路、5V集成DC/DC电源、3.3V LDO和无损电流检测

芯源(MPS)

MP2459

1颗55V输入，开关频率480kHz的开关降压转换器，内置1Ω开关管，输出峰值电流为0.5A，采取TSOT23-6封装，用于无线充电主控和驱动器供电的降压芯片

永诚创(YCCFAN)

YBH5512C05

1颗离心风扇，事情电压5V，额定电流0.26A，通过螺丝固定

恩智浦(NXP)

TJA1043

1颗CAN总线高速收发器芯片，符合AEC-Q100汽车运用哀求，支持超低功耗待机和就寝模式，并支持本地或远程唤醒，并支持多种保护功能

-

丝印3R3

1颗3.3μH合金电感，用于输入滤波

-

丝印1R0

2颗1μH合金电感用于输出滤波

-

丝印100

2颗10μH合金电感，用于升降压电压转换

-

丝印CK 2FZPC

1颗贴片TVS用于输入端过压保护

-

丝印100 25V DLI

4颗输入端滤波电容规格均为100μF 25V

-

丝印47 35V ZLI

1颗升降压输出滤波电容规格为47μF 35V

-

丝印L6JMN

1颗线性稳压芯片

-

-

3颗NTC热敏电阻，用于监测线圈温度

-

-

3个无线充电线圈采取纱包线，白黑套管确定线序，冷压端子后焊接

-

-

6颗MLCC电容，用于输入输出滤波

-

-

1颗16MHz时钟晶振，为FS32K142H供应时钟

-

-

1颗40MHz时钟晶振，为CPSQ8100供应时钟

-

-

4颗无线充谐振电容，1206封装的白色NPO电容并联

-

-

阻容感、连接器、接口、构造件和紧固件、导热垫、铝制屏蔽罩等等

表7、奇瑞WM-FGW-119部分元器件

　　2021年到2026年，车载手机无线充电模块装置量稳步上升，估量2026年车载手机无线充电模块装置量打破1000万台，将逐渐成为中高端汽车的标配。

　　车载无线充电模块搭载量与增长率(图源：佐思汽研)

　　车载无线充电模块利用的元器件须要的车规级的，有着严格的认证标准和哀求。
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