车规级无线充电芯片全面汇总助力智能汽车技术进化
发表时间：2024-12-07 09:43:45 来源：华体会登录
车规级，即Automotive Grade，指要满足车载等级要求的元器件，AEC-Q系列认证是公认的车规元器件的通用测试标准。IC设计企业想要进入汽车电子领域，进入汽车电子零部件供应链，AEC-Q系列是一定要活得的认证之一。
而业界最具代表性的车规级关键词AEC-Q100就是由美国汽车电子协会AEC所指定的规范，主要是针对车载应用的集成电路产品所设计出的一套应力测试标准，此规范对于提升产品信赖性品质保证很重要。AEC-Q100是预防有几率发生各种状况或潜在的故障状态，对每一个芯片进行严格的质量与可靠度确认，特别对产品功能和性能进行标准规范测试。
AEC-Q100认证包括加速环境可靠性验证、加速寿命模拟可靠性验证、封装可靠性检验、芯片晶圆制程可靠性检验、电学参数验证以及缺陷筛选检验等。以量化数据作为产品质量依据，由实验仿真产品在给定时间内的特定使用环境、特定规格功能，统计产品完成工作目标的机率，使用量化数据作为产品质量的依据。
车规芯片相较于传统消费电子芯片有着可靠性、安全性、稳定性方面的巨大差异，门槛更高。汽车芯片需在低至-40°高达125°的环境和温度里，在长达15年的设计寿命里，正常运行不出故障。
因此芯片上车前有必要进行一系列的测试验证确定保证产品的可靠性，比如环境压力加速测试、常规使用的寿命模拟测试、电气特性确认测试、封装凹陷整合测试、晶圆制程可靠度测试等。此外，还需保障功能性安全，避免由系统功能性故障导致的不可接受的风险。
简单来说，通过车规认证的芯片具有合规性、可靠性和互操作性等优势。这种认证确保芯片符合汽车行业的法规和标准，来提升了整车系统的安全性和稳定能力。同时，认证也有助于降低产品在使用中出现一些明显的异常问题的风险，有效提升了制造商的品牌信誉。而且认证的芯片会更易获得市场准入，在竞争非常激烈的汽车电子市场中具有更加好的竞争力。
充电头网精心统计了众多无线充芯片企业所推出的多款符合车规认证的无线充电芯片，并将这一些信息汇总整理形成了下表，详细展示了各家企业的主打产品及其封装特点。
易冲CPSQ-OMX14XW是一款基于ARM® Cortex-M4F架构的高性能无线充电控制器芯片，其配备高达1 MB的闪存，支持ECC，以及128 KB的专用闪存用于数据存储和EEPROM模拟，同样采用ECC技术，同时最高可达128 KB的带ECC的SRAM，为系统提供较为可靠的内存支持。
CPSQ-OMX14XW提供多种时钟选择，包括6~48 MHz的快速外部振荡器、48 MHz的快速内部RC振荡器、8 MHz的慢速内部RC振荡器等，能够完全满足不同应用场景的时钟需求，同时支持SWD和JTAG调试，为系统的调试和开发提供了高效性。
CPSQ-OMX14XW支持最多3个UART/LIN、3个SPI、2个I2C和4个CANFD接口，以及8引脚SMTIO和最多89个GPIO，为系统提供了出色的连接灵活性。CPSQ-OMX14XW符合ASIL-B级别的安全特性标准，拥有安全引擎（SE）和120位唯一标识（UID），为系统的可靠性和安全性提供了全方位的保障。
CPSQ8203是一款高度集成的无线功率发射器功率级，配备了实施符合WPC标准的30W发射器所需的外围模拟电路。CPSQ8203集成了带有四个MOSFET的全桥功率放大器、高精度电流传感器和差分电压传感器放大器、多通道ASK解调器、高精度Q检测块以及保护电路。在应用中，CPSQ8203需与控制器IC一同使用，通过串行通信接口可进行智能功率级的配置和控制。
CPSQ8203还包括多种保护功能，如VCC欠压锁定（UVLO）、桥过压保护（OVP）、桥过流保护（OCP）、线圈过压保护和热关断。串行接口用于与控制器进行通信，实现全面的状态和故障监测功能。CPSQ8203提供AEC-Q100一级，采用无铅、FCQFN 4mm x 4mm x 0.75mm，23引脚封装。
英集芯 IP6529_Q1 采用简洁的外围设计，集成I²C控制器，符合AEC-Q100标准，能够最终靠外部MCU 读取电压、电流、PDO等相关信息，同时能对PDO进行再次配置，很适合客户用于外带显示，例如数码管或者储存能带面板显示等相关应用。
同时，英集芯 IP6529_Q1 内置功率 MOS，输入电压范围是 7.3V 到 32V，输出电压范围是 3V 到 21V，能提供最大 45W 的输出功率，可以依据识别到的快充协议自动调整输出电压和电流，典型输出电压和电流有：5V/3A，9V/3A。 IP6529 的输出具有 CV/CC 特性，当输出电流小于设定值时进入CV 模式，输出电压恒定；当输出电流大于设定值时进入CC模式，随着输出电流的增大，输出电压会逐渐降低。
另外，英集芯 IP6529_Q1还具备多种保护功能，具有输入过压、欠压 保护，输出过流、过压、欠压、短路保护等功能，内置 12-bitADC，可以精确测量输入电压、输出电压电流以及芯片温度，能够最终靠IIC 来读取输出电压和输出电流的信息。同时，IP6529_Q1具有软启动功能，可以有效的预防启动时的冲击电流影响输入电源的稳定。
MTQ5807是一款适用于汽车应用，最高支持15W的无线充电发射端芯片。它符合最新的WPC Qi规范并支持USB-PD3.2(认证)和UFCS等多种私有快充协议。在芯片设计时采用了美芯晟专利技术Q值检测技术，实现以极低的功耗、更精确地检测到异物，提高系统可靠性。
芯片内部集成4KB SRAM和32KB MTP的 32位ARM-M0处理器，支持多通道数字解调器，通过不同的滤波和解码方式对ASK信号进行解调，保证了通讯的可靠性。
芯片支持低功耗模式和超低功耗模式，提供全面的保护，包括过压保护、欠压保护、过流保护、短路保护、MOSFET逐周期限流和过热保护，有效保证系统稳定可靠运行，采用FCQFN 封装。
NU8015Q是一系列高度集成的全桥功率级集成电路，专为无线电能发射器解决方案进行了优化。该器件整合了所有关键功能，包括高效率功率场效应晶体管（FETs）、低电磁干扰场效应晶体管驱动器、启动电路、5V集成DC/DC电源、3.3V（可配置为2.5V）低压差稳压器和无损耗电流测量。其专有的电流测量电路提供准确的电流读数，用于异物检测功率测量、带内通信、Q因子检测和数字解调。该集成电路还包括输入欠压锁定、过压保护、过流保护和热关断等保护功能，这些措施逐步提升了总系统解决方案的可靠性。
NU8057Q是一款新一代高功率和高效率的无线电能发射器解决方案。它整合了四个17mΩ低Rdson功率场效应晶体管，在高功率应用中表现出良好的热性能。NU8057Q集成了所有关键功能，包括高效率功率场效应晶体管、低电磁干扰场效应晶体管驱动器、启动电路、5V集成LDO电源以及高精度输入电流测量。其独有的电流测量电路提供准确的电流读数，用于异物检测功率测量、带内通信、Q因子检测和数字解调。
在高效解调模式下，DMO1和DMO2可以同时输出电压和电流DDM信号。在正常解调模式下，仅根据寄存器设置，DMO1能够输出DDM信号。
NU8057Q还具有输入欠压指示、过压保护、过流保护和热关断等保护功能，采用了5mm×4mm QFN21封装。
NU8060Q是一款聚高集成度、高效率、高精度于一身的无线Q支持宽压输入，推荐最高工作电压27V（最高29V），瞬态耐压最高可达36V。NU8060Q单颗芯片能配最高达80W的无线充接收端Rx负载，实现高功率无线快充。
NU8060Q集成了低内阻全桥，与市面上的现有产品相比，具有突出的良好热性能，还集成了无线充应用中的众多重要功能，如全桥驱动、5V LDO、高精度的电流检测、Q值检测功能、带内通信解调功能等，是目前车载无线充市场上最先进、性能最佳的高功率快充芯片。
NU8060Q还包括输入欠压指示、过压保护、过流保护和热关断等保护功能，采用5mm×4mm QFN21封装。
SC5003Q是一个高度集成的无线电力发射器芯片，包含实现符合WPC标准的发射机所需的所有模拟组件。该器件整合了具有MOSFET的全桥功率驱动器、电流感应放大器、引导电路、通信解调器和保护电路。SC5003Q能够与发射机控制器协同工作，构建一个高性能的无线电力发射机，符合WPC V1.2.4扩展功率配置文件（EPP）和基线功率配置文件（BPP）。
该系统支持通过持续监测传输功率并将其与接收方报告的接收功率数量进行比较来实现异物检测（FOD）。为实现这一功能，SC5003Q通过电流感应放大器非常精确地测量输入直流电流。此外，SC5003Q还支持输入欠压锁定（UVLO）、输入过压保护（OVLO）、过流保护（OCP）和过温保护（OTP）。SC5003采用4 x 4mm FCQFN21L封装。
随着无线充电生态的迅速拓展和智能网联技术迭代，汽车无线充电时代正踏步而来。汽车作为人们出行的重要交通工具，无线充电的加入，能避免在驾驶中分神寻找充电线等操作，随放随充，使用方便。
本文汇总了众多无线充电芯片大厂推出的多款通过了车规AEC-Q100认证的无线充电芯片，可应用于各类汽车、无人无人驾驶等应用场景，助力提升使用便捷性的同时，更增加了行车安全性。
