一、市场与标准
功率段：Qi2 EPP/MMP 15 W（Max），向下兼容 5 W/7.5 W/10 W，30 min 可为 4500 mAh 旗舰机回血 55 %，成为车载前装与桌面零售“黄金档位”。
标准演进：Qi2 引入 360 kHz 磁吸对准 + 280 mW 待机功耗限值，2024-09 强制认证；苹果 iPhone 15 系列已原生支持，安卓阵营 2025 全面跟进。
二、芯片与架构对比
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芯片 功率级 协议 效率 特色 代表机型
NU8015Q（伏达） 外置 MOS Qi2 EPP 84 % 车规 -40~105 ℃，CAN-FD 广汽传祺前装
IP6822（英集芯） 内置全桥 Qi/EPP 15 W 82 % 单芯片，BOM 最简 华为 15 W 立式
SW5101（智融） 外置 MOS Qi2 MPP 83 % 数字调压，I²C 接口 小米磁吸无线充
结论：车规级选 NU8015Q，成本敏感选 IP6822，需要数字调压选 SW5101。
三、硬件架构（以 NU8015Q 为例）
功率级
全桥拓扑，外置 4 × 30 V/13 mΩ MOS，开关频率 127 kHz-360 kHz 可编程，15 W 输出时线圈峰值电流 3 A，效率 84 %（20 V 输入段）。
谐振电容 4 × 100 nF/50 V NPO，温漂 ±30 ppm，保证 360 kHz 下容量稳定。
数字解调
内置 12 bit 电压/相位 ADC，兼容 Qi2 FSK/ASK 双向通信，误码率 < 0.1 %，支持 2 kbit/s 加密 MPP 数据包。
三线圈切换
3 组 30 mm 线圈呈“日”字布局，X-Y 偏移±15 mm 仍保持 80 % 耦合系数；线圈选择由 60 V/7.7 mΩ NMOS 矩阵完成，切换时间 < 5 ms，手机横竖随意放。
输入电源
USB-C PD 5 V⎓2 A / 9 V⎓2 A / 12 V⎓1.5 A 三档自适应，南芯 SC8101Q 同步降压，效率 96 %，板载 30 V TVS，可热插拔 24 V 车载电池不损坏。
热管理
铝合金中框+导热垫+背面镀锌铁板三重被动散热，满载 15 W 时模块温升 ≤ 18 ℃，无需风扇即可长期满载。
车规级可靠性
主控 NXP S32K142H（-40~105 ℃）、功率级 NU8015Q（AEC-Q100 Grade2）、CAN-FD 总线接口，已批量前装广汽传祺、本田、比亚迪等车型。
四、关键性能实测（NU8015Q 前装模块）
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项目 规格 备注
输入电压 5-20 V 兼容 QC3.0/PD3.0
输出协议 Qi2 EPP/MMP 360 kHz，280 mW 待机
线圈偏移 ±15 mm 耦合系数保持 80 %
峰值效率 84 % 20 V 输入，15 W 输出
待机功耗 280 mW 满足 Qi2 待机限值
切换时间 < 5 ms 三线圈自动选择
工作温升 ≤ 18 ℃ 25 ℃ 环境，15 W 满载
PCB 尺寸 42 × 68 mm 双层板，单面贴片
五、设计/量产要点
线圈选型：30 mm × 1 mm 利兹线 105 股，DC 电阻 65 mΩ，Q 值 > 80@360 kHz，保证 15 W 低损耗。
MOS 选型：30 V/13 mΩ，Ciss ≤ 600 pC，封装 DFN3×3，双颗并联可分散热源，降低 5 ℃ 温升。
谐振电容：NPO 材质，100 nF/50 V，4 颗并联，温漂 ±30 ppm，360 kHz 下容量衰减 < 1 %。
EMI 抑制：127 kHz-360 kHz 频率抖动±5 %，功率边沿斜率可编程，传导余量 > 6 dB，无需共模电感即可过 CISPR25 Class 3。
热设计：铝板厚度 2 mm，导热垫 0.5 mm，导热系数 3 W/m·K，15 W 时芯片结温 < 95 ℃。
认证策略：Qi2 认证需过 360 kHz 通信压力、280 mW 待机、±15 mm 偏移效率跌落 < 30 %；板级预留 0.2 mm 安规间距，VCOIL 走线 2 oz 铜。
固客化：NU8015Q 开放 I²C 调频/调压/调相位，可二次开发；IP6822 则把全桥驱动、解调、协议做成单芯片，开发周期从 6 周压缩到 2 周。
Demand feedback
