一、市场定位与典型场景
功率段:Qi EPP 18 W(12 V/1.5 A),向下兼容 5 W/7.5 W/10 W,30 min 可为 4500 mAh 手机回血 55 %,性能等同 18 W 有线 QC2.0。
电池端:单节 3.7 V 或两节 7.4 V 锂电池,容量 2000–5000 mAh,成品体积 ≈ 打火机大小,适合 TWS 耳机仓、手电、手持云台、促销礼品。
二、主流 SOC 与双管理芯片架构
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芯片 功能 封装 特色 参考价
RX635(接收 SoC) 整流+EPP 解码 QFN-32 内置 30 V 同步整流,效率 92 % ¥4.8
IP2320/IP2325 线性充电管理 ESOP-8 1–2 A 可调,4.2/8.4 V 可选 ¥1.2
SW2303 升降压充电 QFN-20 2 A 直充,效率 93 % ¥2.5
结论:追求 BOM 极简选“RX635 + IP2320”线性方案;需要 2 A 大电流或 7.4 V 双节电池选“RX635 + SW2303”升降压方案。
三、硬件架构(以 RX635 + SW2303 为例)
接收线圈与谐振
30 mm 单线圈,0.5 mm × 105 股 Litz 线,DC 电阻 65 mΩ,Q ≥ 80@127 kHz;谐振电容 2 × 100 nF/50 V NPO,温漂 ±30 ppm。
同步整流与解码
RX635 内部 30 V/15 mΩ 全桥同步整流,输出 5 V/9 V/12 V 三档 PDO;内置 12 bit 电压采样,兼容 Qi EPP 包络解调,误码率 < 0.1 %。
升降压充电管理
SW2303 采用 1 µH 合金电感,2 A 开关频率 1 MHz,自动把 12 V 降至 4.2 V/8.4 V,效率 93 %;支持涓流-恒流-恒压-再充电四段曲线,充满截止电流 C/10。
保护机制
输入端 30 V TVS 防浪涌;线圈温度 NTC 60 ℃ 降功率,70 ℃ 关机;电池端过充 4.3 V/8.6 V、过放 2.7 V/5.4 V、过流 3 A、短路 0 V 硬件保护,符合 IEC62133。
状态指示
红/绿双 LED 漏极开路指示:充电常亮,充满熄灭,异常 1 Hz 闪烁;预留 I²C 接口,可读取 VRECT、IBAT、温度,支持二次开发。
四、关键性能实测(RX635+SW2303 样板)
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项目 规格 备注
接收距离 ≤ 5 mm 外壳厚度 2 mm 以内
输出 PDO 5 V/2 A、9 V/2 A、12 V/1.5 A 自动请求最高档
电池充电 4.2 V±1 %/2 A 或 8.4 V±1 %/1.5 A 单双节可选
峰值效率 92 %×93 %≈85 % 12 V→8.4 V/1.5 A
待机功耗 5 mW 电池端漏电流 1 µA
线圈温升 ≤ 15 ℃ 25 ℃ 环境,18 W 满载
PCB 尺寸 25 mm × 30 mm × 1.0 mm 双层板,单面贴片
五、设计/量产要点
线圈选型:30 mm 直径,电感量 12 µH±10 %,Q ≥ 80@127 kHz;Litz 线 0.5 mm×105 股,降低高频趋肤损耗。
谐振电容:NPO 100 nF/50 V,2 颗并联,温漂 ±30 ppm,360 kHz 下容量衰减 < 1 %。
整流布局:RX635 全桥距线圈 ≤ 5 mm,开尔文采样走差分,降低 50 mV 尖峰;VRECT 电容 20 µF/25 V X5R,ESR < 20 mΩ。
升降压电感:1 µH/4 A 合金,Isat ≥ 5 A,DCR < 20 mΩ,封装 3 mm×3 mm,温升 < 10 ℃。
热设计:线圈背面贴 0.3 mm 石墨片+导热胶,外壳金属化可再降 5 ℃;NTC 10 kΩ 紧贴线圈,60 ℃ 降功率、70 ℃ 关机。
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。
认证策略:Qi2 认证需过 360 kHz 通信压力、280 mW 待机、±5 mm 偏移效率跌落 < 30 %;板级预留 0.2 mm 安规间距,VRECT 走线 2 oz 铜。
Demand feedback