美芯晟MT5815：集成USB-PD协议的50W高效率无线充电发射芯片方案

充电头网 2019-10-29

随着5G通信实施，数据传输速度和吞吐容量的跨越式进步，手机等智能设备在功耗要求、续航能力、内部配件空间骤然缩减等方面存在着巨大考验。无线充电倡导的快速充电、碎片化时间充电成为必然需求。无线充电行业步入成熟增长阶段，手机等消费电子对无线充电的要求也逐渐从低功率发展至中高功率，以提供更快速与便利的充电方式。

美芯晟成功开发的MT5815是一款带有USB-PD协议、高度集成的符合Qi标准的无线充电发射芯片，支持高达50W的输出功率，向下兼容不受限。MT5815集成ARM M0 处理器，拥有卓越的高效率和紧凑设计，适用于各种低成本、低功耗应用，可广泛应用于为5G智能终端、智能可穿戴设备、智能家居、物联网、智能家电进行无线充电的设备。

1.集成USB-PD协议和QC等快充协议，可以实现大功率输出

最近移动设备已实现可高达100W充电，采用USB-PD的应用越来越多。USB-PD即USB Power Delivery功率传输协议，其高传输功率可以达到100W，涵盖了高压低电流与低压高电流两种模式，可更好的为设备提供兼容性服务。USB-PD所采用Type-C接口支持正反盲插，极大提高了应用体验。

MT5815内部集成了USB-PD物理接口以及协议栈，可以直接从支持USB-PD协议的适配器获取大功率电源输出。不同于市面上其他产品需要额外添加一颗USB-PD协议芯片才能实现PD适配器的兼容，MT5815利用其高集成度架构轻松兼容USB-PD适配器，并在成本和PCB空间上给予客户更多有效经济效益。

同时，MT5815硬件支持QC2.0/3.0, FCP, SCP等快充协议，以满足不同客户的应用需求。

2.采用ARM M0 处理器，提供强大、自主的二次开发空间

ARM M0处理器有着完善友好的开发生态环境及支持。MT5815内部集成ARM M0处理器以及64KB 高可靠性eFlash，提供了强大的处理能力和代码空间，支持用户基于专用库文件进行完全自主地二次应用开发与多次复写。

3.芯片可延展性强，配置定制化

MT5815内部集成3路power N-MOSFET驱动器，通过内部灵活配置的PWM生成器可以同时实现调频、调压及调相的任意方案组合。单一芯片就可以完全支持市场上已知的主流单线圈及双线圈应用，客户根据需求可灵活进行配置。

4. 高集成嵌入式SoC架构及灵活接口设计

MT5815集成了除功率MOSFET外的所有实现无线功率传输所必须的功能模块，外围电路简洁，PCB layout走线简单。通过合理选择功率MOSFET可以在不同功率、效率及成本间实现最优性能及BOM cost平衡。一颗芯片实现所有功能，MT5815大幅降低了模块的成本以及开发复杂度。同时提供了非常小的体积，对于智能移动设备、可穿戴等应用尤其有帮助。

美芯晟自主知识产权的嵌入式SoC系统提供了良好的硬件平台与外部接口，使得系统更加安全、高效，让客户更友好地开发定制化软件。该芯片还集成了多种串行接口，如UART、I2C、GPIO等接口以及集成了多种调解方式，确保可靠的通信方式，方便客户应用拓展。

5.一芯双充，功能更强大

M5815集成双路完全独立无线传输专用PWM生成器，四路独立解调信号输入，配合专用解码DSP可以实现同时对两个Tx的独立控制，也就是可以独立控制对两个Rx的无线功率传输。相对于一芯一充的双充方案可以最大限度的降低BOM成本。

6.卓越的高效率和超低功耗，峰值效率高达97%

MT5815内置3对独立的MOSFET Driver，可以灵活控制死区时间，从而减少线圈谐振电流，保证系统的高效率。其次，根据实际需求通过合理选择功率MOSFET可以在不同功率，效率及成本间实现最优性能，灵活配置且高效。芯片内部集成高压BUCK降低了发射机在高压输入状态下的功耗，同时支持睡眠、待机、低功耗工作等不同功耗模式。

图：MT5815+MT5725在不同输入条件下的整机测试效率曲线

MT5815高性能50W应用方案

MT5815的50W应用方案是一款外围电路简洁的高性能TX方案，支持5~20V输入电压和0~2.5A输出电流，输出功率可达50W。MT5815应用方案支持WPC最新的Qi V1.2.4标准，同时支持手机厂商的专有无线快充协议。它还支持符合WPC规范的各种接收器，以及适用于各种类型的适配器。该方案支持多重保护机制，包括过压保护、过流保护、过温保护和FOD异物检测等以确保系统的安全运行。应用方案支持2路LED红灯绿灯显示，可以指示MT5815的各种运行状态，同时可以根据修改软件实现客户的定制需求。

图：TX MT5815搭载RX MT5725测试图

美芯晟科技（北京）有限公司

美芯晟科技由国家“千人计划”专家及多位经验丰富、美国硅谷归国的技术和管理博士创办，是一家专注于高性能模拟电源、数字和软件为一体的复杂高集成度电源管理芯片系统研发企业。美芯晟拥有高电压、大电流、高功率模拟电源管理和嵌入式软件自主知识产权，并实现了创新成果的产业化，公司成功研发和量产了从发射到接收多个功率段的无线充电电源管理芯片及应用系统。在5G、大数据、AI等新技术快速融合的万物互联万物智能的IoT时代，美芯晟敢于创新领先，利用在专有领域拥有的全球领先技术力量，为广大客户提供更极致的智能生活体验。

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A区（已抢空）

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B区（已抢空）

慧能泰（展位号B01）、万京源（展位号B02）、泰普生（展位号B03）、微测（展位号B04）、昂盛达（展位号B05）、微盟（展位号B06）、新斯宝（展位号B07）、芯朋（展位号B08）、精拓（展位号B09）、DIODES（展位号B10）、研吉（展位号B11）、创惟科技（展位号B12）

C区（开启预定）

俊凯达（展位号C02）、矽米亚尔（展位号C11）

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