伏达推出第三代SoC无线充方案，功率最高支持30W

充电头网编辑部充电头网 2022-04-30

2021年11月16日，上海，伏达半导体（以下简称“伏达”）宣布推出第三代无线充电单芯片解决方案——NU170x系列，该方案针对5W~30W的中低功率的充电产品市场，目前包含NU1705与NU1708两颗芯片，将大大提高无线充电产品的市场竞争力。

图1. 伏达第三代NU170x SoC参考设计

伏达推出的第三代全集成发射端芯片NU170x系列，具有高集成度、高效率与高安全性等特性。该方案将传统一、二代产品的MCU和功率全桥(Power stage)两颗芯片合二为一，将高度集成推向了顶峰。

NU170x方案优势与关键特性

1、伏达在方案的集成度上，做到了极致简化

NU170x采用单芯片高集成的无线充解决方案，将MCU主控、Power stage集成到一颗芯片内，集成双线圈驱动功能，把系统外围元件数量从70颗降低到20颗左右，不仅大大提高了产品性能，也极大降低了系统成本。

伏达还在第三代无线充SoC芯片内部集成了PD快充协议识别功能，无需外置PD芯片申请电压，同时将外置晶振集成，以此简化无线充方案的设计。

此外，该方案集成32K MTP、9路GPIO和11路ADC，可做各种定制化应用。伏达NU170x采用4*4mm QFN28封装，输入电压支持最高20V，输出功率最高可达30W。可以耐受更高的冲击电压，系统更安全，同时可以省掉前级OVP电路。

图2. NU170x方案功能框图

2、NU170x高集成方案将无线充电Peak效率达到85.3%

第三代方案在功耗上，兼顾了轻载和满载效率。

满载时，从图3实验室数据可以看到，当接收端电压为13V，输出功率随着电流的增加而逐步提升，功率可高达85.3%。

图3. 当Rx_Vout = 13V，Vin = 14V时，效率与输出电流曲线图

NU170x方案的优势在于既能做到高效率，又能保持较低的温升。

图4中温度对比图中，展示当功率分别为5W和20W时，芯片实测温度分别为29.9℃ 和36.7℃ ，保持系统的稳定性。较低的温度不仅给客户带来良好的体验，还为产品的质量和寿命提供了保障。

图4. 功率分别为5W和20W时，IC温度变化

在保持高效率的同时，我们也保证了操作的简易性，让工程师10分钟快速上手NU170x定制化方案。该方案配置全功能GUI，只需简单配置FOD参数，10分钟即可完成一套定制化方案，做到简单易上手，节省大量软件编写时间，极大减轻了软件工程师的工作量。

3、伏达独创“一触即发”(Rx Auto Detection)功能

伏达是国内率先将一触即发功能应用于无线充移动电源的厂商。充电时，如果将充电设备（手机、耳机等）放在内置了NU170x芯片的无线充电宝上，无需启动开关，即可自动检测设备，并对其进行无线充电。采用该方案，可省去开关按键或一颗Touch Sense IC，既节省成本，也能极大提升用户体验。

采用伏达NU170x方案，无需担心功耗。在休眠模式下，超低静态电流小于20uA，我们做到了业界领先。举个例子，如果将NU170x用在5000mAh的无线充电宝上时，那么耗尽所有电量要用多长时间呢？通过计算我们可以得到：

5000mAh/0.02mA/24(hr)/365(day) = 28.54y

竟然需要28年才会耗尽所有电量！Amazing！

所以，休眠模式下的功耗是完全可以忽略不计的。

4、不可不提的高安全性

安全已经成为除性能外，我们最关注的性能之一。除了在方案中提供成熟的输入过压、过流、短路和过温保护，一旦发生异常，功率全桥将根据配置的动作寄存器，自动关闭开关，同时，MCU将收到中断请求，并根据固件策略执行预定义的动作。当异常消失时，IC将恢复正常。

除了OVP、OCPH、OCP、UVLO与OTP保护，伏达第三代无线充方案还额外增加了三大保护，最大程度上保护芯片与系统的安全。独创的安全保护包括以下三个方面：

独创的Juggle保护(OJP)，让系统更安全。伏达采用创新的原边电流侦测以及保护，同时保护发射端与接收端设备，保护更加迅速，让系统运行更安全。同时，也做到最大限度减少次级Rx在极限测试和使用条件下失效。

支持可靠的±1%高精度Q值检测，确保更好的FOD体验，让系统更安全。NU170x方案也集成了谐振频率测量功能，与Q值检测同步进行。

极好的EMI性能，自适应的死区时间以及可分段调节的驱动时间可实现极好的EMI效果，节省snubber电路。

第三代SoC方案的应用场景

NU170X符合WPC1.2.4 EPP协议，输入电压支持最高20V，输出功率支持最大30W，是一颗单芯片高集成的无线充解决方案，它可支持双线圈切换功能，可用于全集成单线圈无线充、立式双线圈无线充、磁吸无线充以及无线充移动电源等。

针对智能手表、TWS耳机等低功率IoT设备，或是充电宝、充电座、音箱等无线充电器等消费类电子、工业、汽车以及医疗市场等对功率有较高要求的无线充发射器，均能提供高集成度解决方案。

总结

伏达推出的第三代单芯片高集成的无线充解决方案，支持5W~30W的无线充设备，完美覆盖中、低功率的充电设备应用。让伏达创新的无线充电技术下沉，为客户提供具有竞争力的方案，让更多的用户感受无线充电为生活带来的便利与安全，才是伏达不断创新的动力。

关于伏达半导体

伏达半导体(NuVolta Technologies)成立于2014年，是无线充电领域领先的半导体公司，专注于电源管理芯片及方案的研发及创新。伏达也是少数能同时提供成熟无线充电与有线快充方案的高科技半导体企业。我们的产品涵盖无线充电接收和发射芯片、有线快充芯片、显示电源芯片与汽车电源管理芯片等，助力客户持续拓展消费类电子、汽车电子、工业医疗等市场。伏达致力于让更多的用户感受科技创新所带来的便捷与安全。更多信息，请浏览www.nuvoltatech.com。

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