IP6805U：5W無線充電發(fā)射控制器的卓越之選
IP6805U：5W無線充電發(fā)射控制器的卓越之選
在無線充電技術(shù)飛速發(fā)展的今天，一款性能出色的無線充電發(fā)射控制器對于提升充電體驗至關(guān)重要。IP6805U作為一款兼容WPC v1.2.4協(xié)議的5W無線充電發(fā)射控制器，憑借其眾多卓越特性，成為電子工程師們的理想之選。
文件下載：IP6805U.pdf
一、產(chǎn)品特性亮點
標準兼容與功率支持
IP6805U兼容WPC v1.2.4標準，支持5W應(yīng)用，能夠為各類支持無線充電的設(shè)備提供穩(wěn)定的充電功率。其輸入耐壓高達16V，可適應(yīng)多種電源環(huán)境，為充電過程提供了可靠的保障。
高度集成設(shè)計
該芯片集成了NMOS全橋驅(qū)動和全橋功率MOS，同時集成內(nèi)部電壓/電流解調(diào)功能，大大提高了方案的集成度。這不僅顯著降低了方案尺寸和BOM成本，還簡化了電路設(shè)計，提高了系統(tǒng)的可靠性。
異物檢測功能
IP6805U支持FOD異物檢測功能，包括高靈敏靜態(tài)異物檢測和動態(tài)FOD檢測。靜態(tài)FOD能在沒有無線充電時檢測到線圈上的異物，動態(tài)FOD則可在充電過程中實時監(jiān)測。通過調(diào)整V_DET引腳上的電容，還能調(diào)整靜態(tài)FOD的靈敏度，接的電容越大，靈敏度越高，越容易檢測到異物。
低功耗與高效率
具有低靜態(tài)功耗和高效率的特點，靜態(tài)電流僅為10mA，實測系統(tǒng)充電效率高達79%。同時，它兼容NPO電容和CBB電容，為電路設(shè)計提供了更多的選擇。
動態(tài)功率調(diào)整
針對供電能力不足的USB電源，IP6805U具備動態(tài)功率管理功能（DPM）。當系統(tǒng)檢測到輸入電壓低于4.3V時，啟動DPM功能，減少發(fā)射功率并保持；當輸入電壓回復(fù)到4.75V以上，且輸入電流比進入DPM時減小200mA后，系統(tǒng)退出DPM狀態(tài)，確保充電狀態(tài)不中斷。
輸入保護與LED指示
具備輸入過壓、過流保護功能，保障芯片和充電設(shè)備的安全。最多可支持2路LED指示，通過不同的燈顯狀態(tài)反映系統(tǒng)的工作狀態(tài)，方便用戶了解充電情況。
二、工作原理與功能實現(xiàn)
通信與功率傳輸
IP6805U通過analog ping檢測到無線接收器，并建立與接收端之間的通信，隨后開始功率傳輸。它解碼從接收器發(fā)送的通信數(shù)據(jù)包，然后用PID算法來改變振蕩頻率，從而調(diào)整線圈上的輸出功率。當接收器上的電池充滿電時，IP6805U終止電力傳輸。
全橋驅(qū)動與功率MOS
內(nèi)置兩個對稱的半橋驅(qū)動模塊和功率MOS，PWM頻率可調(diào)范圍為110kHz - 205kHz，可調(diào)step低至0.25kHz，能夠靈活適應(yīng)不同的充電需求。
數(shù)字解調(diào)
內(nèi)置ASK解調(diào)模塊，可分別采集線圈電壓和電流進行ASK通訊解調(diào)和解碼。電流解碼通過采樣電阻獲取信號，送入芯片進行數(shù)字解調(diào)和解碼。
三、引腳定義與參數(shù)規(guī)格
引腳定義
| 引腳序號 | 引腳名稱 | 描述 |
|---|---|---|
| 1 | LX2 | H橋開關(guān)節(jié)點2 |
| 2 | VIN | 外部電壓輸入PIN |
| 3 | V_DET | 電壓檢測輸入 |
| 4 | GND | 模擬地，接外部20毫歐采樣電阻負端 |
| 5 | VCC | 內(nèi)部VCC電源，需接2.2uF電容到地 |
| 6 | LED | LED輸出 |
| 7 | V_DECODE | 電壓通訊 / 解調(diào)輸入 |
| 8 | LX1 | H橋開關(guān)節(jié)點1 |
| 9(EPAD) | PGND | 內(nèi)部功率MOS管的功率地，接外部20毫歐采樣電阻正端 |
極限參數(shù)
| 參數(shù) | 符號 | 最小值 | 最大值 | 單位 |
|---|---|---|---|---|
| 輸入電壓范圍 | VIN | -0.3 | 16 | V |
| 結(jié)溫范圍 | TJ | -40 | 125 | ℃ |
| 存儲溫度范圍 | Tstg | -60 | 125 | ℃ |
| 熱阻(結(jié)溫到環(huán)境) | θJA | 40 | ℃ /W | |
| 人體模型( HBM ) | ESD | 4KV | V |
推薦工作條件
| 參數(shù) | 符號 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 單位 |
|---|---|---|---|---|---|
| VIN輸入電壓范圍 | VIN | 4.5 | 5/9 | 12 | V |
| I/O電壓范圍 | LED | GND - 0.3 | VCC + 0.3 | V |
電氣特性
| 除特別說明，TA = 25℃： | 參數(shù) | 符號 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 單位 | 詳細說明 / 測試條件 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| VIN | 4.5 | 5/9 | 12 | V | |||
| VCC | 3.8 | 4.2 | VIN | V | |||
| VIH | 輸入高電平 | 0.7xVCC | V | ||||
| VIL | 輸入低電平 | 0.3xVCC | V | ||||
| VOH | 輸出高電平 | VCC | V | ||||
| VOL | 輸出低電平 | GND | V | ||||
| Source current | LED輸出電流能力 | 2 | 4 | mA | Source電流至輸出高電平為0.8xVCC | ||
| 熱關(guān)斷溫度 | TOP | 100 | 120 | 140 | ℃ | 上升溫度 | |
| 熱關(guān)斷溫度遲滯 | ΔTOP | 40 | ℃ |
四、典型應(yīng)用與Layout注意事項
典型應(yīng)用原理圖
| IP6805U只需要電容、電阻等少量無源器件，即可實現(xiàn)完整功能的無線充電方案。以下是其BOM表： | 編號 | 元器件名稱 | 封裝 & 規(guī)格 | 位號 | 用量 |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 主控IC | ESOP8 IP6805U | U1 | 1 | |
| 2 | NPO或CBB電容 | 400nF 100V | C1 - C4 | 1 | |
| 3 | 發(fā)射線圈 | A11 | L1 | 1 | |
| 4 | 貼片電容 | 0603C 2.2uF 25V | CP3 | 1 | |
| 5 | 貼片電容 | 0603C 15nF 25V | C22 C23 | 2 | |
| 6 | 貼片電容 | 0603C 2.2nF 25V | C8 | 1 | |
| 7 | 貼片電容 | 0805C 10uF 25V | CP1 CP2 | 2 | |
| 8 | 高精度低溫漂電阻 | 1206R 20mR 1% | R5 | 1 | |
| 9 | 貼片電阻 | 0603R 0R | R21 | 1 | |
| 10 | 貼片電阻 | 0603R 1K | R1 | 1 | |
| 11 | 貼片電阻 | 0603R 51 | R2 | 1 | |
| 12 | 貼片電阻 | 0603R 33K | R20 | 1 | |
| 13 | 貼片電阻 | 0603R 3.3K | R16 | 1 | |
| 14 | 貼片電阻 | 0603R 100K | R3 | 1 | |
| 15 | 貼片電阻 | 0603R 10K | R4 | 1 | |
| 16 | 貼片電阻 | 0603R NC | R14 | 1 | |
| 17 | 肖特基二極管 | IN5819 | D4 | 1 | |
| 18 | 發(fā)光二極管 | 0603D (紅,綠) | D1 D2 | 2 | |
| 19 | 普通二極管 | SOD - 123A, IN4148, 根據(jù)D1/D2的導(dǎo)通亮起電壓選擇0R電阻還是二極管 | D5 D6 | 2 |
Layout注意事項
- 10毫歐采樣電阻和IP6805U的PGND是功率走線，走線需要盡量短且直，換層時需要多加過孔；IP6805U的GND也應(yīng)與20毫歐的GND盡可能靠近，減小阻抗提高精度。
- 輸入VIN和PGND之間的濾波電容，環(huán)路面積越近越好，且電容需要緊靠輸入VIN放置。
- IP6805U的V_DECODE和V_DET走線，盡量遠離諧振電容、線圈以及其他功率走線，且需要包地處理。
- 諧振電容和線圈與IP6805U之間的環(huán)路面積需要越小越好，且遠離LED等低耐壓的信號走線。
五、總結(jié)
IP6805U作為一款性能卓越的無線充電發(fā)射控制器，在標準兼容、功能特性、集成度、效率等方面都表現(xiàn)出色。無論是背夾、無線充電底座，還是車載無線充電設(shè)備等應(yīng)用場景，IP6805U都能提供穩(wěn)定可靠的充電解決方案。電子工程師們在設(shè)計無線充電系統(tǒng)時，不妨考慮IP6805U，它將為你的設(shè)計帶來更多的優(yōu)勢和可能性。你在使用類似芯片時遇到過哪些問題呢？歡迎在評論區(qū)分享你的經(jīng)驗和見解。
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