2026-05-16CXLB74235:100W 超高效率无线充电接收 SoC(98.5%效率,支持20V输出和18W反向发射)

产品版本:Rev 1.0 | 更新日期:2026年5月 | 型号:CXLB74235

CXLB74235 是一款面向100W级无线快充的接收端系统级芯片(SoC),完全兼容 WPC Qi 规范 2.0 的 BPP 和 EPP,同时支持主流智能手机厂商的私有快充协议。该芯片可实现高达 100W 的无线功率接收(20V/5A),并可配置为无线发射器,反向充电功率最高 18W。基于磁感应技术,CXLB74235 实现了业界领先的 98.5% AC-DC 转换效率,内部集成 ARM Cortex M0 处理器(32KB MTP + 8KB SRAM)、全同步整流器、专用功率 LDO 以及双向通信单元。芯片还集成了 Q-Detection(品质因数检测)、双通道 Tx 解调、双向电流检测和硬件 ASK/FSK 调制解调,支持 I2C 主从双接口。采用 4.63mm×4.79mm 118-WLCSP 封装。

核心优势

100W 接收功率 + 98.5% 巅峰效率 + 18W 发射能力 + 20V/5A 可编程输出 + Q-Detection + 双通道解调 + 未来可升级架构。

主要特点与技术亮点

全球领先的功率能力:接收模式最高 100W(20V/5A),发射模式最高 18W(私有协议)。

98.5% 巅峰效率:AC-DC 转换效率高达 98.5%,得益于全同步整流和超低 RDS(ON) MOSFET(<10mΩ)。

强大的处理核心:ARM Cortex M0 @ 80MHz,32KB MTP + 8KB SRAM,支持未来协议升级和复杂算法。

双通道 Tx 解调:发射模式下同时与两个接收器通信,支持多设备充电管理。

Q-Detection(品质因数检测):无需外部元件,实时监测线圈 Q 值,增强异物检测可靠性。

全集成双向电流检测:内置高精度电流检测放大器,支持 100W 量程,简化 BOM。

硬件 ASK/FSK 调制解调:完全兼容 Qi 2.0 双向通信,支持私有扩展协议。

I2C 主从双接口:主接口可控制外部 PMIC,从接口供外部 MCU 配置,灵活系统集成。

宽输出范围:可编程输出电压 3.3V~20V,步进 5mV,电流限值最高 5A。

整流桥模式可配置:支持全波模式和半波模式,适应不同线圈设计。

完备保护:OVP、OCP、OTP、FOD(通过 Q-Detection + 功率损耗计算)。

封装:118-ball WLCSP,4.63mm×4.79mm(11×11 球阵列),极小尺寸。

引脚封装信息

CXLB74235 采用 118-ball WLCSP 封装(11×11 球阵列),球距 0.4mm。关键引脚包括 AC1/AC2(线圈输入)、VOUT(20V 可编程输出,多引脚并联)、VBUS_TX(发射模式供电)、I2C_SCL/SDA(从接口)、I2C_MASTER_SCL/SDA(主接口)、GPIO、电流检测差分输入、Q-Detection 引脚等。完整引脚映射请参考数据手册。

典型应用电路

电路组成:多股利兹线谐振线圈 + 低 ESR 电容网络 → 芯片 AC1/AC2 → 全同步整流器 → 功率 LDO → 负载(最高 20V/5A)。I2C 主接口连接外部 PMIC 或电量计,从接口连接主控 MCU。Q-Detection 引脚连接简单 RC 网络。电流检测通过 1mΩ 采样电阻输入 CSP/CSN。发射模式需增加 VBUS 供电。为满足 100W 功率,输入输出电容需选用低 ESR 型号并大量并联。

内部功能方框图

内部集成:全桥同步整流/逆变器(支持全波/半波模式)、98.5% 效率 LDO、ARM Cortex M0(32KB MTP/8KB SRAM)、ASK/FSK 调制解调模块(接收端解调 + 发射端双通道解调)、Q-Detection 电路、双向电流检测 ADC、电压/电流保护单元、I2C 主从接口、时钟发生器、高精度温度传感器。

极限参数表 (Absolute Maximum Ratings)

符号参数最小值最大值单位

VAC_MAX交流输入引脚 AC1/AC2 峰值电压-0.336V

VOUT_MAX可编程输出直流电压范围-0.322V

VVBUS_TX_MAX发射模式 VBUS 输入电压-0.322V

IDD_MAX连续输出电流(接收模式)-5.5A

PD_MAX最大功耗(TA=25℃)-5.0W

TJ结温范围-40150℃

TSTG存储温度-55150℃

关键电气特性 (典型值,TA=25℃, 接收模式 VOUT=20V/5A, 100W)

参数条件典型值单位

AC-DC 系统效率POUT=100W, VOUT=20V98.5%

待机功耗(接收空闲)无负载,LDO 关闭<15mW

输出电压精度I2C 可编程,3.3V~20V±1.0%

输出电流限值精度1A~5A 范围±3%

同步整流器导通电阻25℃,全波模式8mΩ

LDO 压差电压ILOAD=5A, VOUT=20V220mV

发射模式输出功率Qi BPP 兼容 / 私有扩展5 / 18W

双通道解调灵敏度Tx 模式下 ASK 解调≥12mV

工作频率范围支持 Qi 及私有高频85k ~ 2MHz

Q-Detection 精度品质因数测量±2%

过温保护阈值关断/恢复150 / 110℃

工作原理与关键技术

98.5% 巅峰效率的秘密:通过全同步整流器(RDS(ON)=8mΩ)、自适应过零检测和动态 dropout 优化的 LDO 实现。

Q-Detection:通过向线圈注入衰减振荡信号并测量衰减时间常数实时计算 Q 值,与功率计算 FOD 形成双重保障。

双通道 Tx 解调与 18W 发射模式:配置为发射器时可作为 18W 私有协议发射器,同时与两个接收器通信。

I2C 主从双接口:主接口控制外部 PMIC,从接口供外部 MCU 配置。

未来可升级的 SoC 架构:32KB MTP 和 8KB SRAM 支持在线固件升级。

设计实例(100W 无线充电接收)

线圈与谐振网络:多股利兹线线圈(L≈5μH,DCR<8mΩ,Isat>15A),谐振电容 Cs≈180nF(NPO 多并联)。

输出配置:I2C 设置 VOUT=20V,电流限值 5.2A。通过 I2C 主接口控制外接 charger。

电流检测:1mΩ 采样电阻(开尔文连接)接入 CSP/CSN。

热设计:118-WLCSP 底部 11×11 热过孔阵列,连接至 2oz 铜地平面,加装导热垫和主动散热。实测 100W 连续传输时壳温 ≤85℃(环境 25℃)。

Q-Detection 配置:外接 100kΩ 电阻和 33pF 电容至 QD 引脚。

发射模式:固件切换为 Tx 模式,VBUS_TX 由电池升压至 12V/15V,输出 18W。

实测数据:接收模式输入 101.5W,输出 100.0W,效率 98.5%;发射模式输出 18.1W,效率 91%。通过 Qi EPP 兼容性测试及 100W 温升压力测试。

PCB 布局与散热建议(100W 超高功率)

功率环路最小化:AC1/AC2 走线宽度 ≥4mm,谐振电容组距离 <2mm。VOUT 和 PGND 回路使用整层 2oz 铜。

热过孔阵列:芯片底部满布 11×11 过孔(孔径 0.3mm),连接至底层连续铜区,开窗并加焊锡,必要时加装散热片。

电流检测走线:CSP/CSN 采用开尔文接法,差分走线并包地。

Q-Detection 走线:敏感模拟信号,远离 SW 节点。

I2C 双接口:主从接口分开走线,上拉电阻靠近芯片。

输入滤波:AC 输入预留共模扼流圈和 X 电容。

输出电容:多个 47μF/25V 陶瓷电容并联,总容值 >200μF,ESR <2mΩ。

应用领域

标准及快速无线充电(智能手机最高 100W 接收功率)

手机或充电宝的 TRx 功能(可无线充电也可反向无线充电)

其他无线供电应用(平板、笔记本、工业设备等)

订购与技术信息

CXLB74235 采用 118-WLCSP 封装(4.63mm×4.79mm),工作温度 -40℃~85℃。提供评估套件、MTP 烧录器、100W 参考设计全套资料以及私有协议集成服务。

(以上信息基于产品预发布数据手册,最终参数以官方版本为准。)

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