集成输入快充的 15W 无线充发射端 Power Stage 芯片

1. 概述 SW5001 是一款高集成度的无线充发射端 Power Stage 芯片，其集成了高效率的全桥变换器及无 损电流采样、PPS/PD/FCP/SCP/AFC 等多种输入快充协议、电压及电流两路 ASK 解码电路、Q 值检 测电路、内部 PWM 发生器及 FSK 调制电路。配合 MCU 及 少量的器件，即可组成完整的高性 能无线充发射端解决方案。

2. 应用领域 ？ 无线充发射端

3. 规格

？ 全桥变换器 ？ 最高支持 15W 输出 ？ 输入电压范围 3.6~12V ？ 支持无损电流采样

？ 快充协议 ？ 支持 PPS/PD3.0/PD2.0 ？ 支持 FCP ？ 支持 SCP ？ 支持 AFC

？ ASK 解码 ？ 支持电压 ASK 解码 ？ 支持电流 ASK 解码 ？ Q 值检测 ？ 支持 Q 值检测

？ PWM 发生器 ？ 支持内部产生 PWM 驱动信号 ？ 支持调频/调相/调占空比 ？ 支持 FSK 调制

？ 保护机制 ？ 输入过压保护 ？ 输入欠压保护 ？ 输出短路保护 ？ 过温保护

？ I2C 接口

？ QFN-26(4x4mm) 封装

 

功能描述

1. 全桥变换器 SW5001 集成全桥变换器，由两个独立半桥组成，内部集成 4 个 NMOS 管及相应的驱动电路。 全桥变换器支持外部驱动和内部驱动两种方式。外部驱动方式下，由 PWM1 和 PWM2 输入信号独 立控制每个半桥；内部驱动方式下，由芯片内部的 PWM 发生器产生控制信号控制每个半桥。每个半桥 的驱动信号的死区时间和驱动强度可通过寄存器进行调整。 不论在外部或内部驱动方式下，都支持半桥输出方式，即只驱动 SW1 所在半桥的输出，SW2 所在 半桥的下管一直导通，上管一直关闭。

2 无损电流采样 SW5001 集成全桥变换器输入电流的无损采样，不需要外接采样电阻即可获取全桥输入电流。采样 电流通过 ISENSE Pin 输出。在无输入电流时，外接 4.3K 电阻时，将在 ISENSE Pin 产生 0.3V 的直流偏 置电压。采样电流与全桥变换器输入电流呈线性关系，比例为 1:4000。

3 快充协议 SW5001 集成输入快充协议，支持 PPS/PD/FCP/SCP/AFC 快充输入，并可通过 VSET Pin 或寄存器设 置输入电压。 当使用VSET Pin设置输入电压时，支持5V/9V/12V输入电压设置。当VSET Pin输入为小于1/3*VDD 时，设置输入电压为 5V；当 VSET Pin 输入大于 2/3*VDD 时，设置输入电压为 9V；当 VSET Pin 输入 为 1/3*VDD~2/3*VDD 时，设置输入电压为 12V。 当通过寄存器设置输入电压时，支持的输入电压范围根据快充协议类型确定。当快充协议为 PPS/SCP 时，支持 3.6~12V 输入电压设置；当快充协议为 PD/FCP/AFC 时，支持 5V/9V/12V 输入电压设置。 初次上电时，SW5001 将按特定顺序向适配器申请快充协议，当申请完成后，可通过 EN/QCD Pin 放出完成信号，通知 MCU。MCU 也可通过读取寄存器获取快充协议申请完成信号。 EN/QCD Pin 还可以配置为芯片使能信号。当配置为使能信号时，拉高使能芯片工作，拉低禁止芯 片工作，内部默认上拉到 VDD，即默认使能

4 ASK 解码 SW5001 集成电压及电流两路 ASK 解码。电压解码的输入为线圈电压经低通滤波及隔直后的电压 信号，通过内部整形及放大，输出 ASK 信息。电流解码的输入为全桥输入电流的采样电流，通过内部 整形及放大，输出 ASK 信息。电压及电流两路 ASK 解码同时输出，MCU 可根据需求进行

5 Q 值检测 SW5001 集成 Q 值检测模块。触发一次 Q 值检测时，控制 SW2 所在半桥下管打开，上管关闭，通 过在 SW1 所在半桥加入小电压阶跃信号，在线圈产生阻尼震荡波形，将震荡波形整形为同频率方波脉 冲信号。通过计数一定时间内的脉冲信号个数，并根据此脉冲个数与 Q 值的数学关系，可计算出 Q 值。 Q 值检测通过寄存器触发，最终获取的 Q 值可通过寄存器读取。

6 PWM 发生器 SW5001 集成 PWM 发生器。PWM 发生器可根据需要输出不同频率及占空比的驱动信号，驱动全桥 变换器，实现调频、调占空比及移相控制。 PWM 发生器还支持 FSK 调制，将发射端需要发送给接收端的信息，按 FSK 方式进行调制，并整合 到 PWM 产生的驱动信号当中，实现 FSK 信息的发送

7 保护 SW5001 包含了输入过压/输入欠压/输出短路/过温保护等保护。

8 I2C 接口 SW5001 支持 I2C 接口，支持 100K/400K 通信速率。MCU 可通过 I2C 接口读取芯片的状态信息， 进行调压、Q 值检测等操作。 读操作： Slave address ：0x3C Register address： 0xB0 Mode: