NXP （恩智浦半导体）是一家新近独立的半导体公司，由飞利浦公司创立，已拥有五十年的悠久历史，主要提供工程师与设计人员各种半导体产品与软件，为移动通信、消费类电子、安全应用、非接触式付费与连线，以及车内娱乐与网络等产品带来更优质的感知体验。 

nxp公司的MWCT1012是无线充电完整控制器解决方案,支持大多数Qi 15W单线圈系统;而WCT-15W1COILTX是基于MWCT1012的15W单线圈发送器参考设计,具有最高的效率和具竞争力的材料清单(BOM)成本,输入电压为12V DC,主要用在15W单线圈无线充电,手机充电器,平板电脑,POS终端,手持医疗设备和手机配件如电池盒等.本文介绍了无线充电系统示意图,WCT-15W1COILTX主要特性和优势,框图,电路图和材料清单.

The 15W1COILTX reference design is a 15 watt single-coil transmitter reference design based on the Freescale MWCT1012 wireless charging IC. The Freescale 15 W single-coil transmitter focuses on what the market needs most–highest performance at the lowest cost.

The reference design provides the highest efficiency and active charging area available, whilemaintaining the most competitive electronic bill of materials (BOM) cost.The 15W1COILTX reference design is a unique Freescale design, comprising a 12 V DC inputsource, full-bridge inverter topology, and frequency control methodology and fully compliantwith the latest Wireless Power Consortium (WPC) 15 W specification. Freescale extendssupport to any coil topology which uses a 12 V input source. This reduces the need fordifferent hardware to support multiple (and future) coil types with similar characteristics.

The reference design uses Freescale’s innovative wireless charging transmit controller IC to perform digital demodulation on incoming signals from the receiver. This unique feature provides a major reduction in BOM costs and reduces the PCB footprint.

An additional feature of the solution is a robust foreign object detection (FOD) algorithm. Thisfeature detects metallic objects, such as aluminum or steel objects which may be present inthe charging environment. Freescale foreign object detection algorithms meet and exceed thelatest standards within industry.

The WCT-15W1COILTX reference design isa complete system solution, containing all of the hardware and software componentsnecessary to quickly implement a single-coil charger solution. Special attention has beenplaced on BOM costs in order to deliver a production-ready design. Freescale providesall of the necessary hardware documentation:including schematics, layout and assemblyfiles, as well as a complete BOM.

A firmwarelibrary is provided which contains all of thenecessary wireless charging control blocks.Access to the library is provided via an APIwhich lets users interact with parameters and settings contained in the firmware,providing maximum control to the engineer.Customers can choose to use a ready-to-usebinary file provided by Freescale or to take a more developmental approach and build anapplication around the firmware library.

WCT-15W1COILTX主要特性和优势:

图1.WCT-15W1COILTX单线圈无线充电器框图

WCT-15W1COILTX目标应用:

• 15 W single-coil wirelesscharging applications

• Mobile phone chargers

• Tablet PCs

• Point-of-sale terminals

• Hand-held medical devices

• Mobile phone accessories suchas battery banks and activephone sleeves

WCT1012 15W 单线圈TX V3.0参考设计系统

This document describes how to use the 15W medium power wireless charger transmitter WCT_15W1COILTX reference board designed by Freescale. The MP Reference solution is compliant with Qi Medium Power 1.2 specification. It is a low-cost reference solution, which can be easily customized through the FreeMASTER GUI tool.

图2.WCT_15W1COILTX 参考板外形图

WCT_15W1COILTX 参考板主要特性:

• Reference design compliant with Qi Medium Power v1.2 specification

• Integrated digital demodulation in chip

• Supports multiple types of RX modulation signals (AC capacitor, AC resistor, and DC resistor)

• Supports two-way communication

• Supports FOD based on quality factor (Q factor) change

• Supports FOD based on calibrated power loss accounting

• Supports Qi MP receiver with 15W output power capability

• Supports Qi LP receiver with 5W output power capability

• Super low standby power

• Supports switch between full bridge topology and half-bridge topology

• Supports frequency control, phase shift control, and duty control algorithm

• LED for system status indication

• Input voltage, input current, and coil current sensing

• Board and coil temperature sensing

• FreeMASTER GUI tool to enable customization and calibration

• Supports debug console

图3.无线充电系统概述

图4.WCT_15W1COILTX 参考板框图

图5.WCT_15W1COILTX 参考板模块位置图

图6.WCT_15W1COILTX 参考板电路图(1)

图7.WCT_15W1COILTX 参考板电路图(2)

图8.WCT_15W1COILTX 参考板电路图(3)

图9.WCT_15W1COILTX 参考板电路图(4)

NXP公司解决方案

我们设计和制造高性能混合信号半导体解决方案以满足目标市场系统和子系统应用需求。高性能混合信号解决方案是对系统或子系统中集成的模拟和数字功能进行优化整合的结果，通过精心优化可满足客户对性能、成本、功率、尺寸和质量的各种应用需求。

高性能混合信号解决方案可以帮助OEM制造商减轻关键系统/子系统和器件级设计的专业难度，让分立器件与高端全功能系统集成更容易。我们坚信恩智浦解决方案应该是多重优势不断发展的个性化组合——丰富的模拟/数字技术、应用经验、全球领先的工艺以及制造能力——为客户提供专业差异化解决方案，解决客户的关键需求。客户通常很早就与我们联系，这样恩智浦可以更好地了解他们的需求以及未来产品的发展方向，成为客户系统设计过程中重要的合作伙伴。

市场领先产品

2011年恩智浦绝大部分销售业绩来自市场排名前两位的产品。

汇集资深工程师和强大专业技术的大基地

我们相信恩智浦拥有业界最多的高性能混合信号资深工程师，此外，我们还拥有11,000项专利技术（包括正在申请的专利），涵盖目标应用市场的各种主要技术。

深厚的应用专业知识

通过与主要OEM合作以及恩智浦内部高端系统实验室开发努力，我们将一如既往地深入研究目标终端市场应用所需电子系统解决方案的元器件需求和架构设计，提高我们参与客户产品平台开发的能力。

深厚密切的客户关系

我们几乎与全球所有汽车电子、智能识别、手机、消费电子、移动基站和照明供应商建立了深厚密切的客户关系。

差异化工艺技术和具有竞争力的制造能力

我们专注内部和合资企业的晶圆生产，通过多种特有制造工艺在主要性能方面实现了产品差异化生产。我们相信通过对生产活动整合优化，恩智浦生产制造会更有竞争力。

NXP公司移动通信

NXP 拥有业界领先的 Nexperia 移动多媒体解决方案，不论是高端的智能型电话到超低价手机，以及移动电视、连线 (蓝牙、WLAN、UMA)、游戏、MP3 音频、MPEG-4视频、数字图像与 GPS 卫星定位服务等产品都能将移动多媒体的效能水平提升。

手机用完整系统解决方案的业界第一大厂商，Nexperia 移动通信系统解决方案出货量达 2 亿多个移动电话用扬声器系统的业界第一大厂商便携式应用 FM 收音机芯片的业界第一大厂商数字无线芯片的业界第一大厂商 USB 产品业界第二大厂商所有无线通信用专用标准产品 (ASSP) 第三大厂商 全球首支具备 UMA 功能移动电话的技术支持厂商，可通过移动通信网络与 Wi-Fi 上网热点提供电话语音与数据交换功能

家庭

NXP 的 Nexperia 家庭解决方案与音频、视频器件让制造商开发出创新的嵌入式多媒体功能以及新一代联网多媒体设备，让您可以轻松地在每个房间内享受或分享多媒体内容，带来新的联网生活体验。

业界第一大电视硅芯片厂商，全球每两台电视就有一台使用 NXP 芯片业界第一大 PC TV 硅芯片厂商，全球每 10 台电视就有 4 台使用我们的硅调谐器所有消费应用 ASSP 的第三大厂商每两台数字地面机顶盒中就有一台使用我们的 RF 前端模块提供最佳的电视、机顶盒、PC TV 视频质量，拥有最佳的数字自然动作、边缘相关解交错 (EDDI, Edge Dependent De-Interlacing)、自动图形控制与 MPEG 伪影减少技术 (artifact reduction)

识别

NXP 非接触式技术是专为存货追踪、提升运筹管理与保护大众信息化生活而设计。从鉴定药品的无线射频识别 (RFID) 标签到缩短通勤时间的电子票务系统以及防止身份盗用与提高边境安全的的电子护照等，这些产品都应用到我们的技术。特别是由 PNX 所共同开发的 NFC 近距离无线通信技术，它带来迅速且全面安全的娱乐、信息与服务接入方式，因此，您内嵌 NFC 功能的移动电话可以成为您的钱包、娱乐中心、旅游指南以及家中的钥匙。

NFC 技术的第一大厂商 RFID 解决方案的第一大厂商，RFID 芯片出货量已超过 15 亿颗全球超过 80% 的电子护照采用我们的芯片全球大众运输系统中的电子票务大约有 80% 的非接触式智能卡方案采用我们的 MIFARE® 技术，包括伦敦、圣保罗以及中国 80 多个城市由业界领先的药厂选用于追踪药品测试与鉴定药品由 NXP、Nokia 以及 Sony 共同创立的 NFC 论坛目前会员已超过 80 个

汽车电子

NXP 的汽车电子用 Nexperia 处理器提供与家用产品同样优异的视频、声频质量，可完美连接到您的个人媒体播放器。我们的车内网络技术如 FlexRay 让汽车反应更灵敏且安全，同时我们的 RF 汽车门控解决方案更可以帮助您远离偷车贼。

汽车电子产业中 5V CMOS 逻辑产品的业界第一大厂商汽车车内网络的业界第一大厂商，全球所有主要大型汽车制造商都采用我们的芯片产品汽车音响数字信号处理器的业界第一大厂商汽车防盗与遥控门锁系统解决方案的的业界领导厂商所有汽车电子应用 ASSP 的业界第二大厂商每两部汽车中就有一部采用我们的防盗技术

多重市场半导体

NXP 是业界最丰富的多重市场半导体产品的供应商之一，产品包含从基础器件如计时器与放大器到可提升媒体处理、无线连接与宽带通信等功能复杂的芯片等。这些产品专为节省空间与延长电池使用时间所设计，带来了能够根据客户需求量身订制的定制解决方案，也让最后的修改变得更加简单。

I²C 产品的业界第一工业 UART 的业界第一接口产品的业界第一有线电视与卫星调谐器用 RF 产品的业界第一每两台笔记本电脑中就有一部使用我们的 GreenChip 电源控制器全球第一个以 ARM 为内核且内嵌 0.18 与 0.14 微米嵌入式 Flash 存储器的 32-bit 微控器

软件

NXP Software 是一家完全独立的公司，同时也是一家提升移动电话视频、声频质量的软件解决方案领导供应商，它也是 Nexperia 合作伙伴计划的成员，因此客户可直接取得业界领先的 Nexperia 技术。

移动多媒体软件解决方案的第一大独立软件厂商超过 1 亿个产品使用 LifeVibes 软件

无线充电技术介绍

无线充电技术（Wireless charging technology；Wireless charge technology ），源于无线电能传输技术，小功率无线充电常采用电磁感应式（如对手机充电的Qi方式，但中兴的电动汽车无线充电方式采用的感应式），大功率无线充电常采用谐振式（大部分电动汽车充电采用此方式）由供电设备（充电器）将能量传送至用电的装置，该装置使用接收到的能量对电池充电，并同时供其本身运作之用。

由于充电器与用电装置之间以磁场传送能量，两者之间不用电线连接，因此充电器及用电的装置都可以做到无导电接点外露。

无线充电技术主流技术

主流的无线充电标准有五种：Qi标准、Power Matters Alliance(PMA)标准、Alliance for Wireless Power(A4WP)标准、iNPOFi技术、Wi-Po技术。

1、Qi标准

Qi是全球首个推动无线充电技术的标准化组织--无线充电联盟(Wireless 

无线充电示例

无线充电示例

Power Consortium,简称WPC)推出的“无线充电”标准，具备便捷性和通用性两大特征。首先，不同品牌的产品，只要有一个Qi的标识，都可以用Qi无线充电器充电。其次，它攻克了无线充电“通用性”的技术瓶颈，在不久的将来，手机、相机、电脑等产品都可以用Qi无线充电器充电，为无线充电的大规模应用提供可能。

市场比较主流的无线充电技术主要通过三种方式，即电磁感应、无线电波、以及共振作用，而Qi采用了最为主流的电磁感应技术。在技术应用方面，中国公司已经站在了无线充电行业的最前沿。据悉，Qi在中国的应用产品主要是手机，这是第一个阶段，以后将发展运用到不同类别或更高功率的数码产品中。

2、Power Matters Alliance标准

Power Matters Alliance标准是由Duracell Powermat公司发起的，而该公司则是由宝洁与无线充电技术公司Powermat合资经营，拥有比较出色的综合实力。除此以外，Powermat还是Alliance for Wireless Power(A4WP)标准的支持成员之一。

已经有AT&T、Google和星巴克三家公司加盟了PMA联盟(Power Matters Alliance缩写)。PMA联盟致力于为符合IEEE协会标准的手机和电子设备，打造无线供电标准，在无线充电领域中具有领导地位。

Duracell Powermat公司推出过一款WiCC充电卡采用的就是Power Matters Alliance标准。WiCC比SD卡大一圈，内部嵌入了用于电磁感应式非接触充电的线圈和电极等组件，卡片的厚度较薄，插入现有智能手机电池旁边即可利用，利用该卡片可使很多便携终端轻松支持非接触充电。

3、A4WP标准

A4WP是Alliance for Wireless Power标准的简称，由美国高通公司、韩国三星公司以及前面提到的Powermat公司共同创建的无线充电联盟创建。该联盟还包括Ever Win Industries、Gill Industries、Peiker Acustic和SK Telecom等成员，目标是为包括便携式电子产品和电动汽车等在内的电子产品无线充电设备设立技术标准和行业对话机制。

4、iNPOFi技术

iNPOFi（“invisible power field”，即“不可见的能量场”）无线充电是一种新的无线充电技术。其无线充电系列产品采用智能电传输无线充电技术，具备无辐射、高电能转化效率、热效应微弱等特性。

iNPOFi智能无辐射技术与现有其他的无线充电技术相比，iNPOFi没有辐射，采用电场脉冲模式，不产生任何辐射，中国泰尔实验室测试结果显示，辐射增加值近乎零。 在高效方面，泰尔试验室还测定，该技术的产品，充电传输效率高达90%以上，彻底改变了传统无线充电最高70%以下电转换低效率问题。

在智能管理方面，采用芯片适配管理技术，其中包括：自动开启、关闭充电过程；自动适配需要的电压、电流，管理充电过程，以确保较高的充电效率；并可以使用一个统一的充电板，为任何品牌、型号的电子产品，进行安全、便利、高效的充电。 在安全性方面，同时考虑到了各种弱电充电中的安全性问题，如静电ESD保护、防过充、防冲击等等，甚至若受电设备自身电源管理出现问题时，可以通过inpofi芯片自动熔断保护电子设备不被损坏。

值得一提的是，对于智能设备厂商而言，inpofi以一颗极小的芯片为核心，实现了超微化设计，仅有1/4个五毛硬币大小，可以方便的集成到任何设备中，也可以集成到各种形态的可穿戴设备中。这是传统电磁原理的产品无法达到的。

iNPOFi技术作为新一代无线充电技术标准，高效、绿色、便捷、经济。采用该技术的充电设备包含电源发射装置和电源接收装置两部分，发射装置大小、薄厚与普通手机相当，接收装置嵌入手机保护套中，将手机套上保护套，平放在发射装置上进行充电。充电过程中，手机不需要插上任何连接线。相关检测显示，充电过程中电磁辐射为零，电能效率转换达94．7%，接近有线充电。充电设备支持低电压供电，兼容普通USB供电；实现低温充电，有效保障设备及电池的使用安全及寿命。[3] 

5、Wi-Po技术

Wi-Po技术，为Wi-Po磁共振无线充电技术，利用高频恒定幅值交变磁场发生装置，产生6.78MHz的谐振磁场，实现更远的发射距离。

该技术通过蓝牙4.0实现通讯控制，安全可靠，并且可以支持一对多同步通信，同时还具有过温、过压、过流保护和异物检测功能。该技术由于使用的载体为空间磁场，能量不会像电磁波那般发射出去，所以不会对人体造成辐射伤害。

Wi-Po磁共振无线充电可应用于手机、电脑、智能穿戴、智能家居、医疗设备、电动汽车等各种场景。