CXLB74235：100W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）

科创闲谈 2026-07-16 趣味人生 79787

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。

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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 -0.3 36 V
VOUT_MAX 可编程输出直流电压范围 -0.3 22 V
VVBUS_TX_MAX 发射模式 VBUS 输入电压 -0.3 22 V
IDD_MAX 连续输出电流（接收模式） - 5.5 A
PD_MAX 最大功耗（TA=25℃） - 5.0 W
TJ 结温范围 -40 150 ℃
TSTG 存储温度 -55 150 ℃

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=20V 98.5 %
待机功耗（接收空闲） 无负载，LDO 关闭 <15 mW
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 8 mΩ
LDO 压差电压 ILOAD=5A, VOUT=20V 220 mV
发射模式输出功率 Qi BPP 兼容 / 私有扩展 5 / 18 W
双通道解调灵敏度 Tx 模式下 ASK 解调 ≥12 mV
工作频率范围 支持 Qi 及私有高频 85k ~ 2M Hz
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。）