隨著無線充電技術(shù)從智能手機(jī)擴(kuò)展到筆記本電腦、電動(dòng)工具等更大功率設(shè)備，對(duì)功率開關(guān)器件提出了更高要求。WSP6956作為微碩WINSOK一款60V 10A的雙N溝道MOS管，憑借其優(yōu)異的電氣特性和SOP-8L封裝優(yōu)勢(shì)，成為中高功率無線充電器設(shè)計(jì)的理想選擇。本文將深入分析該器件在無線充電應(yīng)用中的技術(shù)優(yōu)勢(shì)及具體實(shí)施方案。

一、無線充電技術(shù)演進(jìn)與功率器件挑戰(zhàn)

當(dāng)前主流無線充電標(biāo)準(zhǔn)（如Qi和Qi2）已支持最高30W功率傳輸，工作頻率通常在87-205kHz范圍。這種高功率無線充電系統(tǒng)面臨三大核心挑戰(zhàn)：

1.開關(guān)損耗問題：高頻操作下傳統(tǒng)MOSFET效率急劇下降

2.熱管理難題：緊湊空間內(nèi)需處理更高功率密度

3.成本壓力：需在性能與BOM成本間取得平衡

WSP6956針對(duì)這些挑戰(zhàn)提供了優(yōu)化解決方案：

15mΩ超低導(dǎo)通電阻（VGS=10V時(shí)）降低傳導(dǎo)損耗

快速開關(guān)特性（tr/tf=14ns/38ns）改善高頻性能

雙通道集成設(shè)計(jì)減少元件數(shù)量

36mJ雪崩能量增強(qiáng)系統(tǒng)魯棒性

二、WSP6956關(guān)鍵特性深度解析

1、動(dòng)態(tài)性能亮點(diǎn)：

- 輸入電容(Ciss)1370pF實(shí)現(xiàn)快速柵極響應(yīng)

- 柵極電阻(RG)僅2.5Ω利于高速開關(guān)

- 開啟延遲(td(on))8ns確保精確時(shí)序控制

2、熱性能表現(xiàn)

- 結(jié)到環(huán)境熱阻(RθJA)：

  - 瞬態(tài)(≤10s)：35°C/W

  - 穩(wěn)態(tài)：70°C/W

- 功率耗散能力：

  - 25°C時(shí)3.5W

  - 70°C時(shí)2.2W

通過PCB熱優(yōu)化設(shè)計(jì)，在30W應(yīng)用中可實(shí)現(xiàn)：

- 預(yù)計(jì)溫升ΔT = 2.5W × 35°C/W = 87.5°C（瞬態(tài)）

- 持續(xù)工作溫度控制在110°C以下

三、在無線充電器中的典型應(yīng)用設(shè)計(jì)

電路拓?fù)溥x擇

半橋諧振變換器典型配置：

```

[VBUS]----[Q1]-----[諧振網(wǎng)絡(luò)]-----[Tx線圈]

*注：Q1/Q2可采用單顆WSP6956實(shí)現(xiàn)*

保護(hù)電路設(shè)計(jì)

1.過壓保護(hù)：

   - TVS二極管鉗位VDS<60V

   - 柵極穩(wěn)壓二極管限制VGS在±12V

2.過流檢測(cè)：

   - 采用50mΩ電流檢測(cè)電阻

   - 比較器閾值設(shè)定為7A（70°C時(shí)安全余量）

3.熱保護(hù)：

   - NTC熱敏電阻（β=3950）貼裝于MOSFET 3mm內(nèi)

   - 溫度閾值設(shè)定為110°C

四、應(yīng)用擴(kuò)展與選型建議

對(duì)于不同功率需求：

15-20W設(shè)計(jì)：?jiǎn)晤wWSP6956實(shí)現(xiàn)全橋

30-45W設(shè)計(jì)：并聯(lián)雙芯片方案

60W+設(shè)計(jì)：建議選用更高電流型號(hào)

配套器件推薦：

- 柵極驅(qū)動(dòng)器：TI UCC27624

- 諧振電容：Murata GRM32系列

- 電流傳感器：Allegro ACS712

五、結(jié)論

WSP6956通過其平衡的性能參數(shù)，為無線充電器設(shè)計(jì)提供了：

1.效率優(yōu)化：超低RDS(ON)與快速開關(guān)特性協(xié)同降低損耗

2.成本優(yōu)勢(shì)：雙通道集成減少BOM數(shù)量和PCB面積

3.可靠性保障：優(yōu)異的雪崩能力和熱性能

4.設(shè)計(jì)靈活性：兼容多種拓?fù)浜凸β实燃?jí)