微硕WINSOK高性能MOS管WSP6956，在无线充电器的应用

 随着无线充电技术从智能手机扩展到笔记本电脑、电动工具等更大功率设备，对功率开关器件提出了更高要求。WSP6956作为微硕WINSOK一款60V 10A的双N沟道MOS管，凭借其优异的电气特性和SOP-8L封装优势，成为中高功率无线充电器设计的理想选择。本文将深入分析该器件在无线充电应用中的技术优势及具体实施方案。

一、无线充电技术演进与功率器件挑战

当前主流无线充电标准（如Qi和Qi2）已支持最高30W功率传输，工作频率通常在87-205kHz范围。这种高功率无线充电系统面临三大核心挑战：

1.开关损耗问题：高频操作下传统MOSFET效率急剧下降

2.热管理难题：紧凑空间内需处理更高功率密度

3.成本压力：需在性能与BOM成本间取得平衡

WSP6956针对这些挑战提供了优化解决方案：

15mΩ超低导通电阻（VGS=10V时）降低传导损耗

快速开关特性（tr/tf=14ns/38ns）改善高频性能

双通道集成设计减少元件数量

36mJ雪崩能量增强系统鲁棒性

二、WSP6956关键特性深度解析

1、动态性能亮点：

- 输入电容(Ciss)1370pF实现快速栅极响应

- 栅极电阻(RG)仅2.5Ω利于高速开关

- 开启延迟(td(on))8ns确保精确时序控制

2、热性能表现

- 结到环境热阻(RθJA)：

  - 瞬态(≤10s)：35°C/W

  - 稳态：70°C/W

- 功率耗散能力：

  - 25°C时3.5W

  - 70°C时2.2W

通过PCB热优化设计，在30W应用中可实现：

- 预计温升ΔT = 2.5W × 35°C/W = 87.5°C（瞬态）

- 持续工作温度控制在110°C以下

三、在无线充电器中的典型应用设计

电路拓扑选择

半桥谐振变换器典型配置：

```

[VBUS]----[Q1]-----[谐振网络]-----[Tx线圈]

*注：Q1/Q2可采用单颗WSP6956实现*

保护电路设计

1.过压保护：

   - TVS二极管钳位VDS<60V

   - 栅极稳压二极管限制VGS在±12V

2.过流检测：

   - 采用50mΩ电流检测电阻

   - 比较器阈值设定为7A（70°C时安全余量）

3.热保护：

   - NTC热敏电阻（β=3950）贴装于MOSFET 3mm内

   - 温度阈值设定为110°C

四、应用扩展与选型建议

对于不同功率需求：

15-20W设计：单颗WSP6956实现全桥

30-45W设计：并联双芯片方案

60W+设计：建议选用更高电流型号

配套器件推荐：

- 栅极驱动器：TI UCC27624

- 谐振电容：Murata GRM32系列

- 电流传感器：Allegro ACS712

五、结论

WSP6956通过其平衡的性能参数，为无线充电器设计提供了：

1.效率优化：超低RDS(ON)与快速开关特性协同降低损耗

2.成本优势：双通道集成减少BOM数量和PCB面积

3.可靠性保障：优异的雪崩能力和热性能

4.设计灵活性：兼容多种拓扑和功率等级