MOS管在无线充电模块中扮演着核心角色,其应用贯穿于功率放大、电流调节、保护电路及逆变控制等关键环节,具体应用场景及作用如下:
一、核心功能实现
功率放大与电能传输增强
MOS管作为功率放大器,通过高频开关动作将直流电转换为高频交流电,驱动发射线圈产生交变磁场。其低导通电阻(RDS(on))特性可减少能量损耗,提升传输效率。电流调节与稳定性保障
MOS管通过PWM调制技术动态调整电流大小,确保能量传输的稳定性。在全桥/半桥逆变电路中,MOS管交替导通形成交变电流,配合谐振匹配网络(LC滤波)生成正弦信号,滤除高次谐波,降低电磁干扰(EMI)。
保护电路与安全机制
MOS管集成过压、过流、温度保护功能,防止系统因外部干扰或过载损坏。例如:
异物检测(FOD):当检测到金属异物时,MOS管自动降低功率或断电,避免过热风险。
短路保护:在电池短路或充电端口异常时,MOS管迅速切断电流,防止设备损坏。
热管理:通过散热设计(如水冷、风冷)确保MOS管在高负载下稳定工作,延长使用寿命。
二、典型应用场景
手机无线充电模块
发射端:采用全桥拓扑结构(4个N-MOS管),通过高频逆变将直流电转换为交流电,驱动发射线圈产生磁场。
接收端:接收线圈感应磁场后,MOS管作为整流器将交流电转换为直流电,为电池充电。同时,MOS管参与电压调节,确保输出电压稳定(如4.2V锂电池充电电压)。
车载无线充电系统
前装设计:MOS管集成于中控台或扶手箱,支持智能车机联动(如充电状态显示、导航静音),并符合ASIL-B功能安全等级。
高效能量管理:采用高频同步整流技术(开关频率300kHz-1MHz),配合低RDS(on) MOSFET(如40V/60V耐压规格),转换效率可达92%以上,同时支持PD3.0/QC4.0等快充协议。
电动汽车无线充电
大功率谐振式传输:MOS管作为核心开关器件,实现高压至低压电能转换(如从车载动力电池取电,通过DC-DC转换器为12V/24V低压系统供电)。
双向充放电功能:支持电动汽车与电网的能量互动(V2G),MOS管需满足高功率密度(如50kW以上)和双向能量流动需求。