非接触給電 WPC1.1 Qi規格）対応トランスミッター …...NN32251A Page 1 of 30 製品規格非接触給電トランスミッター側制御機能搭載 WPC v1.1準拠の動作制御

NN32251A

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製品規格

非接触給電トランスミッター側制御機能搭載WPC v1.1準拠の動作制御

MCU内蔵

ハーフブリッジゲートドライバ：4ｃｈ

(フルブリッジゲートドライバ：2ｃｈ構成可能) シングルコイルソリューション(A11)対応

マルチコイル、ポジションフリー(A6, 4コイル構成まで)対応

インバータ部高精度電圧、電流モニタ搭載

インバータ制御（周波数、デューティのいずれか）に

による出力制御機能（Qi準拠）

ASK信号復調機能(Qi準拠、電流信号、電圧信号両対応)入力電圧範囲: VADP,VINV : 4.6～19.5V保護機能 : 電源減電圧検出 (UVLO)、温度異常検出 (TSD)、

過電流保護 (OCP) インバータ出力短絡保護機能

温度検出機能：3ch LEDインジケーター：2chパッケージ： 64ピン HQFPタイプ

(サイズ : 12mm 12mm)

アプリケーション

特長概要

非接触給電 WPC1.1（Qi規格）対応トランスミッター用IC

NN32251Aは,WPC（Wireless Power Consortium：ワイヤ

レスパワーコンソーシアム）で策定された、低電力(Low Power)におけるワイヤレス電力伝送 Volume 1 バージョン

1.1に準拠した非接触給電用コントローラICです。

本ICは、Qi準拠である全てのレシーバー搭載製品において

給電可能な、送電側のパワートランスミッターとして使用され

るトランスミッター制御用ICです。

また、受電側のパワーレシーバーとして使用されるレシー

バー制御用IC(AN32258A)との組合せにより、拡張機能が

働き、さらにハイパワーな電力伝送が可能になります。

・WPC準拠充電台

応用回路例

http://www.semicon.panasonic.co.jp/jp/

Cp

TXCoil

Wireless Power

Communication

Tx

Inve

rter

VIN

Transmitter (Tx) 送電側

NN32251ACd

AN32258A

IOUT

Control

Cs

ICRX

Coil

Rec

tifie

r

VRECT Charger

+

OUT

Receiver (Rx) 受電側

Co

Doc No. TA4-EA-06230Revision. 3

Established : 2014-01-24Revised : 2014-03-10

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製品規格

絶対大定格

オーダー情報

注文番号パッケージ梱包小梱包単位

NN32251A-VT 64ピンHQFP (12×12 mm）トレイ 500pcs

項目略号定格単位注

電源電圧VVADP 21 V

*1VVINV 21 V

動作周囲温度範囲 Topr – 30 to + 85 C *2

動作接合温度範囲 Tj – 40 to +125 C *2

保存温度範囲 Tstg – 55 to + 125 C *2

入力電圧範囲

VSCDET1, VSCDET2, VSCDET3,VSCDET4, VCFB1, VCFB2, VVFB

– 0.3 to 21 V *1

VTEST3, VSELLED1, VTYP1, VSELLED2, VNCO1, VNCO2, VPWR,

VSELFOD1, VSELFOD2,

VTEST4, VFWMD, VTH1, VTH2, VTH3,

– 0.3 to 7 V *1

VTEST2, VENB, VVMODIN, VCMODIN, VCSIN1, VCSIN2, VTEST, VSMBC,

VSMBD,– 0.3 to 4.6 V *1

ESD耐量

HBM

(Human Body Model)2 kV —

CDM

(Charged Device Model)1 kV —

注 : 上記の絶対大定格を超えるストレスを与えた場合、本製品に恒久的な損傷を与えることがあります。

これはストレスの定格についての規定であり、推奨動作範囲の項目に記載する値以上でのデバイス動作を保証するものではありません。

絶対大定格の状態に長時間置くと、本製品の信頼性に影響を与えることがあります。

上記に記載のない端子には外部からの電圧や電流の入力を禁止します。

定格電圧値はGNDに対する各端子の電圧です。GNDとはGNDMC, GNDMOD, GNDA1, GNDA3, GNDP1, GNDP2の電圧です。

*1 : 定格消費電力を超えない範囲で使用した場合を示します。

*2 : 許容損失、動作周囲温度範囲、動作接合温度範囲および保存温度の項目以外はすべて Ta = 25C とします。



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製品規格

推奨動作条件

パッケージ j-a j-CPD

(Ta = 25 C)PD

(Ta = 85 C)注

HQFP64 25.5 C / W 1.05 C /W 4.90 W 2.55 W *1

定格消費電力

注 : *1 : 実使用時、電源電圧、負荷、周囲温度条件に基づき、許容値を超えないよう十分なマージンを持った熱設計をお願いします。

ガラスエポキシ基板 (4 層) [50 50 0.8 t (mm)]

静電気放電対策

このデバイスは， ESD（静電破壊）保護機能を内蔵していますが、高エネルギーの静電放電を被った場合損傷を生じる可能性がありますので，適切な予防処置を行って下さい。

注 : *2 : 絶対大定格，許容損失を超えない範囲で使用した場合を示します。

項目記号 Min Typ Max 単位注

電源電圧範囲 VVADP、VVINV 4.6 12 19.5 V *2



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項目記号条件許容値

単位注Min Typ Max

電源電流

待機時消費電流 ISTBY ENB=L 6.48 8.10 9.72 mA

動作時消費電流 IOPR ENB=H 18.0 22.6 27.0 mA

ハーフブリッジゲートドライバ

スイッチング周波数下限 FSWMIN 108 110 112 kHz

スイッチング周波数上限 FSWMAX 200 205 210 kHz

スイッチング周波数制御精度 FSWCA — — 0.4 kHz

デューティ比下限 DRMIN — — 10 %

デューティ比上限 DRMAX 50 — — %

ハイサイド出力電圧-Hレベル VHSH Isource=1mAVVINV

-0.3— — V

ハイサイド出力電圧-Lレベル VHSL Isink=1mA — —VVINV

-4.7V

ローサイド出力電圧-Hレベル VLSH Isource=1mA 3.8 — — V

ローサイド出力電圧-Lレベル VLSL Isink=1mA — — 0.2 V

LDO4.1V

出力電圧 VOUT41 Iout=20mA 4.0 4.1 4.2 V

LDO3.3V (内部回路用)


LDO1.8V (内部回路用)


電気的特性特に規定の無い限り、 VVADP = 12 V, VVINV = 12 V、周囲温度Ta = 25 C 2 C



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減電圧保護(UVLO)

UVLO解除電圧 VUVLOR 3.85 4.00 4.15 V

UVLO検出ヒステリシス幅 VUVLOHYSUVLO解除電圧とUVLO検出電圧のヒステリシス電圧

0.70 0.75 0.80 V

LED ドライバ

出力飽和電圧 VLEDSAT Iout=10mA — — 0.3 V

ENB端子入力電圧

“H”入力スレッショルド電圧 VIHENB 2.6 — — V

“L” 入力スレッショルド電圧 VILENB — — 0.6 V

TYP1, SELLED2, NCO1, NCO2, PWR, SELFOD1, SELFOD2, SELLED1端子入力電圧

“H”入力スレッショルド電圧 VIHTYP1 3.3 — — V

“L” 入力スレッショルド電圧 VILTYP1 — — 0.8 V

電気的特性 (続き)特に規定の無い限り、 VVADP = 12 V、 VVINV = 12 V、周囲温度Ta = 25 C 2 C



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ASK通信復調部

電流信号復調入力閾値 ITHMOD — 5 — mA *1

電圧信号復調入力閾値 VTHMOD — 50 — mV *1

インバータ出力短絡保護(SCP)

インバータ出力短絡保護検出時間 VOCPR

インバータ出力短絡後、

発振停止するまでの時間— 100 — us *1

温度異常検出(TSD) [サーミスタ推奨部品：NXRT15XH103FA3A016]

温度異常検出閾値 VSDR 推奨部品使用時 65相当 — 0.648 — V *1

温度異常解除閾値 VSDF 推奨部品使用時 60相当 — 0.727 — V *1

過電流保護機能(OCP)

過電流検出電流 1-1 IOCP11

A11方式、R4=25mohm

VADP=5V、 VVINV=5V

Power Transfer制御前*2

— 0.8 — A *1



VADP=5V、 VVINV=5V

Power Transfer制御時*3

— 3.0 — A *1



Power Transfer制御前*2— 0.4 — A *1



Power Transfer制御時*3— 1.5 — A *1


A6方式、ハイパワーモード

PWR端子(No.9)：LDO41V

R4=50mohm

Power Transfer制御前*2

— 0.4 — A *1


A6方式、ハイパワーモード

PWR端子(No.9)：LDO41V

R4=50mohm

Power Transfer制御時*3

— 1.9 — A *1

電気的特性

特に規定の無い限り、 VVADP = 12 V、 VVINV = 12 V、周囲温度Ta = 25 C 2 C

注）

*1 ：設計センター値です

*2 ：システム制御フェーズのSelection、Ping、ID & Configuration時の条件です。(詳細は、後述の動作説明「2.システム制御」を参照ください)

*3 ：システム制御フェーズのPower Transfer時の条件です。(詳細は、後述の動作説明「2.システム制御」を参照ください)



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端子配置

Top View

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60

61

62

63

64 VREF

VFIL2

VFIL1

TH3

TH2

TH1

VMODIN

GNDMOD

CMODIN

CSOUT

CFIL2

CFIL1

CSIN2

CSIN1

GNDA1

VFIL3HG1

VADP

LG1

GNDP1

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TEST

LG2

CFB1

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LED1

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LDO41V

LDO

18V

GN

DM

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4L

PD

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GN

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PD

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DE

T2

SC

DE

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LDO

33V

VF

IL4



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製品規格

端子説明

番号端子名タイプ説明補足説明

1 LDO18V Output MCU用1.8Vレギュレータ出力端子内蔵MCU用レギュレータ出力端子です。

1uF の容量を接続して下さい。

2 GNDMC GND MCU用GND端子

3 TEST3 Input テスト端子3弊社検査確認用端子です。GNDに接続してください。(お客様ではご使用になれません)

4 SELLED1 Input LED表示パターン選択端子1動作説明の「7. LED表示機能」を参照下さい。

5 TYP1 Input Qi規格送電側方式選択端子1動作説明の「5.各種制御の端子設定」を参照下さい。

6 SELLED2 Input LED表示パターン選択端子2動作説明の「7. LED表示機能」を参照下さい。

7 NCO1 Input 送電側コイル数選択端子1 動作説明の「5.各種制御の端子設定」を参照下さい。8 NCO2 Input 送電側コイル数選択端子2

9 PWR Input 給電パワー選択用端子

送電電力の電力値設定を選択する端子です。

以下の端子接続で設定が可能です。

通常(5W)モード：GND

ハイパワーモード：LDO41V

10 SELFOD1 Input FOD閾値選択端子1 動作説明の「5.各種制御の端子設定」を参照下さい。11 SELFOD2 Input FOD閾値選択端子2


13 FWMD Input テストモード制御端子弊社検査確認用端子です。GNDに接続してください。(お客様ではご使用になれません)


15 ENB Input システムイネーブル端子

本ICのシステムイネーブル制御端子です。動作時は、LDO33V端子に接続してください。リセット時は、GND接地のパルス1ms以上を入力してください。詳細は、機能説明の「2.イネーブル動作制御」を参照下さい。

16 PLLFIL Output PLL ループフィルタ容量接続端子 3900pF の容量を接続して下さい。

17 VREF Output 基準電圧用容量接続端子 4.7uF の容量を接続して下さい。



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製品規格

端子説明 (続き)


18 VFIL2 Output 電圧検出用アクティブフィルタ用端子2 1000pF の容量を接続して下さい。

19 VFIL1 Output 電圧検出用アクティブフィルタ用端子1 2200pFの容量を接続して下さい。

20 TH3 Input サーミスタ接続端子3

サーミスタにより周囲温度を検出します。温度を検出されたい所にサーミスタを配置してください。未使用時は、LDO33Vへ接続して下さい。





23 VMODIN Input 電圧復調ASK信号入力端子受電側からのASK信号を送電側のコイル電圧から復調した信号の入力端子です。

24 GNDMOD GND 復調回路用GND端子

25 CMODIN Input 電流復調ASK信号入力端子受電側からのASK信号を送電側のコイル電流から復調した信号の入力端子です。

26 CSOUT Outputインバータ電流検出回路用

容量接続端子

CMODIN との間に 68000pF の容量を接続して下さい。

27 CFIL2 Output 電流検出用アクティブフィルタ用端子2 1000pF の容量を接続して下さい。

28 CFIL1 Output 電流検出用アクティブフィルタ用端子1 3300pF の容量を接続して下さい。

29 CSIN2 Input インバータ電流検出端子2 インバータ電流検出用の入力端子です。CSIN1－CSIN2間に電流検出抵抗(25mΩ、または50mΩ)を挿入してください。30 CSIN1 Input インバータ電流検出端子1

31 GNDA1 GND アナログ回路用GND端子1



34 LDO33V Output 内部回路用3.3Vレギュレータ出力端子内部回路レギュレータ出力端子です。

1uF の容量を接続して下さい。



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製品規格



35 SCDET1 Input インバータ出力短絡検出端子1PD1H、PD1L端子で駆動する第1インバータドレイン端子へ接続して下さい。

36 SCDET2 Input インバータ出力短絡検出端子2PD2H、PD2L端子で駆動する第2インバータドレイン端子へ接続して下さい。

37 PD1H Output ゲートドライバ1 ハイサイドﾞ出力端子第1インバータPMOSゲートに接続して下さい。

38 PD1L Output ゲートドライバ1 ローサイド出力端子第1インバータNMOSゲートに接続して下さい。

39 PD2H Output ゲートドライバ2 ハイサイドﾞ出力端子第2インバータPMOSゲートに接続して下さい。


41 VINVPower Supply

ゲートドライバ用電源端子各インバータのPMOSソースと同じ電源に接続して下さい。

42 GNDP2 GND パワー用GND端子2

43 PD3H Output ゲートドライバ3 ハイサイド出力端子第3インバータPMOSゲートに接続して下さい。


45 PD4H Output ゲートドライバ4 ハイサイド出力端子第4インバータPMOSゲートに接続して下さい。


47 SCDET3 Input 外付けインバータ出力短絡検出端子3PD3H、PD3L端子で駆動する第3インバータドレイン端子へ接続して下さい。

48 SCDET4 Input 外付けインバータ出力短絡検出端子4PD4H、PD4L端子で駆動する第4インバータドレイン端子へ接続して下さい。

49 HG1 Output 未使用端子オープンとしてください。

50 VADPPower Supply

ACアダプタ電源入力端子外部電源(4.6～19.5V)を接続して下さい。

51 LG1 Output 未使用端子オープンとしてください。



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製品規格



52 GNDP1 GND パワー用GND端子1

53 HG2 Output 未使用端子オープンとしてください。

54 TEST Input テスト端子

弊社検査確認用端子です。GNDに接続してください。

(お客様ではご使用になれません)

55 LG2 Output 未使用端子オープンとしてください。

56 CFB1 Input 未使用端子

オープンとしてください。

57 CFB2 Input 未使用端子

58 LED1 Output LEDドライバ出力端子1

動作状態表示用NMOSオープンドレイン出力端子です。動作説明の「7. LED表示機能」を参照下さい。

59 LED2 Output LEDドライバ出力端子2

動作状態表示用NMOSオープンドレイン出力端子です。動作説明の「7. LED表示機能」を参照下さい。

60 GNDA3 GND アナログ回路用GND端子3

61 VFB Input 未使用端子オープンとしてください。

62 SMBCInput/Output

テストモードクロック入出力端子弊社検査確認用端子です。GNDに接続してください。(お客様ではご使用になれません)

63 SMBDInput/Output

テストモードデータ入出力端子弊社検査確認用端子です。GNDに接続してください。(お客様ではご使用になれません)

64 LDO41V Output 4.1V レギュレータ出力端子4.1Vレギュレータです。1uF の容量を接続して下さい。LED用電源に使用可能です。



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製品規格

ブロック図・応用回路例

(TX方式：A11 シングルコイル)

注 : ブロック図は、機能を説明するため、一部省略、簡素化している場合があります。

Cur

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製品規格

ブロック図・応用回路例 (続き)

(TX方式：A6 シングルコイル)


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TE

ST

2

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B

VFIL3

VFIL4

Tem

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ture

Mea

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PLLFIL

CSOUT

CMODIN

TE

ST

4

SC

DE

T1

SC

DE

T2

SC

DE

T3

SC

DE

T4

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V

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1

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HG

2

LG2

CFB1

CFB2

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ler

Leve

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Cha

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Sel

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tP

rote

ctio

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C28 0.068uF

Vol

tage

Sig

nal

Dem

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Cur

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Sig

nal

Dem

odul

ator

Reg

ulat

or1.

8V

3rdor

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5kH

zLP

F

3rdor

der

5kH

zLP

F

R8

R11 R16 R17

R6

R13 R18 R19

Tem

p.M

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r

8bits

Mic

ro-

Con

trol

ler

C9

1uF

C10

4.7u

F

C11

1uF

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apR

efer

ence

LED

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ator

3.3V

UV

LO

C12

3900

pF

C13

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pF

C14

3300

pF

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FC

160.

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FC

2310

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3rdor

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5kH

zLP

F

Clo

ck

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ial

I/F

60 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 2 3

20

21

22

1

24

18

19

23

25

26

27

28

29

30

42

31

4846454744433640393538374155535149

64

17

59

58

34

16

33

32

50

54

52

61

57

56

62 63

SM

bus

I/F

LDO

41V

C18 0.068uF

C190.01uF

SE

LLE

D2

SE

LFO

D1

SE

LFO

D2

SE

LLE

D1

LDO

41V

LDO

41V

Fla

shM

emor

y

12.5

uH



NN32251A

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製品規格

LDO

41V

ブロック図・応用回路例 (続き)

(TX方式：A6 3コイルアレイ)


Cur

rent

Sen

se

Res

isto

r

Pow

er S

uppl

y (1

2.0V

)

EN

B C

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tro

l3.

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ctiv

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LDO

33V

D3L2

Q5

Q7

R2 3.3k

R3 39k

R450m

C3

3300

pF

C4

1000

pF

C5

6800

0pF

C202200pF

Opt

iona

l T

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isto

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R9

560

R10

560

D2

D1

R12

R7 R14 R15

C8

1uF

C71000pF

C62200pF

C24

10u

FC

4210

uF

Dut

y C

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olle

r10

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0%

PLL

105k

Hz-

205k

Hz

0.4k

Hz

step

Dut

yC

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olF

requ

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Con

trol

12bi

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DC

Reg

iste

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Dea

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ime

Con

trol

VADP

LED1

LED2

VREFT

YP

1 GN

DM

C

SM

BD

Ser

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I/F

TE

ST

3

TH1

TH2

TH3

LDO41V

CSIN1

CSIN2

VMODIN

VFIL1

VFIL2

LDO18V

CFIL1

CFIL2

PD

1H

PD

1L

PD

2H

PD

2L

PD

3L

PD

3H

PD

4L

PD

4H

GNDA1

GNDP1

GNDP2

TEST

GN

DA

3

LDO33V

Inve

rter

Cur

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Inve

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Vol

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Mea

sure

GNDMODS

MB

C

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NC

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PW

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Reg

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1V

FW

MD

TE

ST

2

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B

VFIL3

VFIL4

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PLLFIL

CSOUT

CMODIN

TE

ST

4

SC

DE

T1

SC

DE

T2

SC

DE

T3

SC

DE

T4

VIN

V

HG

1

LG1

HG

2

LG2

CFB1

CFB2

VFB

Hal

f-B

ridge

Gat

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Con

trol

ler

Leve

l Shi

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Sho

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ircui

tP

rote

ctio

n

C28 0.068uF

Vol

tage

Sig

nal

Dem

odul

ator

Cur

rent

Sig

nal

Dem

odul

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Reg

ulat

or1.

8V

3rdor

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5kH

zLP

F

3rdor

der

5kH

zLP

F

R8

R11 R16 R17

R6

R13 R18 R19

Tem

p.M

onito

r

8bits

Mic

ro-

Con

trol

ler

C9

1uF

C10

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F

C11

1uF

Ban

d G

apR

efer

ence

LED

Driv

erR

egul

ator

3.3V

UV

LO

C12

3900

pF

C13

1000

pF

C14

3300

pF

C15

10u

FC

160.

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FC

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uF

3rdor

der

5kH

zLP

F

Clo

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Ser

ial

I/F

60 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 2 3

20

21

22

1

24

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23

25

26

27

28

29

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42

31

4846454744433640393538374155535149

64

17

59

58

34

16

33

32

50

54

52

61

57

56

62 63

SM

bus

I/F

LDO

41V

C18 0.068uF

D5L3

C30 0.047uFC25 0.1uF

Q9

C32 0.068uFC26 0.068uF

D7L4

C190.01uF

SE

LLE

D2

SE

LFO

D1

SE

LFO

D2

SE

LLE

D1

LDO

41V

LDO

41V

Fla

shM

emor

y

12.5

uH

12.5

uH

11.5

uH



NN32251A

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製品規格

動作説明

本ICは、以下の機能を搭載しています。

番号機能

1 電源電圧印加条件

2 システム制御

3 イネーブル動作制御

4 異常状態回復動作制御

5 各種制御の端子設定

6 対応トランスミッタ方式、及びインバータ構成

7 LED表示機能

8 過電流制御

9 温度異常検出

10 ハイパワーモード

1.電源電圧印加条件

項目記号参考値

単位注min typ max

VADP立上がり時間 τrise 50 －－ us *2

注) *1 ：VADP端子よりも先にVINV端子に電圧を印加した場合、ICが破壊する恐れが

ありますのでご注意ください。

*2 ：後述の代表特性「評価回路図1, 2」の周辺部品条件にての条件です。

条件変更時は、上記の仕様を満たすようお客様で十分にご評価の上、ご使用ください。

VADP=VINV [V]

t[s]

0.1 Ｘ VADP

0.9 Ｘ VADP

τrise

本ICのVADP端子(No.50)、VINV端子(No.41)は、必ずショート(短絡接続)して使用してください*1。

本ICへの電源電圧印加時に際して、電源電圧立上り特性は以下の値を順守して下さい。

図A-1. VADP電圧立ち上がり特性図



NN32251A

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製品規格

2.システム制御

本ICは、低電力(Low Power)におけるワイヤレス電力伝送 Volume 1 のVer.1.1の仕様で定められているシステムに基づいて制御を行います。

本ICのシステム制御の各フェーズ間は以下のような関係になります。

【Selection フェーズの条件】

・VADP端子(No.50)：4.6～19.5V電圧印加

・ENB端子(No.15)：LDO33V端子(No.34)接続

図A-2. システム状態遷移図

Selection

Ping

ID & Configuration

Power Transfer

Full Charge

満充電(End Power Transfer Code =0x01)



・受電側取り去り・15分後

受電側検出

異常検出*2

受電側取り去り

電力伝送再設定受信(End Power Transfer Code =0x07)

・異常検出*2

・4回の再構成電力伝送設定完了

異常検出*2

・想定外ﾊﾟｹｯﾄ・通信エラー・タイムアウト

応答なし

Signal Strength Packet正常受信・想定外ﾊﾟｹｯﾄ

・通信エラー・タイムアウト

・想定外ﾊﾟｹｯﾄ・通信エラー・タイムアウト

電力停止後間欠送電

間欠送電

信号検出

条件設定

電力伝送(充電中)

Error電力停止後間欠送電

・送電側異常検出*2

・受電側異常検出(End Power Transfer Code =0x01、0x07*1以外) 受電側満充電検出

(End Power Transfer Code =0x01)

*1: Selectionフェーズにおいて、0x07を受信した場合は遷移しません。*2: 異常検出は、過電流、短絡保護、異物検出を示します。

TemperatureError

電力停止

動作説明（続き）

温度異常検出

温度異常検出

温度異常検出

温度異常検出

温度低下(∆5)



NN32251A

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製品規格


3.イネーブル動作制御

ENB端子(No.15)の状態で、本ICの動作可能(イネーブル)/動作停止の制御が可能です。

動作可能時は、必ずSelectionフェーズから開始されます。

動作停止時は、本IC全体がオフ状態になります。

動作制御は、以下の表を参照ください。

電力停止条件回復動作条件

受電側からの通信による

1満充電検出信号

(End Power Transfer Code =0x01)

・ Full Chargeフェーズへ遷移し、電力停止後、即時に間欠送電を開始。

・受電側の取り去り、または、受電側が15分以上設置している場合、Selectionフェーズに遷移。

2満充電検出信号以外の“End Power Transfer packet”による充電停止

・ Errorフェーズへ遷移し、電力停止後、即時に間欠送電を開始。

・受電側の取り去り認識後、 Selectionフェーズに遷移。

送電側搭載機能による

3 送電側の温度異常検出

・ Temperature Errorフェーズへ遷移し、発振停止。

・保護温度(65)より、5下がった場合にSelectionフェーズに遷移。

4 送電側の過電流検出・ Errorフェーズへ遷移し、電力停止後、即時に間欠送電を開始。

・受電側の取り去り認識後、 Selectionフェーズに遷移。5 送電側の出力短絡検出

4.異常状態回復動作制御

本ICは、エラー、満充電等の要因による電力停止状態の後の回復動作条件として、下記のような制御を行います。

全体の状態遷移は、機能説明「2. システム制御」を参照ください。

状態 ENB端子(No.15)制御

動作可能

動作停止

リセット

1ms以上

LDO33V

ENB

34

Regulator33V

NN32251A

15

C111uF

システム制御へ

図A-3. ENB端子制御構成例

GND

GND

GND

LDO33V

LDO33V

LDO33V



NN32251A

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5.各種制御の端子設定

本ICに搭載している各機能の設定は、以下の端子より設定可能です。

5-1. コイル方式、及び駆動コイル数設定

WPCで策定された、低電力(Low Power)におけるワイヤレス電力伝送 Volume 1 のVer.1.1の送電方式を選択します。

各方式の詳細は、｢6. 対応トランスミッタ方式、及びインバータ構成｣を参照してください。

対応トランスミッター方式が、A6方式の場合、駆動コイルの個数を選択してください。

なお、各インバータは必ず組み合わせ(PD1Hと、PD1L等)で使用してください。

端子名 TYP1 NCO2 NCO1コイル数駆動可能インバータ備考

端子番号 5 8 7

コイル方式 : A11 (フルブリッジ制御)

GND GND GND

1 PD1H, PD1L

駆動インバータ部品*1使用時設定

GND GND LDO41V 駆動インバータ部品*2使用時設定

GND LDO41V GND 弊社検査確認用設定

(お客様ではご使用になれません)GND LDO41V LDO41V

コイル方式 : A6 (ハーフブリッジ制御)

LDO41V GND GND 1 PD1H, PD1L

駆動インバータ部品*1使用時設定

LDO41V GND LDO41V 2 PD1H, PD1L, PD2H, PD2L

LDO41V LDO41V GND 3PD1H, PD1L, PD2H, PD2L

PD3H, PD3L,

LDO41V LDO41V LDO41V 4PD1H, PD1L, PD2H, PD2L

PD3H, PD3L, PD4H, PD4L

5-2. 拡張機能選択

本ICは、受電側のパワーレシーバーとして使用されるレシーバー制御用IC(AN32258A)との組合せにより、拡張機能が働き、さらにハイパワーな電力伝送が可能になります。

拡張機能の対応/非対応は、以下の端子で選択します。

端子名 PWR拡張機能

端子番号 9

GND 非対応

LDO41V 対応

※ハイパワー機能の使用方法は、後述の動作説明「10. ハイパワーモード」を参照してください。


上記のA11方式において、任意の電力に合わせ異物検出(FOD)の設定カーブを駆動インバータ使用部品によって調整しています。そのため、駆動インバータ部品に応じて設定が変更になります。

A6方式については、駆動インバータ使用部品に依存せず、異物検出(FOD)の設定カーブは、一定です。

各設定の推奨部品は、以下になります。

*1 : FDS8958B (Dual Pch&Nch MOSFET)

*2 : SIA445EDJ (Pch-MOSFET), SIA400EDJ (Nch-MOSFET)



NN32251A

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5.各種制御の端子設定 (続き)5-3. 異物検出(FOD)調整端子設定

SELFOD1端子(No.10)及び、SELFOD2端子（No.11) は、 WPCで策定された、低電力(Low Power)におけるワイヤレス電力伝送 Volume 1 のVer.1.1異物検出(FOD)の検出閾値の調整に使用します。


端子名 SELFOD2 SELFOD1FOD検出閾値

端子番号 11 10

GND GND デフォルト値

GND LDO41V デフォルト値より -100mWオフセット設定

LDO41V GND デフォルト値より+100mWオフセット設定

LDO41V LDO41V デフォルト値より+200mWオフセット設定

FODの機能は、インバータ部に使用するMOSFETや送電側コイルの仕様によって影響を受ける可能性があります。

上記調整の詳細内容は、弊社までお問い合わせください。



NN32251A

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6.対応トランスミッタ方式、及びインバータ構成

本ICは、WPCで策定された、低電力(Low Power)におけるワイヤレス電力伝送 Volume 1 のVer.1.1で公開されている、送電側の方式において、周辺部品の組み合わせにより、以下の方式に対応しています。

具体的な周辺回路図構成は、ブロック図・応用回路図例を参照してください。

送電側方式 A6 A11

コイル個数 1個以上 1個

位置合わせ自由

いずれかの機器的工夫が必要

・機器表面にマークを付与

・視覚的に表示

・ブザーや触感など、認識できる工夫

電力制御周波数、またはデューティ周波数、またはデューティ

動作周波数

(fop)

Min initial max Min initial max

115kHz 175kHz 205kHz 110kHz 175kHz 205kHz

精度0.01×fop - 0.7kHz (115…175kHz)

0.015×fop - 1.58kHz (175…205kHz)

0.01×fop - 0.7kHz (115…175kHz)

0.015×fop - 1.58kHz (175…205kHz)

デューティ 10% 50% 50% 10% 50% 50%

精度 0.1% 0.1%

インバータ電圧 12±5%V 5±5%V

コイル

インバータ構成

ハーフブリッジ駆動フルブリッジ駆動

上記のコイル形状、数値などの詳細データは、低電力(Low Power)におけるワイヤレス電力伝送 Volume 1 のVer.1.1のPart1公開資料を参照ください。

参考URL： http://www.wirelesspowerconsortium.com/

(ダウンロード可能です)

A11Coil

NN32251A

Control

A6Coil

VADP/VINV

NN32251A

Control

※NN32251Aは、4個のインバータを搭載しています。A6方式では、大4個のコイルが駆動できます。

VADP/VINV




NN32251A

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製品規格

ACアダプタ電源投入表示

LED表示 LEDドライバー制御

LED1

(赤)

LED2

(緑)

7. LED表示機能

本ICは、2系統のLEDドライバーを制御します。付加されるLED色は以下の色を推奨いたします。


端子名 LED1 LED2

端子番号 No.58 No.59

LED色 (推奨) 赤緑

端子名(端子番号) LED

表示端子

システムステータス

SelectionPing

ID & ConfigurationPower Transfer

Full ChargeError

Temperature Error

充電状況SELLED2

(No.6)SELLED1

(No.4) 待ち受け中充電中満充電異常検出

GND GNDLED1 消灯点灯消灯点滅*1

LED2 消灯消灯点灯消灯

GND LDO41VLED1 消灯消灯消灯点灯

LED2 消灯点滅*1 点灯消灯

LDO41V GNDLED1 点灯消灯消灯点灯

LED2 点灯点滅*1 点灯消灯

LDO41V LDO41VLED1 消灯消灯消灯点灯

LED2 消灯点灯消灯消灯

LED表示制御の切り替えは、SELLED1端子とSELLED2端子の以下の設定で、全4パターンから選択可能です。

ドライバーの各充電状況による制御は以下です。

ACアダプタの電流供給能力不足などが原因で、ACアダプタの電圧低下が発生した場合、

上記の「ACアダプタ電源投入表示」と「充電中(既設定パターン)」を繰り返す表示動作を行います。

0.5秒

また、ACアダプタからの電源投入された場合は、以下のような表示を行います。

点灯消灯点灯

消灯点灯点灯

注) *1: 点滅周波数=0.625Hz

0.5秒

0.5秒

0.5秒



NN32251A

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製品規格

LED表示 LEDドライバー制御

点灯

消灯

点滅

R9 R10

D2 D1

LED1 LED25958

LDO41V

NN32251A

Low (ON)

High (OFF)

1.6秒

0.8秒

図A-4. LED制御構成例

7. LED表示機能 (続き)


SELLED1 SELLED264

LDO41V

8.過電流制御

インバータの電流値を検出し、過電流検出を行います。

CSIN1端子(No.30)をインバータのソース側、 CSIN2端子(No.29)をGND側に接続し、その間に送電側方式(A6/A11)に応じて25mΩ / 50mΩの抵抗を付加して、インバータ電流値を検出します。

また、システム制御フェーズの条件に応じて、過電流検出値レベルを切り替えしています。

システム制御の詳細は、動作説明「2.システム制御」を参照してください。

各送電側方式での過電流検出値は、以下になります。

なお、本数値は、設計上の値であり、外部抵抗値のばらつき等で差が生じる場合があります。

過電流検出値

Selection / Ping /

ID & ConfigurationフェーズPower Transferフェーズ

A6方式 0.4A1.5A (通常モード)

1.9A (ハイパワーモード)

A11方式 0.8A 3.0A

LEDDriver

Control

※LEDの電源は、必ずLDO41Vをご使用ください。LDO41V以外を使用するとLEDが誤動作する場合があります。



NN32251A

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製品規格

9. 温度異常検出

本ICは、外付けサーミスタを使用した温度検出機能端子を3系統搭載しています。

各温度検出(TH1,TH2,TH3)端子に、サーミスタRTH（推奨部品：NXRT15XH103FA3A016）を下図のR6,R8,R12に挿入し、任意の調整した抵抗値を接続することにより、検出温度の閾値の調整が可能です。

設定した温度閾値を超えると、電力伝送を停止します。

例) 温度異常検出閾値65、解除閾値60(共に精度±2)をTH1端子(No.22)で設定する場合、

各抵抗値は、R13: 10kohm±1%、R18: 10kohm±1%、R19: 38.3kohm±1%を接続する。

温度異常検出端子電圧 : 0.641V

温度異常解除端子電圧 : 0.719V

※上記の機能を無効にしたい場合は、TH1(TH2,TH3)端子を直接LDO33V端子に接続して下さい。


LDO41V

R12

R7

R14

R15

TH

1

TH

2

TH

3

R8

R11

R16

R17

R6

R13

R18

R19

Temp.Monitor

202122

NN32251A 12bits ADC

図A-5. 温度異常検出端子構成例

LDO33V

TH

1

TH

2

TH

3

NN32251A 12bits ADC

(a) 温度異常検出機能を使用する場合 (b) 温度異常検出機能を無効にする場合

Temp.Monitor

202122



NN32251A

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製品規格

10. ハイパワーモード

本ICは、AN32258Aを受電側に搭載している機器の場合に5W以上の電力伝送が可能な機能を搭載しています。

本ICのハイパワーモードを有効とする条件は以下です。

【条件】

・対応トランスミッタ方式：A6

・PWR端子(No.9)：LDO41Vに接続

【ハイパワーモードシステム制御】

P16のシステム制御内のID&Configurationフェーズにおいて、受電側にAN32258Aが搭載されている場合、以下の制御を行います。


ID & Configuration

Power Transfer



電力伝送再設定受信(End Power Transfer Code =0x07)電力伝送設定完了

異常検出等

条件設定

電力伝送(充電中)

異常検出等

拡張機能

AN32258A通信制御

High Power Transfer拡張機能

Normal Power Transfer通常機能

Yes

No

電力伝送設定完了

図A-6. ハイパワーモードシステム状態遷移図(図A-1より関連部を抜粋)



NN32251A

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製品規格

条件 : A11 シングルコイル

ADP端子(No.50)：5V印加

ENB端子(No.15)：LDO33V接続

TYP1端子(No.5) ：GND接続 (A11方式)PWR端子(No.9)：GND接続 (ハイパワー非対応)受電側：AN32258A 評価ボード

代表特性

評価回路図 1

Cur

rent

Sen

se

Res

isto

r

Pow

er S

uppl

y (5

.0V

)

EN

B C

on

tro

l3.

3V:a

ctiv

e0V

:res

et

LDO

33V

D3L2

A11 (0

.1u

F*4

)

Q5

Q7

R2 1k

R3 10k

R425m

C3

3300

pF

C4

1000

pF

C5

6800

0pF

C202200pF

Opt

iona

l T

herm

iste

r

LDO

41V

R9

560

R10

560

D2

D1

R12

R7 R14 R15

C8

1uF

C71000pF

C62200pF

C24

10u

FC

4210

uF

VADP

LED1

LED2

VREF

TY

P1 G

ND

MC

SM

BD

TE

ST

3

TH1

TH2

TH3

LDO41V

CSIN1

CSIN2

VMODIN

VFIL1

VFIL2

LDO18V

CFIL1

CFIL2

PD

1H

PD

1L

PD

2H

PD

2L

PD

3L

PD

3H

PD

4L

PD

4H

GNDA1

GNDP1GNDP2

TEST

GN

DA

3

LDO33V

GNDMOD

SM

BC

SE

LLE

D2

NC

O1

NC

O2

PW

R

SE

LFO

D1

SE

LFO

D2

FW

MD

TE

ST

2

EN

B

VFIL3

VFIL4

PLLFIL

CSOUT

CMODIN

TE

ST

4

SC

DE

T1

SC

DE

T2

SC

DE

T3

SC

DE

T4

VIN

V

HG

1

LG1

HG

2

LG2

CFB1

CFB2

VFB

C18C28C29

C30

R8

R11 R16 R17

R6

R13 R18 R19

SE

LLE

D1

C9

1uF

C10

4.7u

FC

111u

FC

1239

00p

FC

1310

00p

FC

1433

00p

F

C15

10u

FC

160.

01u

F

C23

10u

F

60 15 6 5 4 2 3

20

21

22

1

24

18

19

23

25

26

27

28

29

30

42

31

4846454744433640393538374155535149

64

17

59

58

34

16

33

32

50

54

52

61

57

56

62 6313 12 11 10 9 8 714

図B-1. NN32251A評価回路図 (A11 シングルコイル)

NN32251A

IC1

C190.01uF

LDO

41V

Q6

Q8

6.3u

H

LDO

41V



NN32251A

Page 26 of 30

製品規格

0

10

20

30

40

50

60

70

80

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1

代表特性

1. 効率特性 [A11方式]

図B-2. 全体効率特性 (A11方式)

Effi

cien

cy [

%]

IOUT [A]



NN32251A

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製品規格

条件 : A6 シングルコイル

ADP端子(No.50)：12V印加

ENB端子(No.15)：LDO33V接続

TYP1端子(No.5)：LDO41V接続 (A6方式)PWR端子(No.9)：LDO41V接続 (ハイパワーモード対応)受電側：AN32258A 評価ボード (※ハイパワーモード：有効)

代表特性

評価回路図 2

Cur

rent

Sen

se

Res

isto

r

Pow

er S

uppl

y (1

2.0V

)

EN

B C

on

tro

l3.

3V:a

ctiv

e0V

:res

et

LDO

33V

D3L2

A6

(0.0

68u

F*2

)

Q5

R2 3.3k

C190.01uF

R3 39k

R450m

C3

3300

pF

C4

1000

pF

C5

6800

0pF

C202200pF

Opt

iona

l T

herm

iste

r

LDO

41V

R9

560

R10

560

D2

D1

R12

R7 R14 R15

C8

1uF

C71000pF

C62200pF

C24

10u

FC

4210

uF

VADP

LED1

LED2

VREF

TY

P1 G

ND

MC

SM

BD

TE

ST

3

TH1

TH2

TH3

LDO41V

CSIN1

CSIN2

VMODIN

VFIL1

VFIL2

LDO18V

CFIL1

CFIL2

PD

1H

PD

1L

PD

2H

PD

2L

PD

3L

PD

3H

PD

4L

PD

4H

GNDA1

GNDP1GNDP2

TEST

GN

DA

3

LDO33V

GNDMOD

SM

BC

NC

O1

NC

O2

PW

R

FW

MD

TE

ST

2

EN

B

VFIL3

VFIL4

PLLFIL

CSOUT

CMODIN

TE

ST

4

SC

DE

T1

SC

DE

T2

SC

DE

T3

SC

DE

T4

VIN

V

HG

1

LG1

HG

2

LG2

CFB1

CFB2

VFB

C18C28

R8

R11 R16 R17

R6

R13 R18 R19

C9

1uF

C10

4.7u

FC

111u

FC

1239

00p

FC

1310

00p

FC

1433

00p

F

C15

10u

FC

160.

01u

F

C23

10u

F

60 15 6 5 4 2 3

20

21

22

1

24

18

19

23

25

26

27

28

29

30

42

31

4846454744433640393538374155535149

64

17

59

58

34

16

33

32

50

54

52

61

57

56

62 6313 12 11 10 9 8 714

図B-3. NN32251A評価回路図 (A6 シングルコイル)

NN32251A

IC1

LDO

41V

LDO

41V

SE

LLE

D2

SE

LFO

D1

SE

LFO

D2

SE

LLE

D1

LDO

41V

12.5

uH



NN32251A

Page 28 of 30

製品規格

代表特性

2. 効率特性 [A6方式：拡張(ハイパワー)機能有効]

0

10

20

30

40

50

60

70

80

0 500 1000 1500 2000

図B-4. 全体効率特性 (A6方式拡張機能)

Effi

cien

cy [

%]

IOUT [mA]



NN32251A

Page 29 of 30

製品規格

単位:mmパッケージコード：HQFP064-P-1010C

リード表面処理：Ｐｄめっき

リード材質：Ｃｕ合金

封止材質：Br/Sbフリーエポキシ樹脂

パッケージ情報



NN32251A

Page 30 of 30

製品規格

重要事項

１．機種展開や新たなセットにご使用になる場合は，信頼性を含む安全性確認をセット毎に必ずお客様の責任において実施してください。

２．本IC を用いた応用システムを設計する際，注意事項を十分確認の上，お客様の責任において行ってください。本文中には説明に対す

る注意事項および使用上の注意事項がありますので，必ずお読みください。

３．本ICは一般民生機器用に使用されることを意図しています。

特別な品質，信頼性が要求され，その故障や誤動作が直接人命を脅かしたり，人体に危害を及ぼす恐れのある下記のような用途へのご使用をお考えのお客様，および当社が意図した標準用途以外にご使用をお考えのお客様は，事前に当社営業窓口までご相談願います。ご相談なく使用されたことにより発生した損害などについては責任を負いかねますのでご了承ください。但し、当社が車載用製品と指定した製品につきましては、自動車用途への使用が可能です。

(1) 宇宙機器 (人工衛星，ロケット，等)(2) 輸送車両の制御機器 (自動車，航空機，列車，船舶，等)(3) 生命維持を目的とした医療機器(4) 海底中継機器(5) 発電所制御機器(6) 防災・防犯装置(7) 兵器(8) その他：(1)-(7)と同等の信頼性を必要とする用途

４．本ICは，当社がISO/TS 16949の要求事項を満たしていると特別に指定した製品を除き，自動車用アプリケーションでの使用を意図し

ておらず，また車載環境において使用されるようには設計されておりません。

当社の文書による事前の承諾を得ることなく，本LSIを自動車用アプリケーションに使用したことにより，お客様または第三者に損害等が

発生した場合，当社は一切その責任を負いません。

５．本ICのご使用に際しては，特定の物質の含有･使用を規制するRoHS 指令などの法令を十分調査の上，かかる法令に適合するよう

ご使用ください。

お客様が適用される法令を遵守しないことにより生じた損害に関して，当社は一切の責任を負いかねます。

６．ご使用の際は，本ICの向きに注意してください。間違った向きで実装した場合には破損する恐れがありますので十分に注意して使用ください

７．端子間短絡による破損を防止するために，パターンレイアウトには十分ご注意ください。なお，本ICの端子配列については端子説明をご参照ください。

８．本ICの端子間はんだブリッジなどで破損することがありますので，電源印加前に十分にプリント基板の確認を行ってください。

また，実装後の運搬などではんだ屑などの導電性異物が付着した場合も同様の破損が生じる可能性がありますので，実装品質については十分に技術検証をお願いします。

９．本ICは出力端子– VCC間ショート(天絡)，出力端子– GND間ショート(地絡)，および出力端子間ショート(負荷ショート)，ピン間リーク等の異常状態が発生した場合に破損する可能性がありますので，十分注意してご使用ください。

また，電源の電流能力が高いほど破損する可能性が高くなりますので，Fuseなどの安全対策を実施されることを推奨します。

１０．保護回路は，異常動作時に安全性を確保する目的で搭載されています。したがって，通常使用状態で保護回路が働くような事がないように設計してください。

特に温度保護回路については，出力端子 –ＶCC間ショート(天絡)，出力端子 –GND間ショート(地絡)等によってデバイスの安全動作領域や大定格を瞬時に超えるような場合は，温度保護回路が働く前に破損することがあります。

１１．モータコイル，光ピックアップ，トランス等の誘導性負荷を駆動する場合はオン–オフ時に発生する負電圧や過大電圧によりデバイスが破損する事がありますので，本製品規格で定められていない場合は，負電圧や過大電圧が印加されないようにしてください。

１２．外付け部品の故障によるリスクの検証をお願いします。



本書に記載の技術情報および半導体のご使用にあたってのお願いと注意事項

(1) 本書に記載の製品および技術情報を輸出または非居住者に提供する場合は、当該国における法令、特に安全保障輸出管理に関する法令を遵守してください。

(2) 本書に記載の技術情報は、製品の代表特性および応用回路例などを示したものであり、それをもってパナ

ソニック株式会社または他社の知的財産権もしくはその他の権利の許諾を意味するものではありません。したがって、上記技術情報のご使用に起因して第三者所有の権利にかかわる問題が発生した場合、当社はその責任を負うものではありません。

(3) 本書に記載の製品は、一般用途(事務機器、通信機器、計測機器、家電製品など)、もしくは、本書に個別に記載されている用途に使用されることを意図しております。特別な品質、信頼性が要求され、その故障や誤動作が直接人命を脅かしたり、人体に危害を及ぼす恐れの

ある用途－特定用途(車載機器、航空・宇宙用、輸送機器、交通信号機器、燃焼機器、医療機器、安全装置など)でのご使用を想定される場合は事前に当社営業窓口までご相談の上、使用条件等に関して別途、文

書での取り交わしをお願いします。文書での取り交わしなく使用されたことにより発生した損害などについては、当社は一切の責任を負いません。

(4) 本書に記載の製品および製品仕様は、改良などのために予告なく変更する場合がありますのでご了承くだ

さい。したがって、終的な設計、ご購入、ご使用に際しましては、事前に新の製品規格書または仕様書をお求め願い、ご確認ください。

(5) 設計に際しては、絶対大定格、動作保証条件(動作電源電圧、動作環境等)の範囲内でご使用いただきま

すようお願いいたします。特に絶対大定格に対しては、電源投入および遮断時、各種モード切替時などの過渡状態においても、超えることのないように十分なご検討をお願いいたします。保証値を超えてご使用された場合、その後に発生した機器の故障、欠陥については当社として責任を負いません。また、保証値内のご使用であっても、半導体製品について通常予測される故障発生率、故障モードをご考

慮の上、当社製品の動作が原因でご使用機器が人身事故、火災事故、社会的な損害などを生じさせない冗長設計、延焼対策設計、誤動作防止設計などのシステム上の対策を講じていただきますようお願いいたします。

(6) 製品取扱い時、実装時およびお客様の工程内における外的要因（ESD、EOS、熱的ストレス、機械的スト

レス）による故障や特性変動を防止するために、使用上の注意事項の記載内容を守ってご使用ください。分解後や実装基板から取外し後に再実装された製品に対する品質保証は致しません。また、防湿包装を必要とする製品は、保存期間、開封後の放置時間など、個々の仕様書取り交わしの折に

取り決めた条件を守ってご使用ください。

(7) 本書に記載の製品を他社へ許可なく転売され、万が一転売先から何らかの請求を受けた場合、お客様においてその対応をご負担いただきますことをご了承ください。

(8) 本書の一部または全部を当社の文書による承諾なしに、転載または複製することを堅くお断りいたします。

No.010618

Documents

非接触給電 WPC1.1 Qi規格）対応トランスミッター …...NN32251A Page 1 of 30 製品規格 非接触給電トランスミッター側制御機能搭載 WPC v1.1準拠の動作制御

非接触給電 WPC1.1 Qi規格）対応トランスミッター …...NN32251A Page 1 of 30 製品規格非接触給電トランスミッター側制御機能搭載 WPC v1.1準拠の動作制御