面包芯语

采用国产主控芯片，15W无线充电器拆解分析

原创 电子工程世界 2023-02-21 07:30
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这款拆品来自于“EEWorld邀你‍来拆解第8期——过年拆拆乐，多款拆品等你来动手”这个活动。
一、基本信息
收到快递，打开包装后，发现是一件无线充电产品，见图1所示。包装内未见使用说明书，无USB连接线。
通电测试：通电后蓝色圆形发光圈指示灯亮，3秒后熄灭，将华为Mate P30放上后能正常充电，指示灯常亮，说明无线充电器完好，如下图。
蓝色充电发光圈指示灯。
二、拆解
撕下后盖上的两条白色塑胶封条，有四颗十字螺丝固定，用螺丝刀卸下螺丝后，将后盖与整体分开，见下图。
三、控制板及芯片
1、充电器电路控制板拆解
该款无线充电器控制板及充电线圈采用圆形设计，电路板整体焊接质量良好，电路板背面很干净。充电接口采用mini USB接口。
控制板上共有6颗IC，分别为控制芯片W9017，驱动芯片FD2105M，功率芯片NP4835，运放芯片LMV3241。各芯片具体功能在后面介绍。背面未焊接器件。
无线充电发射线圈采用A11，整体粘贴在散热片上。本次没有对线圈做破坏性拆解。
2、主控芯片
该款无线充电器主控芯片采用宁波微鹅电子科技有限公司生产的WE9017，见图。该芯片支持标准Qi无线充电方案，可为市面上所有的标准Qi无线充电设备充电，支持7.5W/10W手机无线快充。
该芯片的主要参数如下：
无线充电标准：Qi-BPP/SFC/iphone 7.5W
输入电压/电流：5V/2A or 9V/1.67A
输出功率：5W/7.5W/10W
有效充电距离：2-7mm
水平偏移自由度：±8mm
典型充电效率：80%@10W
工作频率：110k-175kHz
待机功耗：<0.2W
保护功能：FOD, OTP，OVP
产品认证：FCC/CE
线圈类型：A11线圈模组
2、功放及驱动电路芯片
此款无线充电器功率放大电路由2路组成，前驱动芯片采用峰岹科技的FD2105M，功放芯片采用上海南麟公司的NP4836 MOSFET场效应管，如下图。
FD2105M特性
FD2105M是一款半桥栅极驱动电路集成电路芯片，可用于驱动高端和低端N型功率MOSFET。高端悬浮电压高达+40V，可用于半桥拓扑。最高工作频率可达到1MHz。FD2105M内置VCC欠压（UVLO）保护功能，防止功率管在过低的电压下工作，提高效率。FD2105M集成使能关断功能，能同时关断高低通道HO、LO输出。
FD2105M死区时间可调，通过调整外接电阻控制死区时间。
主要特性
  • 悬浮绝对电压+40V
  • 电源电压工作范围：3V~21V
  • 输出电流：+1.2A/-1.8A
  • 3.3V/5V输入逻辑兼容
  • 高端输出与输入同相，低端输出与输入反相
  • 封装：MSOP10
南麟NP4836特性
3、LED指示灯驱动电路芯片
此款无线充电器充电指示灯采用绿色环形灯带结构，视觉效果不错。拆解后发现光源由12颗绿光LED组成，外加环形导光条，形成柔和均匀的绿色光带，LED驱动芯片采用TI公司的LMV3241 DC-DC驱动芯片，保证LED的供电电压为3.2V，电流>5mA。
LMV3241参数特性
四、性能测试
1、外观
此款无线充电设备的标签标识（Qi标识与认证、产品本体标识、环保标识）标注齐全。
2、充电保护、异物检测FOD、发热检验
对于无线充安全性来说，充电保护、异物检测FOD、发热要求三项是较为重要的指标，本次拆解时主要对异物检测FOD进行了测试，分别用玻璃、塑料、PCB线路板、锂电池放置于充电区域，测试结果如下：
放置玻璃无反应
放置塑料轮无反应
    
放置PCB线路板指示灯交替闪烁
    
放置锂电池盒指示灯交替闪烁
以上试验结果表明此款充电器具有异物侵入检测功能。
3、兼容性测试
分别用带有无线充电功能的华为、小米、苹果手机进行充电测试，难过正常充电，且速度较快，无发热现象。表明手机与无线充之间的兼容性较好。
正好手头有一款南京沁恒的无线充电评估套件，将沁恒无线接收评估板放置在此款无线充电器上，能够正常工作，可直接驱动小电机工作、点亮LED。
五、总结
本人是首次参与EEWorld组织的拆解活动，期间因疫情影响收到产品时间很迟，加上春节，耽误一些时间。但个人感觉，通过对产品的拆解，能够全面了解产品的设计理念、生产工艺及工作原理，能够提升自身的专业水平，拓宽知识结构。感谢EEWorld的全体工作人员。

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