可完美替代苹果原装无线充模组,伏达15W Qi2磁吸无线充模组拆解
前言
伏达半导体作为无线充电行业的领军企业,参与了最新的Qi2无线充电标准推进,旗下Nu222磁吸无线充模组受邀参加了第一批认证测试,并且已经通过了Qi2认证,已于去年12月7日下发证书,证书编号:14391。
Nu222模组支持USB PD 9V2.22A,5V3A和DC 协议 9V2.22A多种功率规格输入,并能够为iPhone 13、14、15系列在内的12款机型提供最高15W无线充电,实现和苹果原装无线充电器一样的充电体验。目前伏达半导体Nu222模组已获得贝尔金、绿联等知名品牌新品应用,下面充电头网就对这一量产模组进行详细拆解,看看具体设计。
伏达Nu222磁吸无线充模组外观
伏达半导体Nu222磁吸无线充模组正面为白色塑料壳,上市新品可根据产品实际情况决定改外壳的取舍和材质类型,如表面加入亲肤材质带来更好的触摸体验。
背面金属壳边缘点焊封装,模组样品已经接线,方便客户通电进行测试。
实测伏达半导体Nu222磁吸无线充模组直径为58.2mm。
厚度为7.67mm。
重量约为85g。
使用伏达半导体Nu222磁吸无线充电模组给苹果iPhone系列进行无线充电,测得充电器输出功率约为19.69W,成功开启MPP 15W无线充电。
绿联无线充电器W703是基于伏达半导体Nu222磁吸无线充电模组设计的新品,使用其给iPhone 15充电,测得充电器输出端功率约为19.44W。
贝尔金折叠式无线充电器WIA008同样基于该模组进行设计,测得给iPhone 15无线充电的功率约为19.33W,说明基于该模组设计的新品都能成功为苹果13、14、15系列进行15W无线充电,获得市场的有力验证。
伏达Nu222磁吸无线充模组拆解
本期拆解的伏达Nu222磁吸无线充模组来源已量产上市的无线充新品,可能存在细节差异,但方案一致,下面就一起来看看内部的做工和用料。
首先撬开无线充电器正面盖板,内部设有无线充电线圈和吸附手机的磁铁。
无线充电模组背面设有金属屏蔽外壳,并且边缘点焊封装。
拆开外壳,在壳体内部为圆形PCBA模块。
后盖采用冲压工艺制成。
在壳体内部为PCBA模块。
PCBA模块通过壳体凸起固定。
无线充电线圈焊接连接到PCBA模块。
PCBA模块与壳体之间通过导电布粘贴固定。
焊接取下PCBA模块。
使用游标卡尺测得PCBA模块直径约为43.4mm。
PCBA模块厚度约为2.56mm。
PCBA模块正面一览,右侧为输入导线焊盘,在中间位置为无线充电主控,加密芯片,合金电感,MOS管和MLCC电容。
PCBA模块背面大面积露铜接地,增强散热性能。
无线充电主控来自伏达半导体,型号NU1718,是一款高效高集成度的无线充电发射控制器,芯片内部集成升压/降压控制器,芯片内部集成四对半桥驱动器,内置32位MCU内核,集成64K MTP和4K SRAM。
伏达半导体NU1718支持QC和PD快充取电功能,内置5V/3.3V1.8V LDO,集成高精度电流检测,内置13通道14位ADC,芯片集成全面的保护功能,并具备I2C主从接口和UART接口,支持Qi2无线充电应用。
41.039MHz无源晶振用于为无线充电主控芯片提供时钟。
无线充电模组内置的安全芯片来自上海复旦微电子,型号FM1230,支持DES/TDES、AES、SM4对称算法,RSA、ECC、SM2非对称算法和SHA1、SHA224、SHA256、SM3杂凑算法等安全算法,具备多种防护能力,支持对称和非对称加解密运算、安全存储、身份认证等功能,可用以接触式的ESAM/PSAM模块,SE安全模块等应用领域。
Gainsil聚洵GS358双运放用于信号解调。
4.7μH合金电感特写,下方设有NTC热敏电阻检测无线充电器温度。
用于同步升压的MOG管来自威兆半导体,型号VS3622DE,双NMOS,耐压30V,导阻10mΩ,支持5V逻辑电压驱动,采用PDFN3333封装。
威兆半导体 VS3622DE 详细资料。
MLCC滤波电容和电流检测电阻特写。
两颗无线充电功率管来自威兆半导体,型号VS3622DE,与升压MOS管型号相同。
用于谐振电容切换的MOS管采用芯控源AGM614MBP,双NMOS,耐压60V,导阻13mΩ,采用PDFN3.3*3.3封装。
NPO谐振电容特写。
在PCB边缘印有NuVolta字样。
全部拆解一览,来张全家福。
充电头网拆解总结
最后附上伏达半导体Nu222磁吸无线充模组核心器件清单,方便大家查阅。
伏达半导体Nu222磁吸无线充模组在尺寸上与苹果原装无线充电模组相当,这方便了苹果生态品牌产品能够快速适配上市。基于该模组可设计带USB-C线无线充电器或多合一无线充产品。模组成功了通过Qi2认证,可为iPhone 13、14、15系列在内的12款机型提供MPP 15W快充。无论是样品还是以及量产的成品,正常都能实现15W无线充,使用体验有保证。
充电头网通过拆解了解到,该模组无线充电芯片采用伏达半导体NU1718,搭配复旦微FM1230加密芯片。无线充电功率管来自威兆半导体,使用VS3622DP双NMOS管。Nu222模组有着多种包括OVP/UVP/OCP/OTP/OSP等保护措施,还有着多种异物检测技术,保证充电过程的安全高效可靠。
支持Qi2子系统方式认证,伏达半导体Nu222模组全面测试详细解析
前言
WPC从2023年11月开始启动Soft-Launch认证测试,主要开放给前期积极参加插拔测试(MPP Plugfest)以及标准技术贡献者,认证通过的产品将作为Qi2兼容性测试资源池,作为后续认证标杆。
伏达半导体作为无线充电行业的领军企业,参与了Qi2标准推进,有幸受邀参加了第一批认证测试。目前,Nu222模块已经通过了Qi2认证 ,并于12月7日下发证书,证书编号:14391。同时Nu222模块已经准备好给苹果手机生态链客户出货,有望在今年圣诞季上市,给最新的苹果iPhone 15系列提供MPP 15W快充。
在2023年苹果秋季发布会上,苹果宣布iPhone 15全系列支持Qi2无线充电技术。而在本月,苹果推送的iOS 17.2 RC版本中,加入了iPhone 13、iPhone 14等机型对Qi2无线充电技术的支持。这意味着,包括iPhone 13、14、15系列在内的12款机型都已支持最新的Qi2无线充电标准,通过采用Nu222模块,也将可以为iPhone 13、14 系列提供MPP 15W快充。
伏达Nu222模组
Nu222模组支持USB PD 9V2.22A,5V3A和DC 协议 9V2.22A多种功率规格输入并支持最大15W快充输出,待机功率小于300mW,效率高点超过78%,支持BPP+MPP,Nu222模组有着多种包括OVP/UVP/OCP/OTP/OSP等保护措施,还有着多种异物检测技术,保证充电过程的安全高效可靠。
伏达首创的模块子系统认证方式 。可以让客户像搭积木一样快速堆叠新产品。客户搭载Nu222模块产品可以采用子系统方式认证,豁免了ATL和IOP测试,直接注册,缩短开发周期并省掉了认证费,伏达同时提供注册服务。
Nu222是业界唯一一款支持Qi2子系统方式认证的模块,WPC官网可查。
以下将会对伏达Nu222模组进行一个外观展示。
Nu222模组正面展示。
Nu222模组背面展示。
伏达Nu222模组直径约为58.2mm。
厚度约为7.67mm。
重量约为84.7g。
接下来将会对这款模组的主要无线充电芯片NU1718作一个详细讲解。
伏达NU1718
NU1718是一款伏达自主开发的高集成度无线充发射端控制器芯片,集成了一个用于电源输入电压调节的Boost变换器,可调节输出电压范围为5V至45V,步进为25mV,集成四对半桥驱动器,可控制死区时间和斜率,集成了一个91.996MHz时钟频率、32位架构、64K多编程存储器和4K静态随机存取存储器的微控制器核心,支持QC/PD协议的快速充电模块,可以很好地满足Qi2 MPP的规格要求。
NU1718集成了电源系统的各项关键功能,包括低电磁干扰(EMI)场效应晶体管(FET)驱动器、启动电路、5V/3.3V/1.8V LDO电源以及高精度电流测量。其独有的电流测量电路可提供准确的电流读数,用于FOD电源测量,还支持带内管理、Q因数检测和ASK解调。此外,NU1718还集成了诸如输入欠压锁定、过压保护、过流保护、创新独特的Juggle Protection电路和热关断等保护功能,进一步提升整个系统解决方案的可靠性。
NU1718在睡眠模式下具有超低静态电流,小于20uA,从而极大地节省能源。该设备还支持多种通信接口,包括灵活的I2C主/从和UART接口,为系统集成提供了更多的选择和便利性。此外,NU1718配备了强大的数据采集能力,拥有13通道、14位ADC,可提供精确且多样化的数据采样与监测。
伏达NU1718采用6mm x 6mm QFN48封装。以上描述的多种优势特点使NU1718成为符合WPC V1.3 EPP 15W的无线充电发射模块的理想选择。同时NU1718也适用于包括消费品、工业、汽车售后市场和医疗等领域的无线电力发射器,该芯片还适合开发80W Tx(发射器),目前已在国内多家手机制造商中使用。
接下来充电头网将会对这款模组进行一个充电全程测试,我们将通过详尽的测试流程和全方位的数据收集,全面了解伏达Nu222模组的性能表现。
充电全程测试
充电头网将伏达半导体Qi2 MPP无线充电模组与 iPhone 15 放置于25℃的恒温箱中,并接通电源,测试结果如下。
接通电源后握手9V电压,前9分钟功率稳定在19.5W左右;随后功率下降至14W左右并持续充电至第32分钟;随后功率下降至12W左右并持续充电至第45分钟;随后功率上升至15W左右并持续充电至第49分钟;随后功率下降至13W左右并持续充电至第1小时05分钟;随后功率下降至8W左右并持续充电至第1小时32分钟;随后功率不断下降进入涓流充电模式,直至手机充满电,充电全程耗时约2小时02分钟。
绘制出折线图,可以看出,伏达半导体Qi2 MPP无线充电模组为 iPhone 15 充电至50%耗时44分钟,充至80%耗时1小时15分钟,充至100%耗时约2小时02分钟。
经充电头网实测得伏达半导体Qi2 MPP无线充电模组Nu222的充电最大功率在19.7W左右。
温度测试
充电器是一种转换设备,充电过程中会有损耗,以热量的形式散发出来,所以充电器会发热。将伏达半导体Qi2 MPP无线充电模组为 iPhone 15 充电放置于25℃的恒温箱中一小时后采集充电器表面的温度。
使用热成像仪拍摄伏达半导体Qi2 MPP无线充电模组为 iPhone 15 充电接触面最高温度为42.9℃。此时功率在13W左右,该模块属于半成品没有其余散热装置,这个温度表现属于正常现象。
充电头网总结
WPC于2023年11月启动Soft-Launch认证测试,伏达半导体Nu222模块成功通过Qi2认证,可为iPhone 13、14、15系列在内的12款机型提供MPP 15W快充。Nu222模组及其主要芯片NU1718表现出色,实测得充电功率最高达19W左右,待机功率小于300mW,效率高点超过78%,温度表现正常,可为用户提供便捷、高效的无线充电体验。
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