前言
高普達集團控股有限公司是一家專業從事電腦、手機配件研發、生產和銷售的國家高新技術企業,提供從工業設計、機械設計、集成電路設計、軟件設計到模具開發和產品組裝的全方位產品定制服務,公司下設研發、塑膠成型、線材生產、充電器車間、金屬CNC車間、SMT、組裝等事業部。
充電頭網拿到了高普達推出的GQ22 Qi2 無線充電模組,模組為完整設計,具備蓋板和外殼,通過背面的焊點焊接供電導線即可使用,方便安裝于多種無線充電設備中,滿足Qi2無線充電產品應用。下面就帶來這款無線充電模塊的拆解,進行內部方案解析。
高普達GQ22無線充模塊外觀

高普達GQ22是一款模型與功能均已設計完善的15W磁吸無線充電模塊,客戶可基于此快速設計量產符合市場需求的Qi2無線充電成品。如圖樣品接線即可通電,方便客戶進行測試。

模塊正面采用白色塑料外殼,對應線圈區域為親膚材質,可以更好貼合手機同時不傷機身。

背面采用金屬材質外殼,整體封裝嚴密,僅接線處裸露方便焊接。

從側面看,模塊基于內部實際情況做了凸起設計,整體精致感更足,在對影響成品設計以及最終尺寸等方面也更友好。

測得高普達GQ22磁吸無線充電模塊直徑為58.69mm。

厚度為8.39mm。

模塊拿在手上的大小直觀感受。

另外測得其帶線重量約為57g。

給高普達GQ22磁吸無線充電模塊通電,測得空載下表端顯示的功率約為0.37W。

GQ22無線充模塊通過Qi2 MPP認證,適配最新iPhone15系列手機磁吸無線充電,支持15W級別的無線快充體驗,與蘋果官方MagSafe充電器相差無幾。

以iPhone 15為例進行磁吸無線充電測試,當進行無線充電時,表端的功率約為18.61W,可見成功開啟了Qi2 15W無線充電。
高普達GQ22無線充模塊拆解

首先加熱分開蓋板與無線充電模塊。

蓋板通過雙面膠粘貼固定。

無線充電模塊邊緣為磁鐵,內部為無線充電線圈。

無線充電線圈采用利茲線繞制,并粘貼高溫膠帶固定。

用于吸附手機的磁鐵特寫。

繼續拆解取下無線充電模塊后蓋。

后蓋通過膠水粘貼固定,內部設有導熱墊散熱。

PCBA模塊一覽,底部為導線焊盤,左側為無線充電主控,左上角焊接無線充電加密芯片。在PCBA模塊中間位置焊接升壓電感,上方焊接同步升壓轉換器。右側焊接無線充電功率管和切換諧振電容的開關管,諧振電容和無線充電線圈。

側面焊接NTC熱敏電阻用于檢測溫升。

檢測溫度的熱敏電阻特寫。

無線充電主控芯片來自勁芯微,型號CV90367,支持PD2.0,PD3.0,QC2.0,QC3.0等適配器供電。芯片支持Qi V1.2,V1.3和V2.0標準,支持單線圈/多線圈無線充電應用。芯片支持BPP5W,蘋果7.5W,三星10W,EPP15W充電,并支持私有無線充電協議,功率可達100W。
CV90367內部集成32位高速CPU內核,內置32KB MTP存儲器,16KB ROM和4KB RAM,支持通過USB-C接口升級固件。同時支持雙設備無線充電。芯片內部集成全橋驅動電路和電壓電流通信解碼模塊,集成硬件過壓保護,過流保護和過熱保護功能。

勁芯微 CV90367 資料信息。

芯片外置16MHz晶振特寫。

無線充電模組內置的安全芯片來自上海復旦微電子,型號FM1230,支持DES/TDES、AES、SM4對稱算法,RSA、ECC、SM2非對稱算法和SHA1、SHA224、SHA256、SM3雜湊算法等安全算法,具備多種防護能力,支持對稱和非對稱加解密運算、安全存儲、身份認證等功能,可用以接觸式的ESAM/PSAM模塊,SE安全模塊等應用領域。

復旦微電子 FM123x 提供 SOP8、DFN12、DFN8、WLCSP8封裝,滿足不同系統應用。

為無線充電主控MCU供電的LDO來自明達微,型號MD8550A,具備40V輸入耐壓,輸出電壓為5V,輸出電流為300mA,采用SOT89封裝。

外置的LM358雙運放特寫。

無線充電模塊內置的同步轉換器來自南芯科技,型號SC8329,芯片內部集成6mΩ開關管和11mΩ同步整流管。芯片支持2.7-13V輸入電壓范圍,輸出電壓最高為17V。芯片采用恒定關斷時間控制,具有快速的瞬態響應。
SC8329支持200kHz-2.2MHz開關頻率,可由外部電阻調節。芯片支持軟啟動和可調的輸出電流限制,還支持欠壓閉鎖,輸出過壓保護,逐周期過流保護和過熱關斷保護。

南芯科技 SC8329 資料信息。

1.5μH合金電感特寫,PCB鏤空降低厚度。

三顆并聯的MLCC電容用于輸入濾波。

升壓輸出濾波電容特寫。

兩顆無線充電功率管來自砹德曼,型號AD30K35D3,雙NMOS,耐壓30V,導阻12mΩ,采用PDFN3333封裝。

20mΩ電阻用于檢測無線充電功率級電流檢測。

兩顆MOS管用于諧振電容切換。

六顆NPO諧振電容特寫。

全部拆解一覽,來張全家福。
充電頭網總結
高普達 GQ22 Qi2 無線充電模組為完整設計,成品出貨。模塊采用塑料蓋板,金屬外殼,內部PCB設有焊點,用于連接供電導線。這款Qi2 無線充電模組支持USB-C接口取電和DC供電,內部采用勁芯微CV90367無線充電主控,搭配復旦微FM1230加密芯片。
模塊內置南芯科技SC8329同步升壓轉換器為無線充電功率級供電,PCB鏤空設計,放置合金升壓電感。內部線圈設有熱敏電阻進行溫度檢測,并采用砹德曼MOS管進行無線充電和諧振電容切換。金屬外殼內部設有導熱墊,加強散熱,降低溫升。


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