充电头网 03-06
拆解报告:高普达GQ22 Qi2 15W磁吸无线充电模块
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前言

高普达集团控股有限公司是一家专业从事电脑、手机配件研发、生产和销售的国家高新技术企业,提供从工业设计、机械设计、集成电路设计、软件设计到模具开发和产品组装的全方位产品定制服务,公司下设研发、塑胶成型、线材生产、充电器车间、金属 CNC 车间、SMT、组装等事业部。

充电头网拿到了高普达推出的 GQ22 Qi2 无线充电模组,模组为完整设计,具备盖板和外壳,通过背面的焊点焊接供电导线即可使用,方便安装于多种无线充电设备中,满足Qi2无线充电产品应用。下面就带来这款无线充电模块的拆解,进行内部方案解析。

高普达 GQ22 无线充模块外观

高普达 GQ22 是一款模型与功能均已设计完善的 15W 磁吸无线充电模块,客户可基于此快速设计量产符合市场需求的Qi2无线充电成品。如图样品接线即可通电,方便客户进行测试。

模块正面采用白色塑料外壳,对应线圈区域为亲肤材质,可以更好贴合手机同时不伤机身。

背面采用金属材质外壳,整体封装严密,仅接线处裸露方便焊接。

从侧面看,模块基于内部实际情况做了凸起设计,整体精致感更足,在对影响成品设计以及最终尺寸等方面也更友好。

测得高普达 GQ22 磁吸无线充电模块直径为 58.69mm。

厚度为 8.39mm。

模块拿在手上的大小直观感受。

另外测得其带线重量约为 57g。

给高普达 GQ22 磁吸无线充电模块通电,测得空载下表端显示的功率约为 0.37W。

GQ22 无线充模块通过Qi2  MPP 认证,适配最新 iPhone15 系列手机磁吸无线充电,支持 15W 级别的无线快充体验,与苹果官方 MagSafe 充电器相差无几。

iPhone 15为例进行磁吸无线充电测试,当进行无线充电时,表端的功率约为 18.61W,可见成功开启了Qi2 15W 无线充电。

高普达 GQ22 无线充模块拆解

首先加热分开盖板与无线充电模块。

盖板通过双面胶粘贴固定。

无线充电模块边缘为磁铁,内部为无线充电线圈。

无线充电线圈采用利兹线绕制,并粘贴高温胶带固定。

用于吸附手机的磁铁特写。

继续拆解取下无线充电模块后盖。

后盖通过胶水粘贴固定,内部设有导热垫散热。

PCBA 模块一览,底部为导线焊盘,左侧为无线充电主控,左上角焊接无线充电加密芯片。在 PCBA 模块中间位置焊接升压电感,上方焊接同步升压转换器。右侧焊接无线充电功率管和切换谐振电容的开关管,谐振电容和无线充电线圈。

侧面焊接 NTC 热敏电阻用于检测温升。

检测温度的热敏电阻特写。

无线充电主控芯片来自劲芯微,型号 CV90367,支持 PD2.0,PD3.0,QC2.0,QC3.0 等适配器供电。芯片支持 Qi V1.2,V1.3 和 V2.0 标准,支持单线圈 / 多线圈无线充电应用。芯片支持 BPP5W,苹果 7.5W,三星 10W,EPP15W 充电,并支持私有无线充电协议,功率可达 100W。

CV90367 内部集成 32 位高速 CPU 内核,内置 32KB MTP 存储器,16KB ROM 和 4KB RAM,支持通过 USB-C 接口升级固件。同时支持双设备无线充电。芯片内部集成全桥驱动电路和电压电流通信解码模块,集成硬件过压保护,过流保护和过热保护功能。

劲芯微 CV90367 资料信息。

芯片外置 16MHz 晶振特写。

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。

复旦微电子 FM123x 提供 SOP8、DFN12、DFN8、WLCSP8 封装,满足不同系统应用。

为无线充电主控 MCU 供电的 LDO 来自明达微,型号 MD8550A,具备 40V 输入耐压,输出电压为 5V,输出电流为 300mA,采用 SOT89 封装。

外置的 LM358 双运放特写。

无线充电模块内置的同步转换器来自南芯科技,型号 SC8329,芯片内部集成 6m Ω 开关管和 11m Ω 同步整流管。芯片支持 2.7-13V 输入电压范围,输出电压最高为 17V。芯片采用恒定关断时间控制,具有快速的瞬态响应。

SC8329 支持 200kHz-2.2MHz 开关频率,可由外部电阻调节。芯片支持软启动和可调的输出电流限制,还支持欠压闭锁,输出过压保护,逐周期过流保护和过热关断保护。

南芯科技 SC8329 资料信息。

1.5 μ H 合金电感特写,PCB 镂空降低厚度。

三颗并联的 MLCC 电容用于输入滤波。

升压输出滤波电容特写。

两颗无线充电功率管来自砹德曼,型号 AD30K35D3,双 NMOS,耐压 30V,导阻 12m Ω,采用 PDFN3333 封装。

20m Ω 电阻用于检测无线充电功率级电流检测。

两颗 MOS 管用于谐振电容切换。

六颗 NPO 谐振电容特写。

全部拆解一览,来张全家福。

充电头网总结

高普达 GQ22 Qi2 无线充电模组为完整设计,成品出货。模块采用塑料盖板,金属外壳,内部 PCB 设有焊点,用于连接供电导线。这款 Qi2 无线充电模组支持 USB-C 接口取电和 DC 供电,内部采用劲芯微 CV90367 无线充电主控,搭配复旦微 FM1230 加密芯片。

模块内置南芯科技 SC8329 同步升压转换器为无线充电功率级供电,PCB 镂空设计,放置合金升压电感。内部线圈设有热敏电阻进行温度检测,并采用砹德曼 MOS 管进行无线充电和谐振电容切换。金属外壳内部设有导热垫,加强散热,降低温升。

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