简 介： ※对于手边的一款外部引线断裂的苹果手机无线充电器进行拆卸，观察期内部电路工艺设计。但是由于电路上主要芯片型号文字显示不清，故此对于其主要工作原理尚不清楚。
关键词：无线充电，苹果
§01无线充电器
手边的手机无线充电器的引线坏了。现在已经不再像之前对于电气坏了，希望修修再用，而是“旧的不去，新的不来”，不过对于坏掉的充电器还是希望打开看看其中的工程设计。
1.1 充电器的基本参数
无线充电器包括有充电盘和type-c USB接口。
1.1.1 充电盘机械参数
充电盘的机械参数：直径：56mm厚度：5.40mm
重量：31.4g▲ 图1.1 测量一下充电盘的直径和厚度
1.1.2 基本结构
充电盘正面边缘3mm之内有白色橡胶表面。
▲ 图1.1.2 充电盘的正面结构
1.2 内部结构
使用一字改锥撬开白色的表面外壳，显露出其背后的充电线圈。在充电线圈与下面结构之间存在着一个很薄的铁氧体薄片，在撬开线圈塑料壳的时候它已经破裂。
▲ 图1.2.1 充电线圈与内部结构
将破损的铁氧体薄片清理，下面是由白色乳胶封固的电路板。四周还有一圈白色塑料的永磁铁挡片。此贴塑料挡片是把四周均匀分布的永磁铁封固在充电器金属外壳中。
▲ 图1.2.2 铁氧体碎片，白色封固乳胶，白色塑料磁铁挡片
下面是裸露出的充电器内部的结构：
金属壳，经过磁铁测试不属于铁质材料，猜测应该属于铝壳；边缘分布有环形磁铁，用于将充电器吸附在手机外壳上；异形的充电电路板， LC输出功率部分在电路板的一角；
▲ 图1.2.3 内部的电路板
1.3 电路板
1.3.1 电路板结构
下图显示了充电器在NB是电路的主要结构。
▲ 图1.3.1 充电器内部电路
使用小型一字改锥将电路板撬开，可以发现电路板与背后的金属壳之间是直接沾合在一起。电路板的散热可以直接通过充电器金属壳完成。
▲ 图1.3.2 将充电电路板撬开
电路板上的两颗QFN封装的芯片，表面的文字信息看不太清楚。
▲ 图1.3.3 电路板上两颗主要QFN封装的芯片
1.3.2 LC器件参数
用于无线点磁场耦合的线圈以及谐振电容比较容易辨识。使用SmartTweezer初步测量其参数。
▲ 图1.3.4 电磁耦合对应的线圈和谐振电容
使用电路通断器可以判定四个从美容是并联关系，与输出电感呈现串联谐振电路。
▲ 图1.3.5 输出LC串联谐振关系电感L参数：电感：3.8uH
串联电阻：0.118Ω并联电容：电容：401nF
可以计算出串联谐振频率为：
fs=12πL⋅C=12π3.8μ×401n=128.9kHzf_s = {1 \over {2\pi \sqrt {L \cdot C} }} = {1 \over {2\pi \sqrt {3.8\mu \times 401n} }} = 128.9kHzfs=2πL⋅C1=2π3.8μ×401n1=128.9kHz
1.4 外部磁场
在苹果手机无线充电板外部电磁场测试使用工字型电感测试了充电线圈外部交变磁场的特性。在手机靠近充电器的过程中，工字型电感测量到的交变磁场为360kHz的近似正弦波的信号。
利用工字型电感测量充电器旁边的交变电磁场的波形：
▲ 图1.4.1 利用工字型电感测量充电器旁边的交变电磁场的波形
电感所得到的感应交变信号：
▲ 图1.4.2 电感所得到的感应交变信号
这里就出现了一个问题，前面测量电路板输出LC串联的谐振频率只有128kHz左右，为什么实际感应到的谐振频率却是它的三倍左右的频率呢？
※ 拆卸总结 ※
对于手边的一款外部引线断裂的苹果手机无线充电器进行拆卸，观察期内部电路工艺设计。但是由于电路上主要芯片型号文字显示不清，故此对于其主要工作原理尚不清楚。
■ 相关文献链接:
苹果手机无线充电板外部电磁场测试
● 相关图表链接:
图1.1 测量一下充电盘的直径和厚度图1.1.2 充电盘的正面结构图1.2.1 充电线圈与内部结构图1.2.2 铁氧体碎片，白色封固乳胶，白色塑料磁铁挡片图1.2.3 内部的电路板图1.3.1 充电器内部电路图1.3.2 将充电电路板撬开图1.3.3 电路板上两颗主要QFN封装的芯片图1.3.4 电磁耦合对应的线圈和谐振电容图1.3.5 输出LC串联谐振关系图1.4.1 利用工字型电感测量充电器旁边的交变电磁场的波形图1.4.2 电感所得到的感应交变信号
◎公众号(TSINGHUAZHUOQING)留言：
成德：这个抄近道有意思，是要出新元素吗teitaku：这不就是增加一个新元素吗，但是我是支持加一些新元素的，现在在厂商开源方案的情况下增加一些新元素是对难度的一次平衡，再说感觉比起去年来只有回环这一个新元素对传承代码优势太大了些。teitaku：有其他同学提到了弯道抄近道收益不高，这都是小问题，把弯道那一部分的赛道弄长一点不就行了吗？过：待会我在这种赛道里面无限兜圈123-wqy：英集芯的IP6826无线充电SOC集成度可以做的更高，支持15W的Qi协议，可以尝试自制NoBody：卓大，全模型组的线上赛发布的时候去哪里看嘞？作者：最终的正式文档在竞赛网站： 。 在公众号会提前公布的。NoBody：收到，谢谢卓大净：QQ飞车直呼内行了୯鳄鱼୬：如果赛道宽度变窄，弯道那边长度增加一点点，不就可以有效拉开时间差了（如果真的和游戏一样漂移过的话）37.5：我想说，这个元素，去年的AI小布丁好像提到过37.5：而且 这个元素会和今年的往返赛道特征一模一样。不好区分彭于晏🌞：抄近道两个直角转弯带来的收益我认为还不如走一个相对圆滑的180°赛道带来的收益大，虽然我不走近道但是我能弯道加速呀，两个直角而且相距很短注定不能提速。彭于晏🌞：弯道弄长只能说治标不治本，并且弯道这一长段，为了公平是不能再增加其他元素的，这么一长段弯道是浪费，最重要的是对场地大小的要求会直线上升彭于晏🌞：但是近道的元素我认为可以考虑在全向组回归赛道后给全向组，对赛道优化之后全向组对近道优势能体现出来时来：卓大，完全模型组申请计算卡的事情有新消息吗。听说要用积分申请，是真的吗。佟超：手机无线充电可以参考QI无线充电标准，各家5W的基础部分是一样的，互相兼容，在此协议上进行通讯后再进入各自的私有大功率协议佟超：苹果无线充电是127.7khz定频调压串联谐振，三倍频是驱动方波频率的三倍频浅云暖洛阳：有一说一，这个近道的路口和17届往返赛道的路口简直一模一样这要是放一起不得🌛：这个苹果的无线充电线圈貌似是盗版的…Red：我觉得抄近道的这个设计可以用于全向、三轮或直立竞速组别吧，小四轮直角弯不太好过，新加元素也可以更加有乐趣。MVP：卓大大，极速越野组可以用组合导航模块吗？类似 SKM-4DX 这样的成品模块四呀：按照Qi标准来看，400nF的电容配的线圈应该是A11，所以线圈感值应该是6.3uH左右，这里是不是量错了？，这个感值要在100k频率下测量，
