Bezdrátová nabíjecí podložka (OEM kompatibilní s Qi2 / MagSafe)

Qi2 vs Qi 1.x vs proprietární profily: co rozdíl protokolu znamená pro váš produkt

Qi2, vydaný organizací Wireless Power Consortium v roce 2023, zavádí Magnetic Power Profile (MPP) — fyzický zarovnávací kroužek, který zajišťuje vystředění vysílací a přijímací cívky v rozmezí ±1mm. Pro odběratele to má význam dvojí: dodávka výkonu je předvídatelně 15W bez režie vyjednávání a faktor vazby mezi cívkami je dostatečně vysoký, aby tepelné snižování výkonu na stropu 15W bylo za běžných podmínek použití vzácné. Qi 1.x EPP (Extended Power Profile) dokáže rovněž dodat 10–15W, ale jen prostřednictvím proprietárního ověřovacího handshaku — nabíječka Samsung dodávající 15W telefonu Samsung je EPP se soukromým profilem, nikoli standard, který by mohl kdokoli jiný implementovat bez licenční smlouvy.

Pokud je vaším cílovým trhem iPhone 15 a novější, Qi2 je správným cílem. Apple vyžaduje geometrii cívky MPP (44mm vnější, s magnetickým zarovnávacím kroužkem na roztečné kružnici o průměru 51,6mm) a předává 15W pouze zařízením, která předloží platný handshake MPP. Podložka Qi 1.x nabije iPhone 15 výkonem 7,5W — ale pokud je váš produkt prodáván jako „rychlá bezdrátová nabíječka”, tento strop 7,5W vygeneruje negativní recenze.

Pro produkty pouze pro Android nebo smíšený trh pokrývá Qi 1.x EPP na 10W většinu adresovatelného trhu. Proprietární profily 15W (Xiaomi, OPPO, Huawei, Samsung) vyžadují licencování čipsetu nebo white-label moduly ze schváleného dodavatelského řetězce daného OEM — čínské továrny je dokážou dodat, ale pouze pro konkrétní značkové ekosystémy, nikoli jako univerzální podložku pro rychlé nabíjení.

Praktické OEM rozhodnutí: specifikujte Qi2 pro produkty na trh Apple, Qi 1.x EPP + Samsung EPP pro produkty primárně pro Android a získejte od továrny výslovné potvrzení, které profily jejich řídicí IC podporuje. Běžné jsou čipy od Integrated Device Technology (IDT), Renesas a NuVolta; před výrobou ověřte konkrétní označení dílu a jeho seznam certifikovaných profilů.

FCC Part 15 / Part 18 a CE RED: certifikační cesta a co továrna typicky drží

Bezdrátové nabíjecí podložky vyzařují záměrnou RF energii v pásmu 100–205 kHz (provozní frekvence Qi). To je řadí pod FCC Part 18 (průmyslová, vědecká a lékařská zařízení — nezáměrné a záměrné zářiče) a CE směrnici o rádiových zařízeních (RED) pro evropské trhy. Certifikační cesta není totožná s jednoduchým testem EMC.

Požadavky FCC. Part 18 vyžaduje test vedených a vyzařovaných emisí v akreditované laboratoři (A2LA nebo NVLAP). Test ověřuje, že emise mimo provozní pásmo Qi vyhovují limitům Part 18. Navíc se na digitální obvody uvnitř nabíječky vztahuje Part 15 Subpart B. Mnoho čínských továren drží FCC ID na svém referenčním designu — pokud děláte vlastní značku bez hardwarových změn (pouze odlišné pouzdro), stávající grant FCC továrny může být přenosný přes přípustnou změnu třídy II, která stojí $500–1 500 a trvá 4–8 týdnů. Pokud změníte geometrii cívky, výkonovou IC nebo firmware, je vyžadována nová žádost o grant ($3 000–6 000, 8–12 týdnů v nezávislé laboratoři).

CE RED a SAR. RED vyžaduje testování EMC (ETSI EN 301 489-3) i rádiového výkonu. Podložky Qi rovněž vyžadují vyhodnocení proti limitům SAR (Specific Absorption Rate) v EN 62311 — ne proto, že by si uživatelé podložku přikládali k tělu, ale protože se nařízení vztahuje na jakékoli zařízení se záměrnými RF emisemi pod 6 GHz. Test je u ploché podložky přímočarý, ale laboratoř jej musí provést a továrna musí poskytnout prohlášení o shodě odkazující na konkrétní protokoly o zkouškách. Pokud továrna poskytuje pouze značku CE na zařízení bez dohledatelného DoC a sady protokolů o zkouškách, tato značka CE nemá regulatorní platnost.

Naše služba kontroly kvality zahrnuje přezkoumání balíčku certifikační dokumentace — protokoly o zkouškách, DoC, dopis o grantu FCC — před expedicí. Značka CE vytištěná na krabici není soulad; na celnici záleží na podkladové dokumentaci.

Kvalita vinutí cívky a tepelná správa: kde se ztráty účinnosti stávají problémem produktu

Bezdrátová nabíjecí podložka se špatným vinutím cívky nebo nedostatečným tepelným designem bude nabíjet telefony pomalu a běžet horká. Obojí je měřitelné v továrně před zahájením výroby. Klíčové parametry k specifikaci a ověření:

Stejnosměrný odpor cívky (DCR). Měděný odpor vysílací cívky je primárním hybatelem ztrát I²R v samotné cívce. Dobře navinutá 44mm vysílací cívka Qi2 z Litz vodiče by měla měřit 300–500mΩ DCR při pokojové teplotě. Cívky navinuté s nedostatečným počtem pramenů nebo méně kvalitní čistotou mědi měří 600–900mΩ — což přímo přidává 15–25 % více generování tepla při zátěži 15W. Vyžádejte si od továrny měření DCR cívky ze záznamů vstupní kontroly kvality.

Tloušťka a třída feritového stínění. Feritová vrstva pod cívkou odvádí magnetický tok od PCB zařízení a sestavy portu USB-C. Poddimenzovaný ferit (méně než 0,5mm v úsporných designech) způsobuje ztráty vířivými proudy v blízkém kovu a zhoršuje účinnost. Pro podložku Qi2 15W by feritové stínění mělo být třídy NiZn nebo MnZn s permeabilitou 100–300 při 100kHz. To je specifikace materiálu, kterou by továrna měla umět potvrdit ze svého BOM.

Návrh tepelné cesty. Při vstupu 15W a účinnosti 87 % podložka interně rozptyluje přibližně 2W. Podložka bez tepelného rozhraní mezi sestavou cívky a vnějším pouzdrem vyvine na nabíjecím povrchu při nepřetržité zátěži hotspot přesahující 45°C — nad specifikaci povrchové teploty Qi2 a citelně teplý na dotek ruky uživatele. Adekvátní designy používají mezi sestavou cívky a spodním pláštěm tepelně vodivou podložku (1–3 W/m·K), která funguje jako pasivní rozváděč tepla. Některé designy přidávají malou hliníkovou základní desku. Ověřte to ve výkresu konstrukčního řezu před schválením nástrojů.

Snižování výkonu na základě teploty. Kvalitní řídicí IC implementují tepelný foldback: pokud NTC termistor poblíž cívky překročí 60°C, výstupní výkon se sníží na 5W. To chrání zařízení, ale uživatelům v teplém prostředí se to projeví jako „pomalé nabíjení”. Potvrďte si práh snižování výkonu a umístění NTC s hardwarovým inženýrem továrny, nikoli jen s obchodním kontaktem. Naše služba vyhledávání dodavatelů může ve fázi před výrobou zprostředkovat přímou technickou komunikaci s inženýrským týmem továrny.

Rozsah OEM přizpůsobení: co lze změnit bez nové certifikace

Rozsah přizpůsobení dostupný u bezdrátové nabíjecí podložky se výrazně liší podle toho, zda používáte certifikovaný referenční design továrny, nebo vycházíte z BOM na čisté ploše. Pochopení této hranice předchází nákladným překvapením po investici do nástrojů.

Pouzdro a povrchový materiál — nízké riziko. Změna barvy vnějšího pláště, přidání loga, přechod z ABS na PC/ABS nebo přidání textilního povrchového obalu neovlivňuje RF výkon a podle většiny certifikačních rámců nevyžaduje opětovné testování. Pokud se zachovává FCC ID, vyžaduje to podání přípustné změny třídy II u FCC, což je přímočaré. Hliníkové horní kroužky vyžadují větší obezřetnost: uzavřený kovový kroužek kolem cívky může ovlivnit vazbu a může vyžadovat opětovné vyhodnocení EMC.

Průměr cívky — střední riziko. Změna cívky ze 44mm na 60mm (pro stolní nebo víceúčelové podložky) mění charakteristiky antény a vyžaduje nové testování RF a účinnosti. Továrna by měla mít validační data pro běžné velikosti cívek; ověřte si to před závazkem k nástrojům.

Přidání profilů dodávky výkonu — vysoké riziko. Přidání proprietárního profilu rychlého nabíjení (např. 15W Samsung EPP nebo 50W Xiaomi wireless) vyžaduje změny čipsetu a novou certifikaci. To není drobná úprava. Počítejte s kompletní recertifikací ($5 000–12 000 v závislosti na dotčených trzích a profilech).

Změny kabelu a konektoru — nízké riziko. Přechod z USB-C na design s pevným kabelem se zástrčkou USB-A nebo změna délky kabelu nevyžaduje opětovné testování RF. Může ovlivnit vyhodnocení CE LVD, pokud se změní vstupní napětí, ale úpravy kabelu v rámci téže vstupní specifikace jsou typicky pokryty aktualizovaným prohlášením o shodě.

Pro odběratele vyhledávající dodavatele z továren na spotřební elektroniku v oblasti Šen-čenu je nejrychlejší cestou k certifikované bezdrátové podložce pod vlastní značkou vybrat továrnu se stávajícím referenčním designem Qi2, aplikovat váš branding na pouzdro a provést přípustnou změnu třídy II na podání FCC. Celkový časový rámec od výběru továrny po certifikované výrobní jednotky: 10–16 týdnů. Začátek od nového designu přidává 12–20 týdnů. Širší přehled časového rámce od vzorku po výrobu napříč kategoriemi elektroniky najdete v našem průvodci vyhledáváním dodavatelů elektroniky z Číny.