Chargeur sans fil (Qi2 / compatible MagSafe OEM)

Qi2 vs Qi 1.x vs profils propriétaires : ce que la différence de protocole signifie pour votre produit

Le Qi2, publié par le Wireless Power Consortium en 2023, introduit le Magnetic Power Profile (MPP) — un anneau d’alignement physique qui garantit que la bobine émettrice et la bobine réceptrice se centrent à ±1 mm. Pour l’acheteur, cela compte de deux façons : la livraison de puissance est prévisiblement de 15W sans surcharge de négociation, et le facteur de couplage bobine-à-bobine est assez élevé pour que le déclassement thermique au plafond de 15W soit rare en conditions d’usage normales. Le Qi 1.x EPP (Extended Power Profile) peut aussi délivrer 10 à 15W, mais seulement via une poignée de main d’authentification propriétaire — un chargeur Samsung délivrant 15W à un téléphone Samsung est de l’EPP avec un profil privé, pas un standard que quiconque d’autre peut implémenter sans accord de licence.

Si votre marché cible est l’iPhone 15 et ultérieur, le Qi2 est la bonne cible. Apple exige la géométrie de bobine MPP (44 mm de diamètre externe, avec l’anneau d’alignement magnétique à un diamètre de cercle de pas de 51,6 mm) et ne passe les 15W qu’aux appareils présentant une poignée de main MPP valide. Un chargeur Qi 1.x chargera un iPhone 15 à 7,5W — mais si votre produit est vendu comme un « chargeur sans fil rapide », ce plafond de 7,5W générera des avis négatifs.

Pour les produits Android uniquement ou multi-marchés, le Qi 1.x EPP à 10W couvre la majeure partie du marché adressable. Les profils propriétaires 15W (Xiaomi, OPPO, Huawei, Samsung) requièrent une licence de chipset ou des modules en marque blanche de la chaîne d’approvisionnement approuvée de l’OEM — les usines chinoises peuvent les fournir mais uniquement pour des écosystèmes de marque spécifiques, pas comme un chargeur rapide universel.

La décision OEM pratique : spécifiez le Qi2 pour les produits du marché Apple, le Qi 1.x EPP + Samsung EPP pour les produits à dominante Android, et obtenez une confirmation explicite de l’usine sur les profils pris en charge par leur CI contrôleur. Les puces d’Integrated Device Technology (IDT), Renesas et NuVolta sont courantes ; vérifiez la référence spécifique et sa liste de profils certifiés avant la production.

FCC Part 15 / Part 18 et CE RED : voie de certification et ce que l’usine détient généralement

Les chargeurs sans fil émettent de l’énergie RF intentionnelle dans la bande 100–205 kHz (fréquence de fonctionnement Qi). Cela les place sous le FCC Part 18 (équipements industriels, scientifiques et médicaux — radiateurs non intentionnels et intentionnels) et la Directive Équipements Radioélectriques CE (RED) pour les marchés européens. La voie de certification n’est pas identique à un simple test CEM.

Exigences FCC. Le Part 18 requiert un test d’émissions conduites et rayonnées dans un laboratoire accrédité (A2LA ou NVLAP). Le test vérifie que les émissions hors de la bande de fonctionnement Qi respectent les limites du Part 18. De plus, le Part 15 Subpart B s’applique à la circuiterie numérique à l’intérieur du chargeur. De nombreuses usines chinoises détiennent un FCC ID sur leur conception de référence — si vous faites de la marque blanche sans changements matériels (boîtier différent seulement), la concession FCC existante de l’usine peut être transférable via un Class II Permissive Change, qui coûte 500 à 1 500 $ et prend 4 à 8 semaines. Si vous changez la géométrie de la bobine, le CI de puissance ou le firmware, une nouvelle demande de concession est requise (3 000 à 6 000 $, 8 à 12 semaines dans un labo indépendant).

CE RED et DAS. La RED requiert à la fois un test CEM (ETSI EN 301 489-3) et un test de performance radio. Les chargeurs Qi requièrent aussi une évaluation face aux limites de DAS (Débit d’Absorption Spécifique) de l’EN 62311 — non parce que les utilisateurs tiennent le chargeur contre leur corps, mais parce que la réglementation s’applique à tout appareil émettant de la RF intentionnelle sous 6 GHz. Le test est simple pour un chargeur plat, mais le labo doit le conduire, et l’usine doit fournir une Déclaration de Conformité référençant les rapports de test spécifiques. Si l’usine ne fournit qu’une marque CE sur l’appareil sans DoC traçable ni jeu de rapports de test, cette marque CE n’a aucune valeur réglementaire.

Notre service d’inspection inclut la revue du dossier de documentation de certification — rapports de test, DoC, lettre de concession FCC — avant l’expédition. Une marque CE imprimée sur une boîte n’est pas une conformité ; ce qui compte en douane, c’est la paperasse sous-jacente.

Qualité du bobinage et gestion thermique : là où les pertes de rendement deviennent un problème produit

Un chargeur sans fil au bobinage médiocre ou à la conception thermique inadéquate chargera les téléphones lentement et chauffera. Les deux sont mesurables à l’usine avant l’engagement en production. Les paramètres clés à spécifier et vérifier :

Résistance CC de la bobine (DCR). La résistance du cuivre de la bobine émettrice est le principal moteur des pertes I²R dans la bobine elle-même. Une bobine émettrice Qi2 de 44 mm bien bobinée en fil de Litz devrait mesurer 300 à 500 mΩ de DCR à température ambiante. Les bobines bobinées avec un nombre de brins insuffisant ou un cuivre de pureté inférieure mesurent 600 à 900 mΩ — ajoutant directement 15 à 25 % de génération de chaleur supplémentaire à 15W de charge. Demandez la mesure de DCR de la bobine dans les enregistrements de contrôle qualité à réception de l’usine.

Épaisseur et grade du blindage ferrite. La couche de ferrite sous la bobine redirige le flux magnétique loin du PCB de l’appareil et de l’ensemble du port USB-C. Une ferrite sous-épaisseur (moins de 0,5 mm dans les conceptions économiques) cause des pertes par courants de Foucault dans le métal voisin et dégrade le rendement. Pour un chargeur Qi2 15W, le blindage ferrite devrait être de grade NiZn ou MnZn avec une perméabilité de 100 à 300 à 100 kHz. C’est une spécification matériau que l’usine devrait pouvoir confirmer depuis sa BOM.

Conception du chemin thermique. À 15W d’entrée et 87 % de rendement, le chargeur dissipe environ 2W en interne. Un chargeur sans interface thermique entre l’ensemble de la bobine et le boîtier externe développera un point chaud sur la surface de charge dépassant 45°C sous charge continue — au-dessus de la spécification de température de surface du Qi2 et perceptiblement chaud au toucher de l’utilisateur. Les conceptions adéquates utilisent un tampon thermoconducteur (1 à 3 W/m·K) entre l’ensemble de la bobine et la coque inférieure, qui agit comme un diffuseur de chaleur passif. Certaines conceptions ajoutent une petite plaque de base en aluminium. Vérifiez-le dans le dessin de coupe structurelle avant la validation de l’outillage.

Déclassement de puissance basé sur la température. Les CI contrôleurs de qualité implémentent un repli thermique : si une thermistance NTC près de la bobine dépasse 60°C, la puissance de sortie redescend à 5W. Cela protège l’appareil mais apparaîtra comme une « charge lente » aux utilisateurs en environnements chauds. Confirmez le seuil de déclassement et le placement de la NTC avec l’ingénieur matériel de l’usine, pas seulement avec le contact commercial. Notre service de sourcing peut faciliter une communication technique directe avec l’équipe d’ingénierie de l’usine pendant la phase de pré-production.

Périmètre de personnalisation OEM : ce qui peut être changé sans nouvelle certification

L’étendue de la personnalisation disponible sur un chargeur sans fil varie significativement selon que vous utilisez la conception de référence certifiée de l’usine ou que vous partez d’une BOM vierge. Comprendre la frontière évite des surprises coûteuses après l’investissement en outillage.

Boîtier et matériau de surface — risque faible. Changer la couleur de la coque externe, ajouter un logo, passer de l’ABS au PC/ABS, ou ajouter un habillage de surface en tissu n’affecte pas la performance RF et ne requiert pas de re-test sous la plupart des cadres de certification. Cela requiert un dépôt de Class II Permissive Change auprès de la FCC si le FCC ID est conservé, ce qui est simple. Les anneaux supérieurs en aluminium demandent plus de soin : un anneau métallique fermé autour de la bobine peut affecter le couplage et peut requérir une réévaluation CEM.

Diamètre de bobine — risque modéré. Changer la bobine de 44 mm à 60 mm (pour des chargeurs de bureau ou multi-appareils) modifie les caractéristiques de l’antenne et requiert de nouveaux tests RF et de rendement. L’usine devrait disposer de données de validation pour les tailles de bobine courantes ; confirmez avant de vous engager sur l’outillage.

Ajouts de profil de livraison de puissance — risque élevé. Ajouter un profil de charge rapide propriétaire (par ex. Samsung EPP 15W ou Xiaomi sans fil 50W) requiert des changements de chipset et une nouvelle certification. Ce n’est pas une modification mineure. Prévoyez une recertification complète (5 000 à 12 000 $ selon les marchés et profils impliqués).

Changements de câble et de connecteur — risque faible. Passer de l’USB-C à une conception à câble fixe avec une fiche USB-A, ou changer la longueur du câble, ne requiert pas de re-test RF. Cela peut affecter l’évaluation CE LVD si la tension d’entrée change, mais les modifications de câble dans la même spécification d’entrée sont typiquement couvertes par une Déclaration de Conformité mise à jour.

Pour les acheteurs sourçant auprès d’usines d’électronique grand public de la région de Shenzhen, la voie la plus rapide vers un chargeur sans fil certifié en marque blanche est de sélectionner une usine disposant d’une conception de référence Qi2 existante, d’appliquer votre marque au boîtier et de faire un Class II Permissive Change sur le dépôt FCC. Délai total de la sélection de l’usine aux unités de production certifiées : 10 à 16 semaines. Partir d’une nouvelle conception ajoute 12 à 20 semaines. Voir notre guide sur le sourcing d’électronique en Chine pour un aperçu plus large du calendrier échantillon-à-production sur les catégories d’électronique.