Base di Ricarica Wireless (OEM Qi2 / Compatibile MagSafe)

Qi2 vs Qi 1.x vs profili proprietari: cosa significa la differenza di protocollo per il tuo prodotto

Qi2, rilasciato dal Wireless Power Consortium nel 2023, introduce il Magnetic Power Profile (MPP) — un anello di allineamento fisico che assicura che la bobina del trasmettitore e quella del ricevitore si centrino entro ±1mm. Per l’acquirente, questo conta in due modi: l’erogazione di potenza è prevedibilmente di 15W senza overhead di negoziazione, e il fattore di accoppiamento bobina-a-bobina è abbastanza alto da rendere raro il derating termico al tetto dei 15W in normali condizioni d’uso. Il Qi 1.x EPP (Extended Power Profile) può anch’esso erogare 10–15W, ma solo attraverso un handshake di autenticazione proprietario — un caricatore Samsung che eroga 15W a un telefono Samsung è EPP con un profilo privato, non uno standard che chiunque altro possa implementare senza un accordo di licenza.

Se il tuo mercato target è iPhone 15 e successivi, Qi2 è l’obiettivo corretto. Apple richiede la geometria della bobina MPP (44mm esterno, con l’anello di allineamento magnetico a 51,6mm di diametro del cerchio di passo) ed eroga 15W solo ai dispositivi che presentano un handshake MPP valido. Una base Qi 1.x caricherà un iPhone 15 a 7,5W — ma se il tuo prodotto è venduto come “caricatore wireless rapido”, quel tetto di 7,5W genererà recensioni negative.

Per i prodotti solo-Android o multi-mercato, il Qi 1.x EPP a 10W copre la maggior parte del mercato indirizzabile. I profili proprietari da 15W (Xiaomi, OPPO, Huawei, Samsung) richiedono la licenza del chipset o moduli white-label dalla supply chain approvata dell’OEM — le fabbriche cinesi possono fornirli ma solo per ecosistemi di marca specifici, non come base a ricarica rapida universale.

La decisione OEM pratica: specifica Qi2 per i prodotti del mercato Apple, Qi 1.x EPP + Samsung EPP per i prodotti Android-primari, e ottieni una conferma esplicita dalla fabbrica su quali profili l’IC controller supporta. I chip di Integrated Device Technology (IDT), Renesas e NuVolta sono comuni; verifica lo specifico part number e la sua lista di profili certificati prima della produzione.

FCC Part 15 / Part 18 e CE RED: percorso di certificazione e cosa detiene tipicamente la fabbrica

Le basi di ricarica wireless emettono energia RF intenzionale nella banda 100–205 kHz (frequenza operativa Qi). Questo le colloca sotto FCC Part 18 (apparecchiature industriali, scientifiche e medicali — radiatori non intenzionali e intenzionali) e la Radio Equipment Directive (RED) della CE per i mercati europei. Il percorso di certificazione non è identico a un semplice test EMC.

Requisiti FCC. La Part 18 richiede un test di emissioni condotte e irradiate presso un laboratorio accreditato (A2LA o NVLAP). Il test verifica che le emissioni al di fuori della banda operativa Qi siano conformi ai limiti della Part 18. Inoltre, la Part 15 Subpart B si applica alla circuiteria digitale all’interno del caricatore. Molte fabbriche cinesi detengono un FCC ID sul proprio design di riferimento — se stai facendo private-label senza modifiche hardware (solo case diverso), il grant FCC esistente della fabbrica può essere trasferibile tramite una Class II Permissive Change, che costa $500–1.500 e richiede 4–8 settimane. Se cambi la geometria della bobina, l’IC di potenza o il firmware, è richiesta una nuova domanda di grant ($3.000–6.000, 8–12 settimane presso un laboratorio indipendente).

CE RED e SAR. La RED richiede sia il test EMC (ETSI EN 301 489-3) sia il test di prestazione radio. Le basi Qi richiedono anche la valutazione rispetto ai limiti SAR (Specific Absorption Rate) in EN 62311 — non perché gli utenti tengano la base contro il corpo, ma perché il regolamento si applica a qualsiasi dispositivo con emissioni RF intenzionali sotto i 6 GHz. Il test è semplice per una base piatta, ma il laboratorio deve condurlo, e la fabbrica deve fornire una Dichiarazione di Conformità che faccia riferimento agli specifici report di test. Se la fabbrica fornisce solo un marchio CE sul dispositivo senza una DoC tracciabile e un set di report di test, quel marchio CE non ha alcun valore normativo.

Il nostro servizio di ispezione include la revisione del pacchetto di documentazione di certificazione — report di test, DoC, lettera di grant FCC — prima della spedizione. Un marchio CE stampato su una scatola non è conformità; ciò che conta in dogana è la documentazione sottostante.

Qualità dell’avvolgimento della bobina e gestione termica: dove le perdite di efficienza diventano un problema di prodotto

Una base di ricarica wireless con un avvolgimento della bobina scadente o un design termico inadeguato caricherà i telefoni lentamente e scalderà molto. Entrambi sono misurabili in fabbrica prima dell’impegno sulla produzione. I parametri chiave da specificare e verificare:

Resistenza DC della bobina (DCR). La resistenza del rame della bobina del trasmettitore è il driver primario delle perdite I²R nella bobina stessa. Una bobina trasmettitore Qi2 da 44mm ben avvolta in filo Litz dovrebbe misurare 300–500mΩ di DCR a temperatura ambiente. Le bobine avvolte con un numero di fili insufficiente o rame di purezza inferiore misurano 600–900mΩ — aggiungendo direttamente il 15–25% in più di generazione di calore a 15W di carico. Richiedi la misura del DCR della bobina dai registri di controllo qualità in ingresso della fabbrica.

Spessore e grado della schermatura in ferrite. Lo strato di ferrite sotto la bobina reindirizza il flusso magnetico lontano dal PCB del dispositivo e dall’assieme della porta USB-C. Una ferrite di spessore insufficiente (meno di 0,5mm nei design budget) causa perdite per correnti parassite nel metallo vicino e degrada l’efficienza. Per una base Qi2 da 15W, lo schermo in ferrite dovrebbe essere di grado NiZn o MnZn con permeabilità di 100–300 a 100kHz. Questa è una specifica di materiale che la fabbrica dovrebbe poter confermare dalla sua BOM.

Design del percorso termico. A 15W di ingresso e 87% di efficienza, la base dissipa circa 2W internamente. Una base senza interfaccia termica tra l’assieme della bobina e il case esterno svilupperà un hotspot sulla superficie di ricarica che supera i 45°C sotto carico continuo — sopra la specifica di temperatura superficiale di Qi2 e percepibilmente caldo alla mano dell’utente. I design adeguati usano un pad termoconduttivo (1–3 W/m·K) tra l’assieme della bobina e il guscio inferiore, che agisce da diffusore di calore passivo. Alcuni design aggiungono una piccola piastra di base in alluminio. Verifica questo nel disegno della sezione strutturale prima del sign-off dell’attrezzaggio.

Derating della potenza basato sulla temperatura. Gli IC controller di qualità implementano un foldback termico: se un termistore NTC vicino alla bobina supera i 60°C, la potenza di uscita scende a 5W. Questo protegge il dispositivo ma apparirà come “ricarica lenta” agli utenti in ambienti caldi. Conferma la soglia di derating e il posizionamento dell’NTC con l’ingegnere hardware della fabbrica, non solo con il contatto commerciale. Il nostro servizio di sourcing può facilitare la comunicazione tecnica diretta con il team di ingegneria della fabbrica durante la fase pre-produzione.

Ambito di personalizzazione OEM: cosa può essere cambiato senza una nuova certificazione

La gamma di personalizzazione disponibile su una base di ricarica wireless varia significativamente a seconda che tu stia usando il design di riferimento certificato della fabbrica o partendo da una BOM da foglio bianco. Comprendere il confine previene costose sorprese dopo l’investimento in attrezzaggio.

Case e materiale superficiale — rischio basso. Cambiare il colore del guscio esterno, aggiungere un logo, passare da ABS a PC/ABS o aggiungere un rivestimento superficiale in tessuto non influisce sulle prestazioni RF e non richiede nuovi test sotto la maggior parte dei framework di certificazione. Richiede però una pratica di Class II Permissive Change presso l’FCC se l’FCC ID viene mantenuto, il che è semplice. Gli anelli superiori in alluminio richiedono più attenzione: un anello metallico chiuso attorno alla bobina può influire sull’accoppiamento e può richiedere una rivalutazione EMC.

Diametro della bobina — rischio moderato. Cambiare la bobina da 44mm a 60mm (per basi da scrivania o multi-dispositivo) cambia le caratteristiche dell’antenna e richiede nuovi test RF e di efficienza. La fabbrica dovrebbe avere dati di validazione per le dimensioni di bobina comuni; conferma prima di impegnarti sull’attrezzaggio.

Aggiunte di profili di erogazione di potenza — rischio alto. Aggiungere un profilo di ricarica rapida proprietario (es. 15W Samsung EPP o 50W Xiaomi wireless) richiede modifiche al chipset e una nuova certificazione. Questa non è una modifica minore. Prevedi una ri-certificazione completa ($5.000–12.000 a seconda dei mercati e dei profili coinvolti).

Modifiche a cavo e connettore — rischio basso. Passare da USB-C a un design a cavo fisso con spina USB-A, o cambiare la lunghezza del cavo, non richiede nuovi test RF. Può influire sulla valutazione CE LVD se la tensione di ingresso cambia, ma le modifiche al cavo all’interno della stessa specifica di ingresso sono tipicamente coperte da una Dichiarazione di Conformità aggiornata.

Per gli acquirenti che si riforniscono da fabbriche di elettronica di consumo nell’area di Shenzhen, il percorso più rapido verso una base wireless certificata e private-label è selezionare una fabbrica con un design di riferimento Qi2 esistente, applicare il tuo branding al case ed eseguire una Class II Permissive Change sulla pratica FCC. Tempistica totale dalla selezione della fabbrica alle unità di produzione certificate: 10–16 settimane. Partire da un nuovo design aggiunge 12–20 settimane. Vedi la nostra guida sul sourcing di elettronica dalla Cina per una panoramica più ampia della tempistica da campione a produzione attraverso le categorie di elettronica.