무선 충전 패드 (Qi2 / MagSafe 호환 OEM)

Qi2 vs Qi 1.x vs 독자 프로파일: 프로토콜 차이가 제품에 의미하는 것

2023년 Wireless Power Consortium이 발표한 Qi2는 자기 전력 프로파일(MPP)을 도입합니다 — 송신 코일과 수신 코일의 중심을 ±1mm 이내로 보장하는 물리적 정렬 링입니다. 구매자에게 이것은 두 가지로 중요합니다: 전력 전달이 협상 오버헤드 없이 예측 가능하게 15W이며, 코일-코일 결합 계수가 충분히 높아 정상 사용 조건에서 15W 상한의 열 디레이팅이 드뭅니다. Qi 1.x EPP(Extended Power Profile)도 10–15W를 전달할 수 있지만, 독자 인증 핸드셰이크를 통해서만입니다 — Samsung 폰에 15W를 전달하는 Samsung 충전기는 사설 프로파일을 가진 EPP이지, 라이선스 계약 없이 누구나 구현할 수 있는 표준이 아닙니다.

목표 시장이 iPhone 15 이후라면 Qi2가 올바른 타겟입니다. Apple은 MPP 코일 기하학(44mm 외경, 자기 정렬 링이 51.6mm 피치 원 직경)을 요구하며 유효한 MPP 핸드셰이크를 제시하는 기기에만 15W를 전달합니다. Qi 1.x 패드는 iPhone 15를 7.5W로 충전합니다 — 하지만 제품이 “고속 무선 충전기”로 판매된다면 그 7.5W 상한은 부정적 리뷰를 발생시킵니다.

Android 전용 또는 혼합 시장 제품의 경우, 10W의 Qi 1.x EPP가 대상 시장의 대부분을 포괄합니다. 독자 15W 프로파일(Xiaomi, OPPO, Huawei, Samsung)은 칩셋 라이선싱이나 OEM의 승인된 공급망의 화이트 라벨 모듈이 필요합니다 — 중국 공장은 이들을 공급할 수 있지만 보편적 고속 충전 패드가 아니라 특정 브랜드 생태계에 한해서입니다.

실질적 OEM 결정: Apple 시장 제품에는 Qi2를, Android 중심 제품에는 Qi 1.x EPP + Samsung EPP를 지정하고, 컨트롤러 IC가 어떤 프로파일을 지원하는지 공장에서 명시적 확인을 받으세요. Integrated Device Technology(IDT), Renesas, NuVolta의 칩이 흔합니다; 생산 전 특정 부품 번호와 그 인증된 프로파일 목록을 검증하세요.

FCC Part 15 / Part 18 및 CE RED: 인증 경로와 공장이 보통 보유하는 것

무선 충전 패드는 100–205 kHz 대역(Qi 동작 주파수)에서 의도적 RF 에너지를 방출합니다. 이는 이들을 FCC Part 18(산업·과학·의료 장비 — 비의도 및 의도적 방사체)과 유럽 시장의 CE 무선장비지침(RED) 하에 둡니다. 인증 경로는 단순한 EMC 시험과 동일하지 않습니다.

FCC 요건. Part 18은 공인 시험소(A2LA 또는 NVLAP)의 전도 및 방사 방출 시험을 요구합니다. 시험은 Qi 동작 대역 밖의 방출이 Part 18 한계를 준수하는지 검증합니다. 추가로 Part 15 Subpart B가 충전기 내부의 디지털 회로에 적용됩니다. 많은 중국 공장이 레퍼런스 설계에 FCC ID를 보유합니다 — 하드웨어 변경 없이(케이싱만 다름) 자체 브랜드를 한다면, 공장의 기존 FCC 그랜트가 Class II Permissive Change를 통해 이전 가능할 수 있으며, 이는 $500–1,500이 들고 4–8주가 걸립니다. 코일 기하학, 전력 IC, 또는 펌웨어를 변경하면 새 그랜트 신청이 필요합니다(독립 시험소에서 $3,000–6,000, 8–12주).

CE RED와 SAR. RED는 EMC(ETSI EN 301 489-3)와 무선 성능 시험 모두를 요구합니다. Qi 패드는 또한 EN 62311의 SAR(전자파흡수율) 한계 대비 평가가 필요합니다 — 사용자가 패드를 몸에 대고 있어서가 아니라, 규정이 6 GHz 미만의 의도적 RF 방출을 가진 모든 기기에 적용되기 때문입니다. 평평한 패드의 경우 시험은 단순하지만, 시험소가 수행해야 하고, 공장은 특정 시험 보고서를 참조하는 적합성 선언서를 제공해야 합니다. 공장이 추적 가능한 DoC와 시험 보고서 세트 없이 기기에 CE 마크만 제공한다면, 그 CE 마크는 규제상 효력이 없습니다.

검사 서비스는 배송 전 인증 문서 패키지 — 시험 보고서, DoC, FCC 그랜트 레터 — 검토를 포함합니다. 박스에 인쇄된 CE 마크는 준수가 아닙니다; 통관에서 중요한 것은 기저 서류입니다.

코일 권선 품질과 열 관리: 효율 손실이 제품 문제가 되는 곳

코일 권선이 부실하거나 열 설계가 부적절한 무선 충전 패드는 폰을 느리게 충전하고 뜨겁게 작동합니다. 둘 다 생산 약정 전 공장에서 측정 가능합니다. 지정하고 검증할 핵심 파라미터:

코일 DC 저항(DCR). 송신 코일의 구리 저항은 코일 자체의 I²R 손실의 주요 동인입니다. 리츠선의 잘 권선된 44mm Qi2 송신 코일은 상온에서 300–500mΩ DCR을 측정해야 합니다. 소선 수가 부족하거나 구리 순도가 열등하게 권선된 코일은 600–900mΩ을 측정합니다 — 15W 부하에서 직접 15–25% 더 많은 발열을 더합니다. 공장의 입고 품질 관리 기록에서 코일 DCR 측정값을 요청하세요.

페라이트 차폐 두께와 등급. 코일 아래의 페라이트 층은 자속을 기기 PCB와 USB-C 포트 어셈블리에서 멀어지게 방향을 바꿉니다. 두께 미달 페라이트(보급 설계에서 0.5mm 미만)는 인근 금속에 와전류 손실을 일으키고 효율을 저하시킵니다. Qi2 15W 패드의 경우, 페라이트 차폐는 100kHz에서 투자율 100–300의 NiZn 또는 MnZn 등급이어야 합니다. 이것은 공장이 BOM에서 확인할 수 있어야 하는 재료 사양입니다.

열 경로 설계. 15W 입력과 87% 효율에서 패드는 내부적으로 약 2W를 방산합니다. 코일 어셈블리와 외부 케이싱 사이에 열 인터페이스가 없는 패드는 연속 부하 하에서 충전 표면에 45°C를 초과하는 핫스팟이 생깁니다 — Qi2의 표면 온도 사양을 넘어서고 사용자 손에 눈에 띄게 따뜻합니다. 적절한 설계는 코일 어셈블리와 하단 셸 사이에 열전도 패드(1–3 W/m·K)를 사용하여 수동 방열판 역할을 합니다. 일부 설계는 작은 알루미늄 베이스플레이트를 추가합니다. 툴링 승인 전 구조 단면도에서 이를 검증하세요.

온도 기반 전력 디레이팅. 품질 좋은 컨트롤러 IC는 열 폴드백을 구현합니다: 코일 근처의 NTC 서미스터가 60°C를 초과하면 출력이 5W로 낮아집니다. 이는 기기를 보호하지만 따뜻한 환경의 사용자에게 “느린 충전”으로 나타납니다. 영업 담당이 아닌 공장의 하드웨어 엔지니어와 디레이팅 임계값과 NTC 배치를 확인하세요. 소싱 서비스는 생산 전 단계에서 공장 엔지니어링 팀과의 직접 기술 소통을 촉진할 수 있습니다.

OEM 커스터마이징 범위: 새 인증 없이 변경할 수 있는 것

무선 충전 패드에서 가능한 커스터마이징 범위는 공장의 인증된 레퍼런스 설계를 사용하는지 백지 BOM에서 시작하는지에 따라 크게 다릅니다. 경계를 이해하면 툴링 투자 후 비싼 낭패를 방지합니다.

케이싱 및 표면 재료 — 저위험. 외부 셸 색상 변경, 로고 추가, ABS에서 PC/ABS로 전환, 또는 직물 표면 랩 추가는 RF 성능에 영향을 미치지 않고 대부분의 인증 프레임워크에서 재시험을 요구하지 않습니다. FCC ID를 유지한다면 FCC에 Class II Permissive Change 신고가 필요한데, 이는 단순합니다. 알루미늄 상단 링은 더 주의가 필요합니다: 코일 주위의 닫힌 금속 링은 결합에 영향을 미칠 수 있고 EMC 재평가가 필요할 수 있습니다.

코일 직경 — 중위험. 코일을 44mm에서 60mm로 변경(데스크탑 또는 다중 기기 패드용)하면 안테나 특성이 바뀌고 새 RF 및 효율 시험이 필요합니다. 공장은 흔한 코일 크기에 대한 검증 데이터를 가지고 있어야 합니다; 툴링 약정 전 확인하세요.

전력 전달 프로파일 추가 — 고위험. 독자 고속 충전 프로파일(예: 15W Samsung EPP 또는 50W Xiaomi 무선) 추가는 칩셋 변경과 새 인증이 필요합니다. 이것은 사소한 수정이 아닙니다. 완전한 재인증을 예산으로 잡으세요($5,000–12,000, 관련 시장과 프로파일에 따라).

케이블 및 커넥터 변경 — 저위험. USB-C에서 USB-A 플러그를 가진 고정 케이블 설계로 전환하거나 케이블 길이를 변경하는 것은 RF 재시험이 필요 없습니다. 입력 전압이 바뀌면 CE LVD 평가에 영향을 미칠 수 있지만, 동일 입력 사양 내의 케이블 수정은 보통 업데이트된 적합성 선언서로 포괄됩니다.

선전 지역의 소비자 전자제품 공장에서 소싱하는 구매자의 경우, 인증된 자체 브랜드 무선 패드로 가는 가장 빠른 경로는 기존 Qi2 레퍼런스 설계를 가진 공장을 선택하고, 케이싱에 브랜딩을 적용하고, FCC 신고에 Class II Permissive Change를 하는 것입니다. 공장 선택부터 인증된 생산 유닛까지의 총 일정: 10–16주. 새 설계에서 시작하면 12–20주를 더합니다. 전자제품 카테고리 전반의 샘플-생산 일정에 대한 더 넓은 개요는 중국에서 전자제품 소싱 가이드를 참조하세요.