苹果无线充电器拆卸
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:
f s = 1 2 π L ⋅ C = 1 2 π 3.8 μ × 401 n = 128.9 k H z f_s = {1 \over {2\pi \sqrt {L \cdot C} }} = {1 \over {2\pi \sqrt {3.8\mu \times 401n} }} = 128.9kHz fs=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:
● 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
文章来源: zhuoqing.blog.csdn.net,作者:卓晴,版权归原作者所有,如需转载,请联系作者。
原文链接:zhuoqing.blog.csdn.net/article/details/122276386
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