手机无线充电器坏了
品慧电子讯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，观察其内部电路工艺设计。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。
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在电器损毁时修修再用，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
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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
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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
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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
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下图显示了充电器内部电路的主要结构。
▲ 图1.3.1 充电器内部电路
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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粘合在一起。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
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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
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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
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使用电路通断器可以判定四个电容是并联关系，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：
1.4 外部磁场
在 苹果手机无线充电板外部电磁场测试[1] 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。
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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
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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
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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，观察其内部电路工艺设计。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。
在之前对其工作频率的测量，发现与内部主要LC谐振频率相差近三倍的关系。
参考资料
[1] 苹果手机无线充电板外部电磁场测试: https://blog.csdn.net/zhuoqingjoking97298/article/details/112437442?ops_request_misc=%257B%2522request%255Fid%2522%253A%2522164110960216780271535873%2522%252C%2522scm%2522%253A%252220140713.130102334.pc%255Fblog.%2522%257D&request_id=164110960216780271535873&biz_id=0&utm_medium=distribute.pc_search_result.none-task-blog-2~blog~first_rank_ecpm_v1~rank_v31_ecpm-5-112437442.nonecase&utm_term=%E6%97%A0%E7%BA%BF%E5%85%85%E7%94%B5%E5%99%A8&spm=1018.2226.3001.4450
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