支持Qi2子系统方式认证,伏达半导体Nu222模组全面测试详细解析

前言


WPC从2023年11月开始启动Soft-Launch认证测试,主要开放给前期积极参加插拔测试(MPP Plugfest)以及标准技术的贡献者,认证通过的产品将作为Qi2兼容性测试资源池,作为后续认证标杆。

伏达半导体作为无线充电行业的领军企业,参与了Qi2标准推进,有幸受邀参加了第一批认证测试。目前,Nu222模块已经通过了Qi2认证,并于12月7日下发证书,证书编号:14391。同时Nu222模块已经准备好给苹果手机生态链客户出货,有望在今年圣诞季上市,给最新的苹果iPhone 15系列提供MPP 15W快充。

 在2023年苹果秋季发布会上,苹果宣布iPhone 15全系列支持Qi2无线充电技术。而在本月,苹果推送的iOS 17.2 RC版本中,加入了iPhone 13、iPhone 14等机型对Qi2无线充电技术的支持。这意味着,包括iPhone 13、14、15系列在内的12款机型都已支持最新的Qi2无线充电标准,通过采用Nu222模块,也可以为iPhone 13、14 系列提供MPP 15W快充。

伏达首创的模块子系统认证方式


可以让客户像搭积木一样快速堆叠新产品。客户搭载Nu222模块产品可以采用子系统方式认证,豁免了ATL和IOP测试,直接注册,缩短开发周期并省掉了认证费,伏达同时提供注册服务。


Nu222是业界唯一一款支持Qi2子系统方式认证的模块,WPC官网可查。 

伏达Nu222模组 


Nu222模组支持USB PD 9V2.22A,5V3A和DC 协议 9V2.22A多种功率规格输入并支持最大15W快充输出,待机功率小于300mW,效率高点超过78%,支持BPP+MPP。Nu222模组有着多种包括OVP/UVP/OCP/OTP/OSP等保护措施,还有着多种异物检测技术,保证充电过程的安全高效可靠。

Nu222模组正面展示

Nu222模组背面展示

伏达Nu222模组直径约为58.2mm

重量约为84.7g 

接下来会对这款模组的主要无线充电芯片NU1718作一个详细讲解。


伏达NU1718
NU1718是一款伏达自主开发的高集成度无线充发射端控制器芯片,集成了一个用于电源输入电压调节的Boost变换器,可调节输出电压范围为5V至45V,步进为25mV,集成四对半桥驱动器,可控制死区时间和斜率,集成了一个91.996MHz时钟频率、32位架构、64K多编程存储器和4K静态随机存取存储器的微控制器核心,支持QC/PD协议的快速充电模块,可以很好地满足Qi2 MPP的规格要求。

NU1718集成了电源系统的各项关键功能,包括低电磁干扰(EMI)场效应晶体管(FET)驱动器、启动电路、5V/3.3V/1.8V LDO电源以及高精度电流测量。其独有的电流测量电路可提供准确的电流读数,用于FOD电源测量,还支持带内管理、Q因数检测和ASK解调。

此外,NU1718还集成了诸如输入欠压锁定、过压保护、过流保护、创新独特的Juggle Protection电路和热关断等保护功能,进一步提升整个系统解决方案的可靠性。

NU1718在睡眠模式下具有超低静态电流,小于20uA,从而极大地节省能源。该设备还支持多种通信接口,包括灵活的I2C主/从和UART接口,为系统集成提供了更多的选择和便利性。

此外,NU1718配备了强大的数据采集能力,拥有13通道、14位ADC,可提供精确且多样化的数据采样与监测。

伏达NU1718采用6mm x 6mm QFN48封装。以上描述的多种优势特点使NU1718成为符合WPC V1.3 EPP 15W的无线充电发射模块的理想选择。同时NU1718也适用于包括消费品、工业、汽车售后市场和医疗等领域的无线电力发射器,该芯片还适合开发80W Tx(发射器),目前已在国内多家手机制造商中使用。

 如下是充电头网对这款模组进行的一个充电全程测试,我们将通过详尽的测试流程和全方位的数据收集,全面了解伏达Nu222模组的性能表现。


充电全程测试

充电头网将伏达半导体Qi2 MPP无线充电模组与 iPhone 15 放置于25℃的恒温箱中,并接通电源,测试结果如下。

接通电源后握手9V电压,前9分钟功率稳定在19.5W左右;随后功率下降至14W左右并持续充电至第32分钟;随后功率下降至12W左右并持续充电至第45分钟;随后功率上升至15W左右并持续充电至第49分钟;随后功率下降至13W左右并持续充电至第1小时05分钟;随后功率下降至8W左右并持续充电至第1小时32分钟;随后功率不断下降进入涓流充电模式,直至手机充满电,充电全程耗时约2小时02分钟。 

绘制出折线图,可以看出,伏达半导体Qi2 MPP无线充电模组为 iPhone 15 充电至50%耗时44分钟,充至80%耗时1小时15分钟,充至100%耗时约2小时02分钟。 

经充电头网实测得伏达半导体Qi2 MPP无线充电模组Nu222的充电最大功率在19.7W左右。


温度测试

充电器是一种转换设备,充电过程中会有损耗,以热量的形式散发出来,所以充电器会发热。

将伏达半导体Qi2 MPP无线充电模组为 iPhone 15 充电放置于25℃的恒温箱中一小时后采集充电器表面的温度。

使用热成像仪拍摄伏达半导体Qi2 MPP无线充电模组为 iPhone 15 充电接触面最高温度为42.9℃。此时功率在13W左右,该模块属于半成品没有其余散热装置,这个温度表现属于正常现象。

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