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京造无线充鼠标垫拆解报告 [复制链接]

 
本帖最后由 不亦心 于 2021-12-19 18:10 编辑

                        京造无线充鼠标垫拆解报告

 

 

写在前面:

感谢EEWORLD免费提供样品拆解。第一次参与拆解活动,没什么经验,各位看官将就着围观。

本次拆解报告大致按以下顺序展开:使用体验开箱测试拆解恢复原理简介夹带私货。

        拆解开始,搬好板凳,花生瓜子矿泉水……       

  • 使用体验

产品包装及外观简约风,内部电路及性能小作坊风,产品暴利。

鼠标垫表面稍显光滑,对鼠标不是很友好;无线充电速度应该会拉低行业平均值,且无金属异物检测功能。

拆解体验相当失望,原本以为是整个无线充鼠标垫的任何区域都可以给鼠标无线充电,外加一个可以给手机充电的区域,实际上是在鼠标垫里塞了一个线圈,固定位置给手机充电而已。草率了,没看清产品就申请拆解了,纯属浪费时间。

以上体验仅为个人喜好,仅供参考,不对产品及站方活动构成任何建议。      

  • 开箱

随产品赠送了洁面乳兑换券。外包装相当简约,没那么多花里胡哨的东东。京东物流也不靠谱,包装边角有损坏。

 

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产品信息在外包装背面左下角。

 

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外包装侧边京造广告:好生活,京心造。

 

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包装封口有生产日期:

 

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打开包装,内有塑胶托盘固定鼠标垫,鼠标垫x1,1m的A2C数据线x1,说明书x1;鼠标垫大小大概一张A4纸大小:305.8x206.8x6mm:

 

image-20211219172504-7.png image-20211219172504-8.png image-20211219172504-9.jpeg

 

正面十字闪电标记了无线充电线圈位置,供电输入口为C口,用U型金属卡扣固定,金属卡扣上正面有简约的logo:J.ZAO;Logo下方的圆孔为指示灯;金属卡扣背面有两个螺丝固定,也是整个产品仅有的两颗螺丝。

 

image-20211219172504-10.jpeg image-20211219172504-11.png image-20211219172504-12.png

 

背面铭牌信息:

 

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  • 测试

上电测试,待机指示灯红色,充电指示灯绿色。无金属异物检测功能(或许是不灵敏,测试用的是直径30mm的金属片,没有做大金属异物测试),这种桌面用品很容易造成金属被加热发生安全事故。

DC5V输入可以正常工作,DC9V输入红灯闪烁报警无法工作,必须快充输入才能升9V。

 

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三星Galaxy S21 Ultra充电测试,测试环境温度不超过22度。整个充电过程没有进入10W快充,充电输入功率大概维持在6W左右;没电到充满电要四个半小时左右。

 

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作为对比参考,提供一个正常进入三星快充的充电曲线

 

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水果13进入了7.5W模式,充满电也要4个小时。

 

image-20211219172504-18.png

 

偶尔会看到有些人担心无线充有辐射问题,纯属杞人忧天,瞎扯淡。借此机会提供一个不严谨的测试数据供参考。

测试环境本身的磁场强度max值为0.006mT

 

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无线充待机,探头至于线圈表面,max值为5.96mT,比环境背景大了接近1000倍,别担心,且往后看。

 

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把探头位于无线充线圈正上方15-20cm处看以下数据:max值为0.006mT;将探头放置于线圈侧边附近,max值为0.007mT;磁场强度恢复测试环境数值,可见无线充线圈的磁场作用范围有限。

 

image-20211219172504-21.jpeg image-20211219172504-22.jpeg

 

下面看一下无线充功率传输过程中的磁场情况,探头位于手机和无线充线圈中间,max值为22.348mT,比背景环境值大了3700多倍。

 

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功率传输过程中,再看看手机周围的磁场,侧边和正上方的max值分别为,0.006mT和0.037mT,可见无线充线圈产生的磁场都被约束在TX和RX线圈之间,泄漏的很少。

 

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从仿真图上可以更直观的看到:

线圈不加铁氧体的情况:

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线圈增加铁氧体后可以看到,磁场绝大部分被约束在两个磁片之间。

 

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再来看看无线充功率传输过程中的辐射情况:

水平和垂直方向分别如下(附图为其他无线充数据,不是京造无线充鼠标垫的数据)

 

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看完这些如果你还担心无线充有辐射不安全,那建议你把手机也扔掉,电子设备都不要用了。 

     

  • 拆解

 

拆解就很简单了,把C口的两颗螺丝拧掉,把边缘的双面胶撬开就搞定。

 

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PCB板很简陋,C口输入进来,通过LDO 7550给主控供电,两颗双MOS LN8363A组成全桥,主控定制丝印2039CN,背面仅放了一颗贴片双色LED。

 

image-20211219172504-32.png image.png

       

  • 复原

这板子没有详细测试的欲望,就不测试了,直径复原发挥余热了。复原很简单,找3M双面胶粘一下就搞定。

 

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  • 基本原理简略介绍

原理很简单,但要讲清楚,很费精力,这里不详细介绍,只简单解释一下。

从基本的RLC电路开始。

 

 

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看一下其增益曲线(频率归一化到LC谐振频率),可见峰值增益右侧具有单调性,只要调节频率即可改变R上的电压。

 

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为了实现电气隔离,RLC电路加入变压器

 

image-20211219172504-37.png

 

看一下其增益曲线(频率归一化到LC谐振频率),可见峰值增益右侧具有单调性,只要调节频率即可改变R上的电压。

 

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无线充线圈之间松耦合,次级漏感不能忽略,再加入补偿电容

 

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看一下其增益曲线(频率归一化到LC谐振频率),可见加入补偿电容后,导致某些工况增益曲线不是单峰,峰值右侧失去单调性,如果落入这种工况会导致控制逻辑反向,系统不稳定,因此设计的时候需要避开不单调区间。

 

image-20211219172504-40.png

 

简单聊一下,无线充的反馈方式。

TXRX:FSK,

RXTX:ASK(载波110K-205KHz,信号2KHz)

调制与解调框图如下。

 

image-20211219172504-41.png

 

需要注意的是,RX用开关电容ASK调制的时候,可能会造成TX电压无法解调的情况,设计的时候需要特别注意,所以很多应用TX会采用电压,电流同时解调,甚至会引入相位检测解调。

为什么会出现无法解调的情况,我们看一下增益曲线就知道。如下图红框,加入ASK调制电容和不加入调制电容,其增益在工作频率范围内有交叉点,这个时候单一的电压解调就会失效。

image-20211219172504-42.png image-20211219172504-43.png

 

ASK解调就很简单了,基本操作:信号采集,低通滤波,信号放大,波形整形。

实测及仿真图如下:

 

image.png

   

image.png image.png

   

再聊一下金属异物检测。

金属放在线圈表面,交流磁场会导致金属内产生涡流,改变系统Q值。所以可以通过检测Q值来判断,是否有金属。当然,不一定要解析出具体的Q值,通过LC振荡的幅值,衰减时间来间接判断也是一样的。

仿真图如下,给LC网络一个激励信号,让其自由振荡,然后整流低通滤波,即可求解Q值或者单纯判断其衰减时间。

 

image.png

 

就大致聊这么多吧,没精力深入展开细聊。       

  • 夹带点私货,

无线充,开关电源软硬件高手,有想换工作环境的,可以私信聊聊。

 

 

 

 

此帖出自电源技术论坛

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纯净的硅(初级)

看出来了,是无线充,开关电源软硬件高手。

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我是打酱油的,需要高手过来做同事,欢迎推荐  详情 回复 发表于 2021-12-20 20:49

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有深度的测试


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无限辐射测试这个很给力。

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看来是专业的,后面的知识讲解实在有些看不懂,哈哈。


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这种垫固定位置给手机充电确实没啥意义,

鼠标垫PCB板画的也很难看

 

楼主后面的原理讲解很专业

 

赞,楼主拆的很好

 


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后面介绍仿真图用哪家软件仿真的

最后谐振曲线图,,金属涡流导致LC谐振快速衰减,这个图怎么得的

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计算Mathcad,仿真SIMPLIS 直接在电感上并个等效负载  详情 回复 发表于 2021-12-20 20:51

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一粒金砂(高级)

tagetage 发表于 2021-12-19 18:47 看出来了,是无线充,开关电源软硬件高手。

我是打酱油的,需要高手过来做同事,欢迎推荐


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一粒金砂(高级)

qwqwqw2088 发表于 2021-12-20 11:31 后面介绍仿真图用哪家软件仿真的 最后谐振曲线图,,金属涡流导致LC谐振快速衰减,这个图怎么得的

计算Mathcad,仿真SIMPLIS

直接在电感上并个等效负载


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从申请时就期待着看到@不亦心 大作,很赞很赞,就是这个评品质量差了点儿意思,我们继续挖掘有价值的产品来评测。

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不管是哪年,都要加油!继续为中国电子行业做出小小的贡献吧! 扣扣 1206973913


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一粒金砂(中级)

分析的非常专业,赞

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