苹果MagSafe Duo Charger双项无线充电器IC级分析报告
2020年12月11日，充电头网针对苹果MagSafe Duo Charger双项无线充电器（型号A2458）进行了详细的拆解，通过拆解大家对MagSafe Duo Charger双项无线充电器的做工及用料有了一定的了解，下面充电头联合CNAS授权的第三方实验室“西安功率器件测试应用中心”继续对MagSafe Duo Charger双项无线充电器进行IC级分析。
此前，充电头网还为大家带来了苹果原装MagSafe无线充电器的IC级分析，大家可点击蓝色字体查看详情。
MagSafe Duo Charger双项无线充电器外观图
MagSafe Duo Charger双项无线充由iPhone无线充和Apple Watch无线充组合而成，其中线头Lightning端头连接在Apple Watch所在的电路板上，Apple Watch所在的电路板还提供iPhone无线充的升压供电，iPhone无线充供电通过柔性PCB与Apple Watch的PCB相连接，以下是整机Xray图：
iPhone无线充单元X RAY图
Apple Watch无线充单元X RAY图
Apple Watch PCB单元
iPhone PCB单元
其中Apple Watch PCB单元中的1、2部分结合线圈组成了Apple Watch的无线充电器；Apple Watch PCB单元中的3部分和iPhone PCB单元的4部分组成了iPhone无线充电器。其中iPhone无线充部分的无线充电器电路单元与上次MagSafe磁吸无线充电器（型号A2140）电路及PCB结构完全相同。
Apple Watch PCB单元第1部分放大图
Apple Watch PCB单元第2部分放大图
Apple Watch PCB单元中第1部分放大图及第2部分放大图如上所示，由第1部分和第2部分共同组成了给Apple Watch充电的电路单元，其中第1部分主要给第2部分无线充发射部分提供升降压电压转换，同时给整个电路单元的相关IC提供供电。
第1部分中丝印为QUJ的芯片是TI公司的四开关Buck-Boost控制IC TPS63060DSCR，该IC是一款最大输出2A，输出电压可调节的四开关Buck-Boost芯片，其将四个开关均集成在IC内部，如下图中所示：
TPS63060DSCR典型应用图
TPS63060DSCR IC内部四管BUCK-BOOST拓扑图
其中Q1、Q2、Q3、Q4均为IC内部集成的MOSFET，该种高度集成的方式有助于缩小整个电路PCB尺寸，同时TPS63060DSCR采用10-PIN-SON封装，从封装层面上也进行了高度的集成，最大化的缩小该单元电路在PCB上的占板面积。
TPS63060DSCR Xray图片
TPS63060DSCR Decap图片
TPS63060DSCR的Xray图及Decap图如上图所示，其中左上角的两个管脚分别打3根线是IC内部集成升压输出端MOSFET的漏极和源极，左下角两个管脚分别打3根线是内部集成降压输入端MOSFET的漏极和源极。整个框架底部是组成BUCK-BOOST电路的两个低边MOSFET的源极，与电路的地相连接。
TPS70950DRVR 典型应用图
第1部分中丝印是SDH的芯片是TI公司的TPS70950DRVR，该IC是一款超低静态电流的线性稳压器，主要用在对稳定性要求较高的低功耗场合，该电路选择的型号输出电压为5V，在电路中的主要目的为给控制IC提供稳定的供电。
TPS70950DRVR Xray图片
TPS70950DRVR Decap图片
TPS70950DRVR作为高集成度的线性稳压器件，其内部同样集成相应的功率器件，从TPS70950DRVR开帽后的图片可以看出，其左下角和左上角所在的单元为三端稳压器的输入端和输出端，该部分主要作用为功率电压调节作用，右边两个管脚所在的位置则为控制单元电路。
TPS62125DSG 典型应用图
TPS62125DSG 内部同步BUCK拓扑
第1部分中丝印是SAQ的芯片是TI德州仪器的BUCK IC TPS62125DSG，该IC为同步BUCK拓扑，拥有较高的效率，同时内部集成功率器件，采用WSON 8封装，封装尺寸仅仅只有2*2mm，缩小了整个PCB的尺寸。
TPS62125DSG Xray图片
TPS62125DSG Decap图片
从TPS62125DSG开帽图可以看出，左下角第一个Pad打了两根线为同步BUCK低边MOSFET的源级打线，左下角第二个Pad打了两根线，为同步BUCK的高边MOSFET的漏极打线，左上角第二个Pad打了两根线，是同步BUCK中高低边MOSFET的源-漏极连接点SW，与该IC的规格书一致。
STM32F072CBY8 Xray图片
STM32F072CBY8 Decap图片
第2部分中丝印为F072CBY的芯片是ST的STM32F072CBY8 ARM芯片，STM32F072CBY8是目前市场一款主流的ARM Cortex-M0的MCU，典型工作电压为3.3VDC，在第二部分的电路中，该MCU作为Apple Watch单元无线充线圈驱动全桥电路的输出控制器来使用，选择的封装为WLCSP49封装，尺寸仅为3.3*3.1mm。
TPS51604 Xray图片
TPS51604 Decap图片
第2部分中丝印为1604的芯片是TI公司的驱动IC TPS51604。TPS51604是一款IT针对高频同步降压电路市场推出的一款半桥驱动IC，内部包含一个高边驱动和一个低边驱动，在Apple Watch无线充电路中，采用了两颗TPS51604从而组成了一个对应的全H桥的驱动电路，后面驱动四颗MOSFET管来驱动发射线圈。
871021 Xray图片
871021 Decap图片
第2部分中丝印为871021的四颗芯片为Apple Watch无线充的线圈驱动MOS管，四颗MOS管组成H桥电路，对发射线圈进行驱动。
一颗主控芯片STM32F072CBY8、两颗驱动芯片TPS51604、四颗开关MOSFET 871021共同组成了第二部分Apple Watch无线充的线圈发射部分；一颗四开关BUCK-BOOST芯片TPS63060及相关的辅助电路组成了第一部分Apple Watch无线充的电压转换部分。
第一部分和第二部分共同组成了双项无线充的Apple Watch无线充单元，Apple Watch无线充的完整主功率电路拓扑示意图如下所示。
Apple Watch无线充主功率单元拓扑示意图
第3部分和第4部分组成了iPhone无线充的完整电路，因其电路结构与MagSafe磁吸无线充电器（型号A2140）完全一致，该部分电路已经在《iPhone12 MagSafe磁吸无线充电器IC级分析报告》中进行了详细的描述，因此本次不对第3部分和第4部分的电路进行重复分析，仅对其主电路拓扑进行相应的描述。
第3部分：iPhone无线充升压电路单元
iPhone无线充主功率单元拓扑示意图如上图所示，其前级主功率电源采用的同步BOOST升压方案，使用的IC为TPS61178，与Apple Watch前级使用的四管BUCK_BOOST电路存在差异。
第4部分：iPhone无线充线圈驱动单元电路
STWPSPA1芯片内置两颗MOS管，与芯片外置的两颗组成H桥驱动无线充电线圈。
充电头网总结
苹果MagSafe双项无线充保持了苹果一贯的高品质的风格，白色外观，可折叠方便携带，同时其内部IC均采用高度集成、小封装的工艺结构，从而使得MagSafe双项无线充的电路结构PCB面积最小化，使消费者获得良好的体验感，但是一千多的零售价格不知消费者是否愿意买单。
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