苹果Magsafe无线充电套装拆解：远大于创意之外的硬件堆料

提到苹果公司，大多数人都会敬佩它的创新精神，比如研发Touch ID，开创在手机上采用指纹解锁功能；发明精致小巧的AirPods，在全球引发TWS耳机热潮；发布Magsafe无线充电器，革新无线充电新方式。

Touch ID与AirPods，大家应该不陌生，那什么是Magsafe无线充电呢？简单来说，这是一种磁吸连接的无线充电技术，专门针对无线充电发射线圈和接收线圈无法精确对准的痛点。虽然只是一个小小的功能，但是创意十足，所以本期贸泽电子爆款拆评将拆苹果Magsafe无线充电套装一探究竟。

拆解

苹果Magsafe无线充电套装包含一个15W的Magsafe无线充电发射端和一个20W的快充充电头。Magsafe发射端外观设计精美，带有磨砂质感，一整块铝合金完全看不到切割、拼接痕迹，工艺非常棒。这也给拆解造成困难，经过暴力拆解后的画面如下图所示。

• Magsafe无线发射端

Magsafe无线发射端内部有一圈磁铁，正好和iphone或者是Magsafe外壳磁吸匹配，中间则是无线充电线圈，线圈和磁铁之间有塑料环隔离，并且在塑料环上还设计检测线圈，用于FOD，也就是异物检测。因为在无线充电的时，发射端和接收端之间如果有金属异物，那么在交变的磁场中会产生感应电动势，在导体内部形成感应电流，而此时金属相当于一个电阻，由此会产生高热，可能引发危害，而FOD的设计可以避免这种危害。

重点看下无线充电发射端的主板（如下图所示），PCB板上的屏蔽罩已经用热风枪取下，元器件都布局在PCB板一侧，硬件结构一目了然，分为控制部分和无线充电部分。

控制部分主控芯片采用意法半导体的STM32F4系列微控制器（STM32F446MEY6）。

这是一款集成DSP和FPU的高性能微控制器，除了拥有更大的SRAM外，还集成更多的外设资源，如全双工的 I²S、低于 1μA 的 RTC、2.4M采样率的 ADC，自适应的实时 ART 加速器，除了作为无线充电的主控，也可以应用在工业、消费和医疗电子等行业。

德州仪器的温度检测芯片（TMP302），主要用于检测无线充电时的温度情况，如果过热则会进行过热保护措辞，防止发生意外。MPS的降压芯片，为意法半导体的微控制器提供工作电压。

无线充电部分的主芯片是意法半导体的无线充电控制器STWPSPA1，猜测是苹果公司专门找意法半导体订制的芯片，采用CSP封装，尺寸非常小，外围电路精简。控制器旁边是四颗采用并联设计的NPO谐振电容。NPO电容也就是温度补偿陶瓷电容，具有非常低的介质损耗，并且温度稳定性特别好，容量和损耗随温度影响变化比较小，多数无线充电器都要用到4颗。

除此之外，Magsafe无线充电发射端的全部硬件电路还包含一个Type-C接口（如下图所示），这个USB TYPE-C接口电路真正诠释了什么叫麻雀虽小，五脏俱全。不仅仅是设计得精致、可靠，而且元器件密密麻麻，外围也有钢套加固。

Type-C接口内主要是一些功率器件，功能上最重要的一颗芯片是英飞凌的USB Type-C接口控制器（CYPD2104），基于Arm Cortex-M0内核，集成GPIO，I2C，SPI，UART等基本的外设，带有一个TYPE-C的接口，属于入门级的Type-C接口硬件方案。

板子中间最大的芯片是德州仪器的同步升压转换器（TPS61178），配有断开负载用的内置栅极驱动器，集成了16mΩ开关FET和16mΩ整流器FET，在特定条件下，转换效率最高可以达到96%，除了无线充电USB Type-C供电的应用，还可以用于便携式扬声器、LCD显示器的源驱动器等场合。

看完Magsafe无线充电发射端这部分硬件，你不得不承认苹果公司在产品上的精雕细琢。就这么个小玩意，内部的元器件选型丰富而又合理，结构布局紧凑又不失美观。不禁让人感叹，买时嫌贵，拆后又发现好值，真香。

• 20W快充充电头

继续看Magsafe无线充电套装配套的20W快充充电头的内部硬件。电源PCB主板精致小巧，结构堆叠考究，尤其在不影响电气性能的情况下实现殊不易。PCB板上的被动元器件包括共模电感（用于滤除EMI干扰）、铝电解电容（用于高压滤波），1.25A 250V的保险丝，色环电感，变压器，达尔科技同步整流MOS管，安森美NMOS管等。

电源主控芯片采用PI电源芯片，单看丝印查不到这颗芯片的资料，猜测可能是苹果向PI公司订制的产品，从外围电路来看，应该内置了控制器、开关管、次级同步整流控制器等功能，集成度非常高。PI公司的电源芯片在国内的应用场合还是非常多的，比如氮化镓电源芯片已经被OPPO、小米、努比亚、倍思等众多知名品牌的快充采用。

在输出端这一侧，USB PD协议芯片采用的同样是英飞凌的USB Type-C控制器（CYPD2134），和Magsafe无线充电发射端的控制器是同系列的产品，基于Arm Cortex-M0内核，集成GPIO，I2C，SPI，UART等基本的外设，带有一个TYPE-C的接口，不同的是，它多了一些GPIO口，可操作的空间更大。

Type-C控制器旁边是安森美的NMOS管（ NVTFS4C10N），用于输出VBUS开关管。这个产品系列有30V、40V、60V的规格选择，具备超低的导通电阻，适用于电源管理、电源负载开关、电机驱动等应用。

整个充电套装主要的一些芯片BOM如下表所示：

小结

拆解完苹果Magsafe无线充电套装，内部硬件方案让我对这个产品另眼相看。首先必须要承认，贵有贵的道理，这个充电套装无论在用料、结构布局、工业设计均处于行业前列。其中涉及到的重要元器件都是国际知名半导体商的产品：如电源主控芯片采用的是PI公司的产品；USB TYPE-C控制器是英飞凌的产品；功率MOS管用到安森美、达尔科技的产品；电源芯片用到MPS、德州仪器的产品；充电器主控和无线充电控制器都是意法半导体的产品，以及还有一些知名日系电容器厂商的产品，涉及到太多重量级的品牌。总之一句话，硬件方案绝不偷工减料，物有所值。

但是回归到产品本身而言，我觉得目前Magsafe无线充电注定属于小众产品，就像我视频中一开始提到因为成本以及市面上有线快充的限制，阻碍了它的普及。从实用性角度来说，Magsafe无线充电只能算目前介于有线快充和传统无线充电之间的折中方案，或许等哪天无线充电标准统一了，功率提升了，它就能一跃而上，成为无接口充电的理想解决方案之一。当然，在此猜测也没多大意义，是晋升还是被淘汰，时间会告诉我们答案。想了解更多更详细的关于Magsafe无线充电器的内容，欢迎点击观看由贸泽电子独家赞助的爆款拆评视频。