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智能手环无线充电方式验证

现在正在使用3D打印方式做智能手环,初始设计的充电方式采用顶针式,结构设计上要预留很大空间,同时顶针与3D打印材料不易固定,另外防水性能也需加强,顶针式充电还需做专用充电夹具,使用不是很方便可靠。 试用目的:引入无线充电方式,自然带来的优点是减轻结构设计压力,充电方式更方便可靠。本着评估该无线充电套件原型的基础,并将其加入现在已有3D打印手环基础上,实现手环真正的无线充电功能。(本项目采用的是IDT 3W无线充电开发套件)

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团队介绍

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团队成员

陈杰 硬件工程师

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项目简介
现在正在使用3D打印方式做智能手环,初始设计的充电方式采用顶针式,结构设计上要预留很大空间,同时顶针与3D打印材料不易固定,另外防水性能也需加强,顶针式充电还需做专用充电夹具,使用不是很方便可靠。 试用目的:引入无线充电方式,自然带来的优点是减轻结构设计压力,充电方式更方便可靠。本着评估该无线充电套件原型的基础,并将其加入现在已有3D打印手环基础上,实现手环真正的无线充电功能。(本项目采用的是IDT 3W无线充电开发套件)
硬件说明

一、 硬件说明:


硬件确定,参考现有无线充电方案对比:.


1):标准QI协议无线充电方案


优点:成熟可靠,已经市场检验。大牌供应商多,技术支持好。供货有保障。


缺点:价格会较私有协议无线充电方案贵些。另外国外方案一般货源交期较长。


2):私有协议无线充电方案


优点:价格较低,且可根据应用场景,灵活选择方案。交期较短。


缺点:选型不确定性,厂商层次不齐,方案的成熟稳定性未知。


经考虑现有手环的应用场景,会在上面两种方案直接徘徊。特此申请该无线充电套件测试,该帖将采用简易方式展示手环如何加入无线充电功能。以及引入IDT无线充电后的测试情况。


二、 硬件方案.


现有手环方案(3D打印外壳结构,为无线充电引入预留空间) + IDT 3W 无线充电套件,组合为带有无线充电功能的手环。


三、实施过程


过程简单粗暴,但不失重点!


IMG_20171022_173105.jpg

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由于该手环项目未曾设计3D打印无线充电底座,因此IDT无线充电套件也仅限于功能性验证。


据规格书:

3.62*2.24mm 40PIN 外围器件:9-20个

该方案所占用PCB面积还是很容易接受的。故在实际项目中选用此方案也是优选的。


2017-10-23_212311.png



其他使用示波器等仪器测试工作情况图片此处以省略......


四、应用测试


做产品来说,稳定性是一方面,可靠性及安全更为重要。故而另外最后针对产品的温升做个测试。


测试数据如下表格(使用热释红外测温仪,多次测量取最高值):


无标题.jpg


测试情况:室温:27℃,无线发射线圈 1W,无线接收线圈 0.7W。红外测温仪误差 + - 1.2℃.


单位℃IDT 9235ICIDT TX线圈测试手环正面测试手环后壳
初始温度27272727
充电10min32393639
充电30min34414043


温升简单测试还是可以接受,因为是剪小无线接收PCBA,故而散热不太好是正常的。如果真引入无线充电IC,肯定是会贴片在手环PCB上。



软件说明

软件说明:纯硬件方面验证,无需软件工作;

演示效果

总结:


1、IDT方案占用PCB布局较小,外围所需器件尚可,尤其针对可穿戴设备来讲,IDT还是不错的。

2、应用较为简单,但针对可穿戴设备,其空载功耗较高,温升略大(或许与我测试方式有关)。

3、最重要的还是价格,该芯片估计会在一个多美金左右。相较与国产无线IC产品或其他私有协议无线IC产品,性价比不高。

 尤其针对可穿戴产品或是防水无线充电牙刷等大规模市场,我个人觉得一般都会选用私有协议无线IC产品,至少从国内目前无线充电产品的应用上来说是这样的。



使用效果如视频:




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