1. 引言

 消费电子无线充电模块（如手机无线充、耳机充电盒）需高频PCB（110kHz~205kHz，QI标准）实现能量传输，行业数据显示，40%的无线充PCB因设计问题，能量传输效率仅80%（目标≥88%），某充电厂商曾因效率不足，导致无线充发热超45℃，用户投诉率超30%。无线充PCB需符合**QI无线充电标准**，效率限值≥88%（5W输出）。捷配累计交付1.2亿+片无线充PCB，效率达标率99.7%，本文拆解效率优化核心原理、线圈设计及滤波方案，助力解决无线充发热与效率问题。

2. 核心技术解析

3. 实操方案

3.1 效率优化四步设计（操作要点 + 数据标准 + 工具 / 材料）

1. 基材选型：优先选用生益 S1130（εr=4.3±0.05，tanδ=0.002@1MHz），基板厚度 0.8mm~1.2mm（支撑线圈与磁芯），通过捷配 “介损测试”（介电损耗测试仪 JPE-Tanδ-400），tanδ≤0.003；
2. 线圈设计：QI 5W 无线充线圈线宽 2.5mm（1oz 铜厚），匝数 10 匝，线圈内径 18mm，外径 30mm，用 Altium Designer “线圈绘制工具” 设计，线圈电阻用毫欧表（JPE-Mohm-300）测试，需≤0.1Ω；
3. 滤波电路：输入端串联共模电感（TDK ACM4532-100-2P，阻抗 100Ω@200kHz），并联电解电容（尼吉康 EEU-FC1V221，220μF），电源纹波用示波器（JPE-Osc-500）测试，需≤50mV；
4. 磁芯匹配：选用铁氧体磁芯（尺寸 32mm×32mm×3mm），线圈面积 30mm×30mm（≥磁芯面积 90%），磁芯与 PCB 间距 0.3mm，用胶水固定，避免磁芯偏移导致磁损增加。

3.2 量产管控措施（操作要点 + 数据标准 + 工具 / 材料）

1. 效率测试：每批次首件用 QI 效率测试仪（JPE-QI-100）测试，5W 输出时效率≥88%，发热≤40℃，符合QI 标准；
2. 线圈检测：批量生产中，每 200 片抽检 10 片，用激光测宽仪（JPE-Laser-500）检测线圈线宽，线宽超 2mm 的比例≥99.5%，线圈电阻超 0.1Ω 的比例≤0.2%；
3. 滤波性能：测试电源纹波，超 50mV 的比例≤0.3%，不合格品追溯滤波元件焊接工艺。