1. 引言

 健康监测仪（如心率手环、血压监测腕带）需支持“任意角度放置充电”（用户佩戴习惯多样），但单线圈无线电源PCB充电角度容错仅±15°，导致42%的用户反馈“充电难对准”——某厂商健康监测仪因单线圈设计，充电成功率仅58%，用户满意度降至65%。多线圈无线电源PCB通过布局2~4个线圈，将充电角度容错扩展至±45°，解决对准难题。捷配累计为40+健康监测厂商定制多线圈无线电源PCB，充电成功率超99%，本文拆解多线圈设计难点、切换逻辑及验证标准，助力提升用户体验。

2. 核心技术解析

3. 实操方案

3.1 多线圈设计四步法

1. 线圈布局：① 采用 2 个对称线圈（直径 8mm，匝数 10 匝），间距 3mm（互感系数≤0.2），覆盖监测仪充电区域（15mm×8mm）；② 线圈线宽 0.25mm，线距 0.15mm，用 Altium Designer 布局，通过捷配 DFM 预审系统（JPE-DFM 6.0）检查线圈短路风险；③ 线圈引出线长度≤3mm，减少阻抗损耗；
2. 切换电路设计：① 选用 TI BQ51013 充电 IC（支持 2 线圈切换），IC 与线圈间串联 0.22μH 电感（抑制切换噪声）；② 切换逻辑：通过线圈电流检测（阈值 100mA），电流低的线圈自动断开，电流高的线圈导通，响应时间≤80ms；③ 电路布局：切换 IC 靠近线圈，引出线长度≤2mm，降低线路阻抗；
3. 基材选型：优先选用生益 S1130 基材（厚度 0.4mm，εr=4.3±0.05，损耗因子 0.0028@1MHz），确保多线圈磁场稳定性，需经捷配 “介电常数测试”（1MHz 下 εr 波动≤±0.03）；
4. 磁场优化：① 线圈中心间距与监测仪充电座线圈中心匹配（偏差≤0.5mm）；② 线圈下方铺设 0.1mm 厚铁氧体片（捷配定制高导磁铁氧体，磁导率 2000），增强磁场强度，提升耦合系数（从 0.5 提升至 0.75）。

3.2 功能验证措施

1. 角度容错测试：① 监测仪与充电座角度偏差从 0° 到 ±45°，每 5° 测试 1 次；② 充电效率需≥85%（QI 标准要求≥75%），用功率分析仪（JPE-Power-600）测试；③ 角度 ±45° 时，充电成功率需≥95%；
2. 切换响应测试：① 手动调整监测仪角度（从线圈 1 切换到线圈 2）；② 用示波器（JPE-Osc-800）测切换响应时间，需≤100ms；③ 切换时输出电压波动≤5%（输入 5V，波动≤0.25V）；
3. 互感干扰测试：① 多线圈同时通电（无切换），测线圈电流不均衡度≤10%；② EMC 辐射值按 GB/T 17799.3 测试，≤54dBμV/m，避免干扰监测仪心率、血压检测模块。

4. 案例验证