同樣是 25W 無線充,線圈是「印」出來的還是「繞」出來的,差在哪

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拆開一塊無線充電板,決定它好不好用的往往不是主控芯片,而是那圈銅。線圈本質上是電感:電感值決定諧振點,交流電阻決定有多少電變成熱。圍繞這一點,行業裏其實只有兩條主流路線——把銅“印”出來,或者把銅線“繞”出來。

印刷路線的代表是 PCB 平面螺旋線圈和多層 FPC 線圈。好處寫在明面上:厚度最薄,形狀靠光刻決定,所以批次一致性很好,如果這塊板本來就要打,成本差不多等於多幾層銅箔。代價是銅厚被制程卡住,常規 1oz 銅約 35μm,趨膚效應把有效電阻抬上去,Q 值就上不去。有個常被引用的對比:同樣在 150kHz,排得好的印刷繞線比等寬等距的印刷螺旋在 Q 值上高出約 37%——也就是說,都是印出來的,走線怎麼排比用哪家廠更關鍵。

繞線爲什麼還在主流位置

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WPC 的參考發射線圈 A11 很說明問題:它用的是 17 AWG 的 Type 2 利茲線,105 股 40 AWG 細線,線束直徑約 1.15mm,大約 10 圈,外徑約 50mm,磁片後電感接近 6.3µH,公差正負 10%。沒人會爲了好看選 105 股——同樣截面積換成單根實心銅線,大部分銅都浪費在集膚效應裏。繞線的好處是導體截面不受層壓工藝限制,直流電阻更低、Q 值更高,這也是絕大多數 Qi 參考線圈都是繞出來的原因。代價是厚度:線束直徑就是厚度下限,繞線張力和端頭處理還會帶來批次差異。

薄到極致的地方,還是得印

穿戴設備把這道題逼到了牆角。智能戒指這類產品,線圈組件總厚度要壓到 0.3mm 以下:精密熱風自粘繞線能做到 0.18 到 0.28mm(含屏蔽),多層 FPC 蝕刻是 0.22 到 0.32mm,LDS 激光直接成型則要到 0.35 到 0.50mm。同樣薄度下,繞線方案的 Q 值普遍在 35 到 55,FPC 方案在 20 到 35,差三成到五成。而且戒指的磁場環境很苛刻,鈦殼和金屬電池會吸走磁通,渦流直接阻尼,Q 值能從 40 掉到 10 以下,所以 50 到 80μm、磁導率 120 到 180 的薄片燒結鐵氧體屏蔽幾乎是必需品,還要做微裂處理,否則彎一下就斷。

一句話總結:厚度和可彎折優先就印,效率優先就繞;多線圈陣列和超薄接收端基本只能印,中大功率發射端和車載中控面板基本只能繞。問供應商時別只問電感量,把交流電阻、Q 值和 Q 值的測試頻點一起要過來——這三樣對不上,標稱 25W 也只是紙上的數字。

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