低成本DIY|50元也能擁有Magsafe充電寶

電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/李誠）蘋果近年來的產(chǎn)品，可以說是發(fā)布一件，火一件。繼AirPods之后，蘋果再次憑一己之力開創(chuàng)了MagSafe這一火爆的周邊產(chǎn)品，其中只有2980mAh的容量和5W輸出功率的MagSafe充電寶，更是賣到了749元，但這過高的定價(jià)也令不少果粉望而卻步。

近日，小編本著低成本DIY的目的，花50元自制了一款與蘋果類似的Magsafe磁吸充電寶。雖然Magsafe磁吸充電寶這個(gè)名字翹起了生活的科技質(zhì)感，但在本質(zhì)上它還是一個(gè)充電寶，只不過，不同的是它比一般的無線充電寶多了一個(gè)磁吸功能，因此DIY Magsafe充電寶所使用的物料并不復(fù)雜，只需要用到一顆鋰電池、電池的充放電管理模塊、無線充電模組和一個(gè)環(huán)形磁鐵。

組裝及原理解析

本次DIY為盡可能地還原與蘋果一樣的使用體驗(yàn)，使用的是一款可觸發(fā)充電彈窗的無線充電模塊和可調(diào)壓輸出的電池充放電管理單元，同時(shí)這個(gè)無線充電模塊的最大輸出功率最高可達(dá)15W，是蘋果Magsafe充電寶的3倍，能夠更短的時(shí)間內(nèi)滿足手機(jī)的充電需求。

DIY材料簡單，自然接線的不然也不難，只需分別在電池的充放電管理模塊的輸入端和輸出端分別連接電池和無線充電模塊即可。

上圖為本DIY用到的連電池充放電管理模塊，采用Type-C作為電源的輸入接口，電路板進(jìn)行了簡單的功能區(qū)劃分，紅線框選的區(qū)域?yàn)殡姵氐某潆姽芾韱卧?，采用的是一顆型號為CL4056充電IC，該芯片在這個(gè)具備了電池溫度監(jiān)測、欠壓鎖定、自動再充等多個(gè)電池充電保護(hù)功能，并且外圍電路也非常簡潔。

其中，芯片額定引腳5和引腳1分別連接著電池的正負(fù)極，同時(shí)引腳1也是電池溫度的檢測輸入端，引腳6和引腳7分別連接到板子上方的兩個(gè)LED燈，主要起到電池充電狀態(tài)的指示作用。

板子的背面有一個(gè)電源輸出控制端口，在這個(gè)位置可以接上一個(gè)開關(guān)，用以控制無線充電的開關(guān)。

Magsafe充電寶充放電管理模塊（左） 5V升壓模塊（右）

板子的右側(cè)是電池的放電管理（升壓輸出）單元，它的工作原理與之前筆者做過的5號電池升壓為手機(jī)充電的實(shí)驗(yàn)原理類似，都是由升壓芯片、電感、二極管、電容等簡單的元器件構(gòu)成。

當(dāng)升壓芯片內(nèi)部的開關(guān)打開時(shí)，電感就會對地短路，并產(chǎn)生電流。當(dāng)芯片內(nèi)部的開關(guān)關(guān)閉時(shí)，電感上的電流就會向負(fù)載輸出，不能及時(shí)被消耗的電流就會堆積在輸出的兩端，并提高輸出的電壓。電路中的二極管主要起到了反向截止的作用，維持輸出端的高電壓。

不同的是，之前使用的是固定的5V升壓輸出單元，而這次使用的是可調(diào)壓的升壓輸出單元，并且多了一個(gè)可調(diào)電位器。

這個(gè)電位器對輸出電壓的調(diào)節(jié)起到了關(guān)鍵性的作用，在該電路中升壓芯片的反饋引腳（FB）與電位器直接相連，并實(shí)時(shí)檢測電位器的電阻變化，調(diào)節(jié)輸出端的電壓。簡而言之就是可以通過調(diào)節(jié)電位器的阻值，改變電池向無線充電模塊的供電電壓。

無線充電模塊

上圖是一個(gè)尺寸為21*28mm的無線充電模塊，支持5-12V的電壓輸入，最高15W的功率輸出（蘋果設(shè)備7.5W Max），并且在向蘋果設(shè)備充電時(shí)，該模塊在不同的工作電壓下能觸發(fā)不同的充電動畫。

當(dāng)無線充電模塊的工作電壓低于9V時(shí)，手機(jī)只能顯示常規(guī)的充電提示，當(dāng)工作電壓大于9V時(shí)，該無線充電模組就可以觸發(fā)蘋果特有的magsafe充電特效，這也是為什么在選材時(shí)，選擇可調(diào)壓輸出充放電管理模塊的原因。

為什么無線充電模組的工作電壓達(dá)到9V時(shí)才能觸發(fā)Magsafe充電動畫？

圖源：國家知識產(chǎn)權(quán)局

這很有可能是跟矢量磁場有關(guān)，蘋果此前就發(fā)布了一項(xiàng)關(guān)于《與電子設(shè)備通信的附件設(shè)備》專利。該專利描述了蘋果的磁性組件可生成限定的矢量磁場，便攜式電子設(shè)備中包含著一個(gè)磁場傳感器，并且這個(gè)傳感器能夠檢測來自自身之外的磁性組件的磁場，經(jīng)過矢量磁場比較后進(jìn)行配對。簡而言之就是，iPhone能通過矢量磁場識別MagSafe配件，并進(jìn)行連接。

本次DIY所使用的無線充電模塊應(yīng)該就是利用了這一特性，當(dāng)工作電壓達(dá)到9V以上時(shí)，無線充電模塊所發(fā)出的矢量磁場恰好與蘋果的Magsafe設(shè)配在同一頻段，被iPhone錯誤識別為Magsafe設(shè)配，并觸發(fā)蘋果專有的Magsafe充電動畫。

圖源：科發(fā)鑫

該方案只用到兩顆功率管和一顆QFN封裝的無線充電IC，但芯片的經(jīng)過了打磨，具體的型號已經(jīng)辨認(rèn)。不過此前已有部分方案廠商，在英集芯IP6808無線充電IC的基礎(chǔ)上，推出了可實(shí)現(xiàn)Magsafe彈窗的無線充電方案，初步判斷，本次實(shí)驗(yàn)使用到的這款無線充電模塊，也有可能是基于這顆芯片實(shí)現(xiàn)的。

板子的輸入端口除了電源的正負(fù)極輸入之外，還預(yù)留了用于傳輸差分信號的D+ D－接口，以及用于識別PD設(shè)備，請求供電端電源供給的CC1和CC2接口。由于本次DIY使用了可調(diào)壓輸出的充電放電管理模塊，因此并沒有使用到D+、D－和CC1、CC2接口。

同時(shí)，這款無線充電模塊是支持PD協(xié)議的，還可以直接將其改裝為連接充電頭的無線充電器，無需額外的升壓輔助單元，只需將充電線纜連接至無線充電模塊的對應(yīng)對口，此時(shí)模塊與充電器之間，就可以通過CC接口實(shí)現(xiàn)PD協(xié)議的互認(rèn)。

結(jié)語

本次DIY的magsafe磁吸充電寶，使用的是Qi的無線充電協(xié)議，受眾設(shè)備不僅僅局限于蘋果，其他安卓設(shè)備也同樣適用。喜歡DIY、拆解類文章或視頻的小伙伴，可持續(xù)關(guān)注我們的公眾號，我們每周將會對這一類內(nèi)容進(jìn)行持續(xù)性的更新。