WPC最新版Qi V1.2.4解读，业内人士教你轻松过认证

在2017年9月份苹果三款新手机搭载了无线充电功能之后，无线充电已经成为各大手机厂商2018年新款手机必备的功能选项。3月27日，小米和华为选择在同一天发布新机，其中小米在MIX 2S上搭载了无线充，而华为在P20的保时捷版上选择了无线充。除了手机之外，两家厂商均发布了各自品牌的无线充电发射器。据无线充电联盟WPC（Wireless Power Consortium）最新的数据，WPC已经有512个会员，通过Qi认证的手机型号超过了60多款，而通过Qi认证的产品包括发射器（TX）和接收器（RX）已经超过了1245款。

本文将针对目前无线充电行业和厂商非常关注的Qi认证，详细解读一下WPC新规下的认证项目，流程以及常见的问题点。

WPC在2018年3月份开始执行新的V1.2.4 Qi认证标准。所有的认证产品按照负载功率不同分为BPP（Baseline Power Profile）和EPP（Extended Power Profile）两个类型。BPP涵盖的是输出功率小于等于5W的产品；EPP则包括了大于5W直至30W的产品。因为EPP是针对中功率（Medium Power）的产品认证，所以从严格意义来讲，目前所有支持苹果快充7.5W以及10W三星快充SFC（Samsung Fast Charging）都应该在EPP的认证范畴内。

无论是BPP还是EPP，Qi认证的测试流程均包含了两部分。第一是符合性测试(Compliance Test)，第二个是兼容性测试（Qi Interoperability Test)。符合性测试实验室ATL（Authorized Test Lab)，目前在国内有多家选择。而兼容性测试实验室IOC（Interoperability Test Center）全球只有两家，一家在欧洲的比利时，第二家在韩国。

针对普遍关注的无线充发射器，Qi认证的测试流程如下：

1）符合性测试。送测方共需送测至少5台样机，其中1台首先会安排做符合性测试，符合性测试样品在测试通过后将会留存在ATL。
主要测试内容包括
— 发射器和接收器之间通信协议的时序
— 通过XYZ轴的平移测试功率输出能力
— 能量传输的最大供给能力
— 异物检测FOD(Foreign Object Detection)

2）兼容性测试。在通过了符合性测试之后，ATL会把送测样机中的另外四台分成两组，分别送到比利时和韩国的实验室去做兼容性测试项目。两个样品留在主IOC实验室，另外两个留在辅IOC实验室。主IOC实验室收到ATL寄到的样品后，会展开兼容性测试。在兼容性测试完成后，送检方即可以在官网上执行“确认完成”的动作，该产品即可以被WPC官网收录，产品即会被留存在测试床（Test Bed）上。目前的Test bed共有约四百个发射器和一百个接收器。

根据WPC要求，所有的测试样品需要和以往所有认证过的样品做兼容性测试。如测试的产品是一个无线充电发射器，那么它是需要和WPC所有过了Qi认证的接收器做兼容性测试。
兼容性测试包括两个方面，第一，当发射器和接收器放在一起的时候，两者需要在3秒钟内建立通讯。第二，在测试产品电池电量10%到20%的情况下，需要维持充电五分钟。

根据WPC流程的要求，对于兼容性测试时需要非常小心。按照Qi测试流程，送测产品在符合性测试通过后还要送去做兼容性测试，如果兼容性测试未能通过的话，需要把样品拿回来重新整改。整改完之后，并不能直接送去做兼容性测试，而是需要重新走一遍符合性测试+兼容性测试的流程。

按照常规的测试周期计算，一个送测产品如果没有任何失败项目，一次性通过所有的测试项目所需时间为4-5周。根据WPC的数据，以2017年认证高峰期的11月份为例，总共有接近30%的送测产品在第一次兼容性测试中未能通过，而EPP测试的样品，首次不通过率则高达61.5%；即便是目前已经比较普遍的BPP测试，仍然有接近20%不通过率。

对于如此高的测试失败率，笔者总结了其中最常见的问题：
1）样品在工作过程中CE（Control Error）的数据包跳出了-1，0，+1之外
2）样品在功率传输之前和功率传输过程中，ASK或FSK连接中断
3）FOD检测紊乱
4）发射器和接收器在通讯过程建立的过程中，有一个Qi协议握手的阶段，因为数据发包的方式出错导致双方不能有效连接。
5）发射器对于测试用的接收器摆放位置非常敏感，只能支持某些位置摆放。
6）当送测的发射器支持多种快充协议，如10W的三星快充SFC（Samsung Fast Charge）和7.5W的苹果快充，在Qi认证的测试过程中，发射器易出现协议紊乱，而无法与测试接受器正常工作。

笔者汇总了深圳地区的实验室数据，结合上文所列出的问题点，目前无线充发射器Qi认证难点集中在如下几点：
1）第23项（最大的能量供给测试）
2）第25项：FOD异物检测
3）兼容性测试中与众多接收器测试容易出现失败项目（需在整改后，重新走一遍完整的两步测试流程）

根据实验室的统计，在所有送检的Qi认证的方案中，劲芯微是始终保持100%一次性通过的无线充方案。在愈来愈严格的WPC新规下，能够保持如此优秀的认证通过率，得益于劲芯微近几年来专注在无线充领域的研发沉淀。设计理念的领先性使得该方案的产品设计能够快速适应Qi认证的变化和发展，在产品的稳定性，兼容性以及标准适应性方面，完全达到甚至超过了WPC的要求。

结合WPC官网数据以及实验室数据来源，劲芯微目前在Q认证方面有多个领先项目。
1）全球第一款三线圈的MP-A6 EPP认证
2）全球第二款基于苹果A11线圈设计的MP-A11 EPP认证（目前绝大多数的EPP都是基于MP-A2或A6线圈，认证要求远低于苹果的A11），第一款是NXP的模组（认证难度远低于成品）
3）全球第一款Qi新规1.2.4的MP-A11的EPP认证
4）率先推出双重FOD检测标准，后被WPC收录在Qi认证规范中

Qi认证对于无线充电行业来说，是对厂商和品牌商的成本与技术的双重挑战，但对于优秀厂商和方案来说，又意味着巨大的机遇。我们的国内厂商如能够积极从容的面对国际标准，甚至要求自己的设计水准高于国际标准，无疑将成为市场的领导者。

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