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WPC1.3,QI最新设计标准
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WPC1.3,QI最新设计标准
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WIRELESS POWER
CONSORTIUM
Qi Specification
Power Delivery
Version 1.3
January 2021
Qi Specification
Power Delivery
Wireless Power Consortium
2
Version 1.3
WIRELESS POWER
CONSORTIUM
COPYRIGHT
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RELEASE HISTORY
Specification Version Release Date Description
1.3 January 2021 Initial release of this document.
Qi Specification
Power Delivery
Wireless Power Consortium
3
Version 1.3
WIRELESS POWER
CONSORTIUM
Table of Contents
1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
1.1 Structure of the Qi Specification. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
1.2 Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
1.3 Compliance. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
1.4 References. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
1.5 Conventions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
1.6 Power Profiles. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
2 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
3 Power Receiver construction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
3.1 Dual resonant circuit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
3.2 Rectification circuit. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
3.3 Sensing circuits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
3.4 Communications modulator. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
3.5 Communications demodulator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
3.6 Output disconnect . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
3.7 Shielding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
4 Power Receiver design guidelines (informative) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
4.1 Large-signal resonance check. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
4.2 Power Receiver coil design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
5 Power Transmitter construction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
5.1 Power Transmitter reference designs. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
5.2 Power transfer control. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
6 Power consumption . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
7 Meaningful functionality . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
8 Unintentional Magnetic Field Susceptibility (Informative) . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
8.1 Limits. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
8.2 Protection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
8.3 Power Transmitter detection. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
9 Load Steps . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
9.1 Load step test procedure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
9.2 Load dump test procedure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Qi Specification
Power Delivery
Wireless Power Consortium
4
Version 1.3
WIRELESS POWER
CONSORTIUM
10 Over-voltage protection. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
11 External Power Input (Informative) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
11.1 Available power—Extended Power Profile only. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
12 Power Levels (Extended Power Profile only) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
12.1 Potential Load Power. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
12.2 Light load. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
13 System Efficiency (Informative). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
13.1 Definition. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
13.2 Power Transmitter efficiency. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
13.3 Power Receiver efficiency. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
14 Stand-by Power (Informative) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
14.1 Transmitter Measurement Method . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
15 Object Detection (Informative) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
15.1 Resonance shift . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
15.2 Capacitance change. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
16 Power Receiver Localization (Informative). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
16.1 Primary Coil array based Free Positioning. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
16.2 Moving Primary Coil based Free Positioning . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
16.3 User-assisted positioning . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
Qi Specification
Power Delivery
Wireless Power Consortium
5
Version 1.3
General
WIRELESS POWER
CONSORTIUM
1 General
The Wireless Power Consortium (WPC) is a worldwide organization that aims to develop and
promote global standards for wireless power transfer in various application areas. A first
application area comprises flat-surface devices such as mobile phones and chargers in the
Baseline Power Profile (up to 5 W) and Extended Power Profile (above 5 W).
1.1 Structure of the Qi Specification
General documents
Introduction
Glossary, Acronyms, and Symbols
System description documents
Mechanical, Thermal, and User Interface
Power Delivery
Communications Physical Layer
Communications Protocol
Foreign Object Detection
NFC/RFID Card Protection
Authentication Protocol
Reference design documents
Power Transmitter Reference Designs
Power Receiver Design Examples
Compliance testing documents
Power Transmitter Test Tools
Power Receiver Test Tools
Power Transmitter Compliance Tests
Power Receiver Compliance Tests
NOTE: The compliance testing documents are restricted and require signing in to the WPC members’
website. All other specification documents are available for download on both the WPC public website
and the WPC website for members.
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