

Cupwarmer hw
目標は 15W 級の Qi EPP 受電と、12V・約12W のヒーター。保温と軽い再加熱を狙って開発しています。
- Copper layers
- 4
- Thickness
- 1.18 mm
- Parts
- 54
- Nets
- 32
- Pads
- 145
- Tracks, vias
- 288, 55
- Pours
- 14
- Routed
- Yes
- KiCad
- KiCad 10.0 (file 20260206)
- Created
- 17 May 2026
- Updated
- 12 Oct 2026
Overview
Cupwarmer hw is an open-source printed circuit board by mash, from the mash/cupwarmer repository on GitHub. It is a 4-layer board with 54 parts on 32 nets, routed with 288 tracks and 55 vias.
It is built around the STWLC38JRM, ERJP06F2000V and FRM121WFR050TM, with the AO3400, B5819W and PZ254V-11-04P among its other parts. Its parts include 22 capacitors, 14 resistors, 3 diodes, 2 connectors and 1 IC.
Main components
11STWLC38JRM
WLCSP-40(2.126x3.327)WLCSP-40(2.126x3.327) Wireless Charge-Discharge ICs ROHSSTMicroelectronicsWireless Charge-Discharge ICsERJP06F2000V
0805-55℃~+155℃ 200Ω 500mW Thick Film Resistor ±1% ±100ppm/℃ 0805 Chip Resistor - Surface Mount ROHSPanasonicChip Resistor - Surface MountFRM121WFR050TM
1206Current Sense Resistors / Shunt ResistorsFOJANAO3400
SOT-23-55℃~+150℃ 1 N-channel 1.05nF 1.4V 1.5W 28mΩ@10V 30V 5.8A 77pF N-Channel SOT-23 MOSFETs ROHSGOODWORKMOSFETsB5819W
SOD-123-55℃~+125℃ 1.5A 1mA@40V 25A 40V 600mV@1A Standalone SOD-123 Schottky Diodes ROHSMDDSchottky DiodesPZ254V-11-04P
插件,P=2.54mm-40℃~+105℃ 1 1x4P 2.54mm 2.5mm 250V 3A 3mm 4P 6.1mm Black Brass Gold Square pin Through Hole Plugin,P=2.54mm Pin Headers ROHSXFCNPin HeadersXL-1608UGC-04
0603-40℃~+85℃ 120° 20mA 3.3V 515nm~535nm 525nm 70mW 810mcd Discrete Diode Emerald Green Top-mount Water Clear 0603 LED Indication - Discrete ROHSXINGLIGHTLED Indication - DiscreteXL-1608SURC-04
0603-40℃~+85℃ 120mcd 120° 2.4V 20mA 50mW 620nm~625nm 625nm Discrete Diode Red Top-mount Water Clear 0603 LED Indication - Discrete ROHSXINGLIGHTLED Indication - DiscreteSMBJ15A
DO-214AA(SMB)-65℃~+150℃ 15V 18.5V 1uA 24.4V 24.6A@10/1000us 600W@10/1000us TVS Unidirectional DO-214AA(SMB) ESD and Surge Protection (TVS/ESD) ROHSMDDESD And Surge Protection (TVS/ESD)SMBJ18A
SMB-65℃~+150℃ 18V 1uA 20.6A 22.1V 29.2V 390pF 600W@10/1000us TVS SMB ESD and Surge Protection (TVS/ESD) ROHSShandong Jingdao MicroelectronicsESD And Surge Protection (TVS/ESD)SMF13A
SOD-123FL-55℃~+150℃ 13V 15.9V 1uA 200W@10/1000us 21.5V 9.3A@10/1000us TVS Unidirectional SOD-123FL ESD and Surge Protection (TVS/ESD) ROHSShandong Jingdao MicroelectronicsESD And Surge Protection (TVS/ESD)
README
README.mdcupwarmer
Qi ワイヤレス給電で飲み物を温かく保つ、カップウォーマーの自作プロジェクトです。カップの下に置く小さなデバイスに、Qi 受電回路・ヒーター・温度保護をまとめています。
目標は 15W 級の Qi EPP 受電と、12V・約12W のヒーター。保温と軽い再加熱を狙って開発しています。

構成
| 部分 | v1 の設計 |
|---|---|
| Qi 受電 | STMicroelectronics STWLC38JRM。外部 MCU を使わず、IC の自律動作を利用 |
| 制御 PCB | 直径50mm、4層、厚さ1.6mm |
| ヒーター | 直径約55mm のシリコーン flexible heater。12Ω、100kΩ NTC 内蔵 |
| 温度保護 | heater 内蔵 NTC を STWLC38 の RX_NTC に接続。独立した70°C サーモスタット F1 をヒーターに直列接続 |
| メンテナンス | I²C service header から状態確認・NVM 設定 |
| 筐体 | 外径60mm の bottom tray。OpenSCAD で設計 |
カップ側から cup contact pad → flexible heater → insulation → PCB → ferrite → RX coil → bottom tray の順に重ねます。aluminum spreader は比較候補で、初回評価では省く構成です。
基板

Qi 受電回路

ヒーター回路

v1 は受電出力が有効な間、ヒーターを連続通電する設計です。PWM による温度調整は実装していません。
画像は設計の概要を示すスクリーンショットです。製作・変更時は KiCad ソース と 機構ソース を参照してください。機構図には比較候補の部材も含まれます。
開発状況
動作・温度保護を評価中の試作です。
確認済み:
- PCB とヒーターを受領。ヒーターの抵抗、NTC の温度応答、電力線とセンサー線の絶縁を確認。
- CP2112 とレベル変換基板を使った I²C 通信、STWLC38 の NVM 書き込み・読み戻しを確認。
- patch 1656 と試作設定 DA04 の保持、および電源再投入後の室温での Qi 起動を確認。
未検証:
- 実際のカップを使った加熱・保温性能と、EPP 12V での負荷動作。
- NTC の実際の遮断温度、出力停止、復帰動作。DA04 は温度保護の検証を終えた設定ではありません。
- 組み上げた状態での異物検出(FOD)、位置ずれ、空焼き時の挙動。
直近の DA04 試験はヒーター電源線を切り離した状態で行っています。12V・約12W は設計目標であり、達成済みの性能ではありません。試験条件と結果は DA04 を含む NVM 設定の記録 にまとめています。
リポジトリの内容
| 場所 | 内容 |
|---|---|
| docs/design-notes.md | 設計判断と評価方針 |
| hardware/kicad/ | 回路図・PCB・部品ライブラリ |
| hardware/bom/ | 部品表と実装発注用 BOM |
| hardware/fab/ | Gerber・部品配置などの製造出力 |
| hardware/mechanical/ | OpenSCAD モデル・STL・機構設計ノート |
| hardware/firmware/stwlc38/ | ST 参照ファームウェア・設定と取得元 |
| hardware/test/ | 試験記録・設定候補・I²C ツール・オフラインテスト |
| wiki/ | 部品・規格・参考資料の調査ノート |
詳しい機構構成は 機構設計ノート、NVM 書き込みの手順と制約は STWLC38 programming を参照してください。
Parts
54| Qty | Value | Footprint | References |
|---|---|---|---|
| 5 | 10uF | Capacitor_SMD:C_0603_1608Metric | C2, C9, C20, C21, C23 |
| 4 | 100nF | Capacitor_SMD:C_0603_1608Metric | C4, C22, C24, C25 |
| 4 | 10k | Resistor_SMD:R_0603_1608Metric | R5, R6, R12, R13 |
| 3 | 100R | Resistor_SMD:R_0603_1608Metric | R11, R15, R16 |
| 3 | 100nF | Capacitor_SMD:C_1206_3216Metric | C1, C16, C17 |
| 3 | Fiducial | Fiducial:Fiducial_1mm_Mask3mm | FID1, FID2, FID3 |
| 2 | 10nF | Capacitor_SMD:C_0603_1608Metric | C18, C19 |
| 2 | 10nF/50V | Capacitor_SMD:C_0603_1608Metric | C11, C13 |
| 2 | 22nF/50V | Capacitor_SMD:C_0603_1608Metric | C12, C14 |
| 2 | 47nF | Capacitor_SMD:C_0603_1608Metric | C5, C6 |
| 2 | MountingHole_M2_Plastic_D2.4mm | cupwarmer:MountingHole_M2_Plastic_D2.4mm | H1, H2 |
| 2 | RCL 200R | Resistor_SMD:R_0805_2012Metric | R4, R14 |
| 1 | 0R/0.05R | Resistor_SMD:R_1206_3216Metric | R3 |
| 1 | 10k Div Bot | Resistor_SMD:R_0603_1608Metric | R2 |
| 1 | 12k Div Top | Resistor_SMD:R_0603_1608Metric | R1 |
| 1 | 1uF | Capacitor_SMD:C_0603_1608Metric | C8 |
| 1 | 3k | Resistor_SMD:R_0603_1608Metric | R10 |
| 1 | 4-pin heater lead pcb side | cupwarmer:SolderWire-HeaterHarness_1x04_P5.0mm_D1.4mm | J2 |
| 1 | 4.7uF | Capacitor_SMD:C_0603_1608Metric | C7 |
| 1 | 51k | Resistor_SMD:R_0603_1608Metric | R7 |
| 1 | 8uH | cupwarmer:SolderWire-Wuerth760308_1x02_P5.0mm_D1.2mm | L1 |
| 1 | AO3400 SOT-23 | Package_TO_SOT_SMD:SOT-23 | Q1 |
| 1 | B5819W | Diode_SMD:D_SOD-123 | D3 |
| 1 | I2C Service | Connector_PinHeader_2.54mm:PinHeader_1x04_P2.54mm_Vertical | J1 |
| 1 | LED Green | LED_SMD:LED_0603_1608Metric | D2 |
| 1 | LED Red | LED_SMD:LED_0603_1608Metric | D1 |
| 1 | SMBJ15A | cupwarmer:D_SMB_Pin1K | Z3 |
| 1 | SMBJ18A | cupwarmer:D_SMB_Pin1K | Z4 |
| 1 | SMF13A Z1 | Diode_SMD:D_SOD-123F | Z1 |
| 1 | SMF13A Z2 | Diode_SMD:D_SOD-123F | Z2 |
| 1 | STWLC38JRM | cupwarmer:STWLC38JRM_WLCSP40 | U1 |
| 1 | TP_I_HEATER_MON | Connector_PinHeader_2.54mm:PinHeader_1x01_P2.54mm_Vertical | TP1 |
More from mash/cupwarmer
1- 2 layers55 × 55 mm

Similar boards
- 2 layers75 × 55 mm

Wellfed bench
Isaac-Duarte/wellfed
Open firmware that runs the PETLIBRO Granary PLAF103 pet feeder on your own Wi-Fi: no cloud, no account. Early and in testing.
93 parts8MIT - 4 layers54 × 63.4 mm

RaceTracker v3
jonaschramm/race-tracker
Custom PCB data logger for motorcycle racing: GPS position + IMU motion data, logged to a microSD card, with an e-Paper status display. Built around an ESP32-S3 (WiFi/BT built in) so it can also stream/sync over WiFi.
49 parts - 6 layers36 × 124 mm

OpenDual Reader
nuerolynx/embedded-systems-lab
Arduino UNO R4 WiFi and ESP32 prototypes for access control, automation, displays, monitoring, and Bluetooth audio.
74 parts4 - 2 layers20.3 × 69.7 mm

PG attiny404
fabiansteiner/OpenValve
3D-printable pinch valve for irrigation and sensor-driven liquid control.
41 parts276CERN-OHL-S-2.0 - 2 layers78 × 84 mm

- 2 layers46.1 × 30 mm

C64 USB C PD Power Adapter
mamejay/C64-USB-C-PD-Power-Adapter
USB-C PD power adapter for the Commodore 64 (KiCad, JLCPCB-ready)
51 parts - 2 layers41.5 × 29.1 mm

Roller carrier
mschneider-git/zigbee-roller-shutter
Zigbee retrofit for a Heim & Haus solar roller shutter: ESP32-H2 sleepy end device firmware (ESP-IDF) and carrier PCB, for Home Assistant ZHA
35 partsMIT - 4 layers80 × 70 mm

Questions
What parts does the Cupwarmer hw use?
54 parts, built around the STWLC38JRM, ERJP06F2000V, FRM121WFR050TM and AO3400. The full list of its parts is on this page, with links to each part's symbol and footprint where PCBKit's library has them.
Where can I download the Cupwarmer hw KiCad files?
From the mash/cupwarmer repository on GitHub, at the commit this page was made from: the board is hardware/kicad/cupwarmer-hw/cupwarmer-hw.kicad_pcb and its schematic hardware/kicad/cupwarmer-hw/cupwarmer-hw.kicad_sch. PCBKit opens the board in the browser, with nothing to install.
Can I use the Cupwarmer hw design in my own project?
Its repository states no licence, so its author keeps all rights: ask mash before reusing the design.