想象一下，你是一家大城市急救室的醫(yī)療技師。你在各個(gè)病房之間穿梭，使用便攜式診斷設(shè)備協(xié)助醫(yī)護(hù)人員做診斷。工作壓力大，病人源源不斷，你根本沒時(shí)間去找插座，把你的設(shè)備插上去。你大概愿意把設(shè)備放到一個(gè)地方，讓它自動(dòng)充電，這樣你就能到下一個(gè)病人和傷者那里，他們需要?jiǎng)幼餮杆俸透咝У尼t(yī)護(hù)人員。對你和病人來說幸運(yùn)的是，無線充電已經(jīng)是一種現(xiàn)成的技術(shù)。
標(biāo)準(zhǔn)
行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范正在引領(lǐng)無線充電的發(fā)展。無線Wireless Power Consortium‘s (WPC)標(biāo)準(zhǔn)也被稱為Qi(發(fā)音“奇”)。這個(gè)規(guī)范又分為系統(tǒng)的三個(gè)核心部分—功率發(fā)射機(jī)、功率接收機(jī)，以及兩個(gè)設(shè)備之間的通信協(xié)議。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的主要特性是(見下面的框圖)：
一種從底座到便攜式設(shè)備的非接觸式功率傳輸方法，這種方法的物理基礎(chǔ)是線圈之間的近場電磁感應(yīng)。
使用一個(gè)次級(jí)(或接收)線圈，傳輸大約5W功率。
傳輸范圍內(nèi)的工作頻率為110Hz至 205kHz
在底座表面擺放便攜式設(shè)備的方式有兩種：
1.一種方式是在底座表面的指定位置擺放便攜式設(shè)備，底座通過該表面的一個(gè)或幾個(gè)固定的位置提供能量。
2.自由定位允許便攜式設(shè)備隨意擺放在充電站表面，從該表面的任何地方提供能量。
非常低的待機(jī)功耗是可以達(dá)到的，這取決于具體的實(shí)現(xiàn)方法。
能夠靈活地把系統(tǒng)集成進(jìn)便攜式設(shè)備
一個(gè)簡單的通信協(xié)議就能使便攜式設(shè)備能夠完全控制能量傳輸過程。
能量傳輸過程分為4個(gè)階段：
1. 選擇階段：功率發(fā)射機(jī)監(jiān)視充電接口，探測要充電的設(shè)備是否擺放到位。如果沒有探測到設(shè)備，功率發(fā)射機(jī)將不停地Ping功率接收機(jī)。如果在給定的時(shí)間里沒有探測到要充電的設(shè)備，功率發(fā)射機(jī)就會(huì)進(jìn)入待機(jī)模式。
2. Ping階段 ：類似于聲納，功率發(fā)射機(jī)發(fā)出一個(gè)數(shù)字Ping信號(hào)，探測可充電設(shè)備。如果探測到設(shè)備，功率發(fā)射機(jī)就把功率信號(hào)保持在ping信號(hào)的電平，然后進(jìn)入識(shí)別和配置階段。如果沒有探測到設(shè)備，功率發(fā)射機(jī)就返回到選擇階段。
3. 識(shí)別和配置階段：功率發(fā)射機(jī)與功率接收機(jī)協(xié)商，確定給接口上需要充電的設(shè)備提供多大的功率。如果設(shè)備從接口上移開，功率發(fā)射機(jī)就返回到選擇階段。
4. 功率傳輸階段：功率發(fā)射機(jī)向功率接收機(jī)提供能量，根據(jù)功率接收機(jī)的反饋情況調(diào)整所需要的電流。在功率傳輸過程中出現(xiàn)異常情況時(shí)，安全功能會(huì)適時(shí)關(guān)閉功率傳輸，并返回到選擇階段。
這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)得到電子行業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域內(nèi)超過90家公司的支持。
技術(shù)
無線充電使用近場電磁感應(yīng)原理，將能量從充電底座(pad)傳送到便攜設(shè)備。在不斷變化的距離上，充電底座里的發(fā)射機(jī)線圈(Tx)向嵌入在手機(jī)這樣的便攜式設(shè)備里的接收機(jī)線圈(Rx)傳送能量。充電底座里的發(fā)射機(jī)/初級(jí)線圈在上電時(shí)產(chǎn)生一個(gè)類似于傳統(tǒng)變壓器的電磁場，感應(yīng)電流流過便攜式設(shè)備上的次級(jí)線圈。(充電底座有一個(gè)功率轉(zhuǎn)換電路，將電能轉(zhuǎn)換為電磁場。在接收機(jī)端，功率拾取單元將電磁場重新轉(zhuǎn)換為電能，對設(shè)備的電池充電)。發(fā)射機(jī)和接收機(jī)互相之間進(jìn)行通信，控制充電過程。
Vishay Dale Electronics的IWAS系列Qi無線充電接收線圈/防護(hù)罩是第一批可用于符合WPC規(guī)范的器件的商用無線充電線圈。IWAS系列的效率達(dá)到 70%或更高，為接收線圈提供高磁導(dǎo)率防護(hù)罩，阻斷充電磁通，防止其損壞敏感元件或電池。IWAS系列無線充電接收線圈/防護(hù)罩的性能不會(huì)受到永磁的不利影響。
