無線充電、感應(yīng)式電力、非接觸充電、無接點充電都是泛指相同的技術(shù),距離1mm到數(shù)公尺都是一樣是無線,供電端與受電端交互作用就稱感應(yīng),所以無線充電是廣義的名詞沒有一定的規(guī)格。
無線充電的方法在實驗階段有開發(fā)出很多方法,但目前唯一有機(jī)會量產(chǎn)商品化為線圈感應(yīng)式。自從RFID應(yīng)用開始發(fā)展,主要就規(guī)劃的三個頻段LF低頻(125~135KHz)、HF高頻(13.56MHz)、UHF超高頻(860~960MHz)可以使用,而這些頻段也造就了目前無線電力系統(tǒng)在設(shè)計之初頻率采用的參考點。早在10年前電動牙刷的無線充電就已經(jīng)上市,當(dāng)時的傳送功率小、充電時間長,在現(xiàn)在的智能手持裝置的耗電狀況來看,當(dāng)時的充電能量不敷使用所以10年來還無法實用化。但這幾年來發(fā)展出新的技術(shù)可用較高的“共振”接收效率運作方式,由于這個技術(shù)較新所以各界的說法很多,但都是有一個很重要的特性,就是接收線圈上都會有配置電容來構(gòu)成一個具有頻率特性的接收天線,在特定的頻率下可以得到較大的功率移轉(zhuǎn)。這部份就跟早期的電磁感應(yīng)不同,當(dāng)距離拉開后依然就可以得到良好的電力傳送效果。共振的原理非常簡單,就跟鋼琴調(diào)音師一樣放不同水量的玻璃杯,在精準(zhǔn)的調(diào)音下可以將某個玻璃杯透過共振將其振碎;但其它的文章都沒有提到,若是沒有經(jīng)過專業(yè)鋼琴調(diào)音師訓(xùn)練的一般人,可能永遠(yuǎn)也調(diào)不出可以讓玻璃杯振碎的頻率!
現(xiàn)今無線充電系統(tǒng)都采用共振的方式進(jìn)行設(shè)計,在架構(gòu)上都大至相同有下列這些構(gòu)造:
發(fā)射器內(nèi)有: 1.直流電源輸入2.頻率產(chǎn)生裝置3. 切換電力的開關(guān)4. 發(fā)射的線圈與電容諧振組合
現(xiàn)今無線充電系統(tǒng)都采用共振的方式進(jìn)行設(shè)計,在架構(gòu)上都大至相同有下列這些構(gòu)造:
發(fā)射器內(nèi)有:1.直流電源輸入2.頻率產(chǎn)生裝置3. 切換電力的開關(guān)4. 發(fā)射的線圈與電容諧振組合
接收線圈的架構(gòu)
在同樣的架構(gòu)下從發(fā)射器的1.直流電源輸入到接收器 D.直流電源輸出應(yīng)過的每一個環(huán)節(jié)都是效率損耗的要點,在電源電路中電流通過的每一個有阻抗特性的零件都會在上面損耗部份能量,這幾年材料的進(jìn)步也讓無線充電的實用化大增,其中有幾樣先進(jìn)零件是無線充電系統(tǒng)中與傳輸效率相關(guān)的,為了達(dá)到高轉(zhuǎn)換效率需要將這些零件與材料作組合運用。
a.頻率產(chǎn)生裝置:目前有數(shù)家公司將此部份開發(fā)成IC銷售,其為發(fā)射電路板上的關(guān)鍵零件。
b.切換電力的開關(guān):大多為MOSFET所構(gòu)成,低導(dǎo)通阻抗與高切換速度是選用的要點。
c.發(fā)射/接收的線圈與電容諧振組合:此部份為過去從未出現(xiàn)過的技術(shù),由于無規(guī)則可循所以只能透過不斷的嘗試,另外未了阻絕多于的能量散到其它地方,于線圈的未感應(yīng)側(cè)都會家上磁性材料,這類的材料特性也是全新的應(yīng)用。
d.整流器:由于在線圈上的操作都是高頻率、高電壓的能量訊號需要能有效的換成直流電才能給受電裝置使用,目前大多采用超低VF的蕭特基二極管所構(gòu)成。
e.濾波與穩(wěn)壓器:這部份難度在接收裝置空間有限,設(shè)計上要小型化的困難處,通常高轉(zhuǎn)換效率的電路配置大體積被動零件。