無(wú)線充電、感應(yīng)式電力、非接觸充電、無(wú)接點(diǎn)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(wú)線,供電端與受電端交互作用就稱(chēng)感應(yīng),所以無(wú)線充電是廣義的名詞沒(méi)有一定的規(guī)格。
無(wú)線充電的方法在實(shí)驗(yàn)階段有開(kāi)發(fā)出很多方法,但目前唯一有機(jī)會(huì)量產(chǎn)商品化為線圈感應(yīng)式。自從RFID應(yīng)用開(kāi)始發(fā)展,主要就規(guī)劃的三個(gè)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(wú)線電力系統(tǒng)在設(shè)計(jì)之初頻率采用的參考點(diǎn)。早在10年前電動(dòng)牙刷的無(wú)線充電就已經(jīng)上市,當(dāng)時(shí)的傳送功率小、充電時(shí)間長(zhǎng),在現(xiàn)在的智能手持裝置的耗電狀況來(lái)看,當(dāng)時(shí)的充電能量不敷使用所以10年來(lái)還無(wú)法實(shí)用化。但這幾年來(lái)發(fā)展出新的技術(shù)可用較高的“共振”接收效率運(yùn)作方式,由于這個(gè)技術(shù)較新所以各界的說(shuō)法很多,但都是有一個(gè)很重要的特性,就是接收線圈上都會(huì)有配置電容來(lái)構(gòu)成一個(gè)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(kāi)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(jiǎn)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(gè)玻璃杯透過(guò)共振將其振碎;但其它的文章都沒(méi)有提到,若是沒(méi)有經(jīng)過(guò)專(zhuān)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(wú)線充電系統(tǒng)都采用共振的方式進(jìn)行設(shè)計(jì),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(kāi)關(guān)4. 發(fā)射的線圈與電容諧振組合
現(xiàn)今無(wú)線充電系統(tǒng)都采用共振的方式進(jìn)行設(shè)計(jì),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(kāi)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(guò)的每一個(gè)環(huán)節(jié)都是效率損耗的要點(diǎn),在電源電路中電流通過(guò)的每一個(gè)有阻抗特性的零件都會(huì)在上面損耗部份能量,這幾年材料的進(jìn)步也讓無(wú)線充電的實(shí)用化大增,其中有幾樣先進(jìn)零件是無(wú)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(yùn)用。
a.頻率產(chǎn)生裝置:目前有數(shù)家公司將此部份開(kāi)發(fā)成IC銷(xiāo)售,其為發(fā)射電路板上的關(guān)鍵零件。
b.切換電力的開(kāi)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(diǎn)。
c.發(fā)射/接收的線圈與電容諧振組合:此部份為過(guò)去從未出現(xiàn)過(guò)的技術(shù),由于無(wú)規(guī)則可循所以只能透過(guò)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(huì)家上磁性材料,這類(lèi)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(hào)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(jì)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(dòng)零件。