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无线充电发展及解决方案

无线充电发展及解决方案

无线充电原理上的三种常见方式对比如下,从图中可以看出,电磁感应式是目前转换效率最高及体积最小的,最适合用于便携设备中。






无线充电技术两大联盟 
尽管无线充电技术,从原理上来说比较简单,具有初级物理知识便能够理解,但是具体到产品应用层面来说,需要解决的技术问题还是比较多。目前市场上无线充电技术有两大联盟:一个是WPC,而另一个是A4WP

为了推广无线充电技术的发展,2008年12月17日,飞利浦电子、德州仪器、国家半导体等几大公司携手组建无线充电联盟WPC,共同制定无线充电标准Qi,以提高不同产品的兼容性。Qi 采用了目前最为主流的电磁感应技术。2010年8月31日,无线充电联盟在北京宣布正式将Qi无线充电国际标准引入中国。目前该联盟已有109家企业参与。在WPC联盟会员中,手机行业率先加入,包括三星、华为、诺基亚、黑莓等。

WPC主要会员之一的德州仪器(TI),推出业界首款无线电源传输控制芯片套片。该套片包含一片bq500110单通道发射控制芯片,一片bq51013单通道接收控制芯片。TI的无线充电方案,发射端有19V供电和5V供电两种。目前市面上出售的无线充电套件,基本都是非5V供电的,比如12V、19V,使用的方便性会受影响,需要一个专用的电源给他供电,手机配送的适配器、电脑USB口无法给它供电。TI是最早量产无线充电方案公司。



TI的无线充电开发板 
而在今年五月初,作为磁共振技术支持者的高通公司,联手三星、 Powermat成立了无线充电联盟A4WP,主推磁共振技术。A4WP的无线充电技术不仅支持自由摆放,还支持同时给多个设备充电。

IDT公司 (Integrated Device Technology, Inc.)开发基于共振技术的集成发送器和接收器芯片组,用于英特尔的无线充电技术。

便利性是促使消费移动解决方案最先采用无线技术的关键因素之一。手机、平板电脑、媒体播放器、移动电视等不同的移动设备需要不同接口连接器的各种适配器,这意味着为了给移动设备充电,人们需要携带很多不同的连接器和适配器。拥有强大的支持性基础设施和生态系统的通用无线适配器,可以解决这些需求。在汽车、咖啡店、图书馆、餐馆、火车、飞机、办公室中提供无线充电,将满足人们所需的便利性。



IDT的无线充电方案



尽管在手机、笔记本电脑、小家电等领域可以使用无线充电技术,但是市场份额最大的还是手机领域。无线充电技术动向综上所述,可以概括为几点:

第一:简单的原理高中物理学的电磁耦合原理,产业界也很熟悉,从RFID延伸出来的技术,也很容易接受。接收端就一片或者两片芯片(最终会单片方案),一端接充电线圈,一端接电池。很多公司开始推出系列芯片,会加快无线充电知识的传播和普及。

第二:麻烦的工艺手机中多余的空间,尤其是智能手机,是很难腾出来放置一个大的充电线圈的。


如图所示:



这个直径在40mm的圆形线圈,下面还要加一片厚度在0.8-2mm无机磁性材料(即使用微航有机磁性材料也要0.2mm厚度)手机厚度要增加,这个组件若放置在手机电路板上,也占据空间,挤兑其他元件。所以,所有做手机结构设计的工程师都头痛,这制约了或者说阻碍了无线充电产品的发展。成为拦路虎。

有些公司推出0.53mm厚度的无线充电接收线圈(天线),有希望推动无线充电技术在手机中普及:  

移动电视等不同的移动设备需要不同接口连接器的各种适配器
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