2012 年，三星的旗艦機(jī)型GalaxyS3、LG的OptimusLTE2、諾基亞Lumia920等無(wú)線充電手機(jī)掀起的熱銷狂潮還未退去，在“2012中國(guó)國(guó)際信息通信展”上，WPC更是一口氣展出了超過(guò)70款支持Qi標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)線充電產(chǎn)品，賺足了用戶的眼球。未來(lái)幾年，一種無(wú)線充電技術(shù)將在我們的生活中普及并逐漸取代各種各樣數(shù)碼產(chǎn)品的充電器，甚至可以為你的電動(dòng)汽車在街頭充電。它就是Qi無(wú)線充電技術(shù)。 一說(shuō)到無(wú)線技術(shù)，一般大家都認(rèn)為是最新科技結(jié)晶或理解為最新的科學(xué)技術(shù)，其實(shí)無(wú)線充電并沒(méi)有大家想的那么神秘，原理非常簡(jiǎn)單，甚至我們自己都可以 DIY用于手機(jī)或平板電腦上的無(wú)線充電功能。早在諾基亞之前，其實(shí)已經(jīng)有很多方案廠商在研制支持無(wú)線充電的手機(jī)，世界上首款支持無(wú)線充電的手機(jī)是2011年上市的夏普-SH13C，同年生產(chǎn)的HPPre3同樣支持無(wú)線充電，可以說(shuō)無(wú)線充電已經(jīng)不是什么新技術(shù)，在手機(jī)和平板電腦中運(yùn)用更不是什么新鮮事。 電磁感應(yīng)技術(shù)成熟 只要是學(xué)過(guò)電氣工程學(xué)的人，對(duì)于尼古拉 ·特斯拉這個(gè)名字應(yīng)該不會(huì)陌生，他在1891年就提出：“閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)里做切割磁感線的運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體中就會(huì)產(chǎn)生電流”。正是“磁生電”這一原理為隨后一百多年的無(wú)線充電技術(shù)的發(fā)展奠定了理論基礎(chǔ)。
目前 無(wú)線電力傳輸領(lǐng)域已經(jīng)出現(xiàn)了幾種相對(duì)成熟的技術(shù)方案：其一是電磁感應(yīng)式，這也是目前最為常見(jiàn)的無(wú)線電力傳輸方式，通過(guò)發(fā)射端和接收端的線圈相互感應(yīng)產(chǎn)生電流，從而實(shí)現(xiàn)電力傳輸；其二是電磁共振式，這是一種目前正在研究中的無(wú)線電力傳輸方式，其原理是將能量發(fā)送和接收裝置調(diào)整到相同的頻率或者特定的頻率上實(shí)現(xiàn)共振，從而在它們之間實(shí)現(xiàn)能量的彼此交換；其三是無(wú)線電波式，這也是一種技術(shù)相對(duì)成熟的無(wú)線電力傳輸方式，其原理與早期使用的礦石收音機(jī)相類似，即利用微型高效接收電路捕捉從障礙物反射回來(lái)的無(wú)線電波，然后將之轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的直流 電壓。 在以上幾種無(wú)線電力傳輸技術(shù)方案中，基于電磁感應(yīng)原理的無(wú)線充電技術(shù)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展最為成熟。 電磁感應(yīng)是Qi甩掉大尾巴的關(guān)鍵 無(wú)線充電器的工作原理利用的是法拉第電磁感應(yīng)，當(dāng)電流通過(guò)線圈之后便會(huì)產(chǎn)生出磁場(chǎng)，而產(chǎn)生的磁場(chǎng)又會(huì)形成電壓，有了電壓之后便會(huì)產(chǎn)生電流，有了電流便可以充電。無(wú)線充電器便是這樣擺脫電線的束縛的。目前最為常見(jiàn)的無(wú)線充電解決方案主要是電磁感應(yīng)，通過(guò)初級(jí)和次級(jí)線圈感應(yīng)產(chǎn)生電流，從而將能量從傳輸段轉(zhuǎn)移到接收端。
根據(jù)這一原理，無(wú)線充電使用的充電座和智能終端分別內(nèi)置了線圈，使二者靠近便開(kāi)始從充電座向終端設(shè)備供電。 可能有人會(huì)問(wèn)，這樣的充電模式如何實(shí)現(xiàn)充電電壓的穩(wěn)定呢？其實(shí)這一點(diǎn)是和線圈匝數(shù)相關(guān)的，因?yàn)橹悄芙K端的線圈匝數(shù)同充電裝置端的線圈匝數(shù)存在一定比例關(guān)系，所以在充電時(shí)能夠產(chǎn)生穩(wěn)定的電壓輸出。正是這樣，我們才不用擔(dān)心無(wú)線充電會(huì)存在電壓不穩(wěn)損壞手機(jī)的情況。 為了提高充電的效率，需要兩個(gè)線圈相互對(duì)齊，不產(chǎn)生偏移。為了達(dá)到這一目的，充電座內(nèi)部的線圈還帶有驅(qū)動(dòng)裝置，可在平面內(nèi)自由移動(dòng)，可以自動(dòng)檢測(cè)終端的放置位置，并將線圈移動(dòng)到該位置，使兩個(gè)線圈位置相一致。 Qi無(wú)線充電技術(shù)需要讓被充電設(shè)備在2.54厘米范圍之內(nèi)，即近磁場(chǎng)無(wú)線充電。然而，考慮到無(wú)線充電的便利性，遠(yuǎn)距離充電更具有賣點(diǎn)。目前，業(yè)界已經(jīng)著手進(jìn)行相關(guān)的研究，預(yù)計(jì)大功率無(wú)線充電的傳輸距離可達(dá)5米左右。 無(wú)線充電技術(shù)疑問(wèn)待解 就像現(xiàn)在人們對(duì) Wi-Fi無(wú)線信號(hào)和一些數(shù)碼產(chǎn)品天線桿是否有干擾和輻射等副作用一樣，對(duì)于剛出現(xiàn)的這種無(wú)線充電技術(shù)，人們?nèi)匀挥泻芏喟踩蓡?wèn)，比如其是否會(huì)產(chǎn)生電磁輻射，是否會(huì)有使用限制和令數(shù)碼產(chǎn)品價(jià)格增加等擔(dān)憂。這里需要提一下無(wú)線充電聯(lián)盟。無(wú)線充電聯(lián)盟目前包括Atmel、Callpod、諾基亞、奧林巴斯、飛利浦等。其中Qi無(wú)線充電技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)是國(guó)際無(wú)線充電聯(lián)盟2010年8月31日在北京發(fā)布的無(wú)線充電標(biāo)準(zhǔn)，也是目前全球首個(gè)無(wú)線充電標(biāo)準(zhǔn)。Qi可廣泛運(yùn)用于手機(jī)、相機(jī)、平板電腦等各種中等功率數(shù)碼產(chǎn)品中。Qi是通過(guò)在所支持的手機(jī)或其他數(shù)碼產(chǎn)品中加裝電磁感應(yīng)裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)線充電的，目前使用Qi標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)線充電設(shè)備在充電轉(zhuǎn)換率上保持在70%左右，基本可以喝有限充電匹敵。而且安全性額非常出色。值得一提的是，無(wú)線充電的確會(huì)產(chǎn)生一定量的輻射，但其輻射量遠(yuǎn)小于電視機(jī)和電腦。所以基本可以認(rèn)為對(duì)身體的影響可以忽略。 技術(shù)參考：迅為 電子設(shè)計(jì)討論區(qū) www.topeet.com
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發(fā)表于 2012-10-19 15:46:43
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