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充电的革命,无线充电方案大比拼


关键字: 无线充电

  

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),已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。提醒大家注意是: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.)正致力于开发一款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。英特尔公司借助IDT的领先技术,致力于提供针对超极本、一体机、智能手机和独立充电器开发的验证参考设计。IDT 计划在年底推出共振接收器 IC 样品,预计在 2013 年上半年推出发送器 IC 样品。

  IDT的无线充电方案

  鲁恩电子无线充电方案

  上海鲁恩电子科技有限公司,其核心成员凭借着多年对数码产品的深刻理解和积累的技术底蕴,公司致力于移动互联数码产品周边设备方案及产品开发。凭自己对用户行为研究和该技术的分解,推出自己的无线充电方案,在手机、平板电脑、电动玩具等产品上面,进行了广泛的匹配性实验,产品的兼容性、稳定性、可靠性、实用性等日臻完美。

  上海鲁恩电子科技有限公司在无线充电项目的近期规划,主要以手机、平板、影音播放器等中小功率设备为主,力求为此类设备提供最佳的无线充电全套解决方案;在中大功率无线充电方面(比如电动汽车等)上海鲁恩也已经着手进行相关的技术攻关,力求站立于产业的潮头。

  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.

  鲁恩电子无线充电方案采用通用MCU为核心元件,实现低成本和灵活的功能。采用的是电磁感应技术。其原理如下:

  电磁感应式无线充电系统核心技术:谐振控制、负载识别。电磁感应式系统中利用两个线圈感应,而线圈即为电感,在线圈上需要搭配电容作为谐振匹配。为了提高效率,需要选用低阻抗电容、电感,使质量因子Q提高。在这样的设计下,其谐振曲线的斜率变得非常大,在量产中系统设计频率与电容、电感的搭配变得非常困难,因为目前电容、电感存在相当的误差,在量产中这样的误差若是没有在系统中加入谐振控制修正误差因素,则成品良率难以控制。在电容、电感误差下会搭配出偏移原设计谐振点组合,导致发射功率与设计预定值有所偏差。在感应供电过程中可能会需要加大或降低输出功率,这时只要调整工作频率就可以完成。在需要加功率时,需要降低些频率使其靠近谐振点,用以提高输出功率;反之要降低输出功率时,只要提高频率即可完成,这种方式为变频式功率调整。

 

  变频式功率调整在性能上有优势,传输效率高、硬件电路简单、可调整幅度宽裕;缺点是设计上有一定门槛,需要有专业技术人员进行设计。

  鲁恩电子无线充电方案适配目前市场所有主流手机方案,并且已经把体积设

  计得非常小,具体尺寸如图所示:

无线充电方案可做成多种产品形式:

  一、内嵌式

  根据目前手机行业的产品设计趋势,将无线充电的接收模块内置于手机内部的产品形式,将会对手机的外形设计和功能定义产生重大的影响,成为将来新款手机主流的无线充电模式。

  无线充电接收模块,具有面积小、厚度薄、兼容性好,电磁兼容性强等特点,可以非常方便的为手机设计工程师提供无线充电解决方案。

  二、后盖式

  将无线充电模块,内置在手机后盖上面,通过无线充电后盖和普通后盖,将该款手机的产品档次拉开,是很多中高档手机进入细分市场的重要手段之一。

  三、配件式

  对于现行阶段的大多数手机来说,从设计伊始,便没有考虑无线充电功能,以配件的形式可以完美的解决此问题,这是一个无比巨大的市场。

 







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