2012 年，三星的旗艦機型GalaxyS3、LG的OptimusLTE2、諾基亞Lumia920等無(wú)線(xiàn)充電手機掀起的熱銷(xiāo)狂潮還未退去，在“2012中國國際信息通信展”上，WPC更是一口氣展出了超過(guò)70款支持Qi標準的無(wú)線(xiàn)充電產(chǎn)品，賺足了用戶(hù)的眼球。未來(lái)幾年，一種無(wú)線(xiàn)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碼產(chǎn)品的充電器，甚至可以為你的電動(dòng)汽車(chē)在街頭充電。它就是Qi無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)。 一說(shuō)到無(wú)線(xiàn)技術(shù)，一般大家都認為是最新科技結晶或理解為最新的科學(xué)技術(shù)，其實(shí)無(wú)線(xiàn)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用于手機或平板電腦上的無(wú)線(xiàn)充電功能。早在諾基亞之前，其實(shí)已經(jīng)有很多方案廠(chǎng)商在研制支持無(wú)線(xiàn)充電的手機，世界上首款支持無(wú)線(xiàn)充電的手機是2011年上市的夏普-SH13C，同年生產(chǎn)的HPPre3同樣支持無(wú)線(xiàn)充電，可以說(shuō)無(wú)線(xiàn)充電已經(jīng)不是什么新技術(shù)，在手機和平板電腦中運用更不是什么新鮮事。 電磁感應技術(shù)成熟 只要是學(xué)過(guò)電氣工程學(xué)的人，對于尼古拉 ·特斯拉這個(gè)名字應該不會(huì )陌生，他在1891年就提出：“閉合電路的一部分導體在磁場(chǎng)里做切割磁感線(xiàn)的運動(dòng)時(shí)，導體中就會(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(xiàn)充電技術(shù)的發(fā)展奠定了理論基礎。
目前 無(wú)線(xiàn)電力傳輸領(lǐng)域已經(jīng)出現了幾種相對成熟的技術(shù)方案：其一是電磁感應式，這也是目前最為常見(jiàn)的無(wú)線(xiàn)電力傳輸方式，通過(guò)發(fā)射端和接收端的線(xiàn)圈相互感應產(chǎn)生電流，從而實(shí)現電力傳輸；其二是電磁共振式，這是一種目前正在研究中的無(wú)線(xiàn)電力傳輸方式，其原理是將能量發(fā)送和接收裝置調整到相同的頻率或者特定的頻率上實(shí)現共振，從而在它們之間實(shí)現能量的彼此交換；其三是無(wú)線(xiàn)電波式，這也是一種技術(shù)相對成熟的無(wú)線(xiàn)電力傳輸方式，其原理與早期使用的礦石收音機相類(lèi)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(xiàn)電波，然后將之轉換為穩定的直流 電壓。 在以上幾種無(wú)線(xiàn)電力傳輸技術(shù)方案中，基于電磁感應原理的無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展最為成熟。 電磁感應是Qi甩掉大尾巴的關(guān)鍵 無(wú)線(xiàn)充電器的工作原理利用的是法拉第電磁感應，當電流通過(guò)線(xiàn)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(xiàn)充電器便是這樣擺脫電線(xiàn)的束縛的。目前最為常見(jiàn)的無(wú)線(xiàn)充電解決方案主要是電磁感應，通過(guò)初級和次級線(xiàn)圈感應產(chǎn)生電流，從而將能量從傳輸段轉移到接收端。
根據這一原理，無(wú)線(xiàn)充電使用的充電座和智能終端分別內置了線(xiàn)圈，使二者靠近便開(kāi)始從充電座向終端設備供電。 可能有人會(huì )問(wèn)，這樣的充電模式如何實(shí)現充電電壓的穩定呢？其實(shí)這一點(diǎn)是和線(xiàn)圈匝數相關(guān)的，因為智能終端的線(xiàn)圈匝數同充電裝置端的線(xiàn)圈匝數存在一定比例關(guān)系，所以在充電時(shí)能夠產(chǎn)生穩定的電壓輸出。正是這樣，我們才不用擔心無(wú)線(xiàn)充電會(huì )存在電壓不穩損壞手機的情況。 為了提高充電的效率，需要兩個(gè)線(xiàn)圈相互對齊，不產(chǎn)生偏移。為了達到這一目的，充電座內部的線(xiàn)圈還帶有驅動(dòng)裝置，可在平面內自由移動(dòng)，可以自動(dòng)檢測終端的放置位置，并將線(xiàn)圈移動(dòng)到該位置，使兩個(gè)線(xiàn)圈位置相一致。 Qi無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)需要讓被充電設備在2.54厘米范圍之內，即近磁場(chǎng)無(wú)線(xiàn)充電。然而，考慮到無(wú)線(xiàn)充電的便利性，遠距離充電更具有賣(mài)點(diǎn)。目前，業(yè)界已經(jīng)著(zhù)手進(jìn)行相關(guān)的研究，預計大功率無(wú)線(xiàn)充電的傳輸距離可達5米左右。 無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)疑問(wèn)待解 就像現在人們對 Wi-Fi無(wú)線(xiàn)信號和一些數碼產(chǎn)品天線(xiàn)桿是否有干擾和輻射等副作用一樣，對于剛出現的這種無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)，人們仍然有很多安全疑問(wèn)，比如其是否會(huì )產(chǎn)生電磁輻射，是否會(huì )有使用限制和令數碼產(chǎn)品價(jià)格增加等擔憂(yōu)。這里需要提一下無(wú)線(xiàn)充電聯(lián)盟。無(wú)線(xiàn)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(xiàn)充電技術(shù)標準是國際無(wú)線(xiàn)充電聯(lián)盟2010年8月31日在北京發(fā)布的無(wú)線(xiàn)充電標準，也是目前全球首個(gè)無(wú)線(xiàn)充電標準。Qi可廣泛運用于手機、相機、平板電腦等各種中等功率數碼產(chǎn)品中。Qi是通過(guò)在所支持的手機或其他數碼產(chǎn)品中加裝電磁感應裝置來(lái)實(shí)現無(wú)線(xiàn)充電的，目前使用Qi標準的無(wú)線(xiàn)充電設備在充電轉換率上保持在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(xiàn)充電的確會(huì )產(chǎn)生一定量的輻射，但其輻射量遠小于電視機和電腦。所以基本可以認為對身體的影響可以忽略。 技術(shù)參考：迅為 電子設計討論區 www.topeet.com
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發(fā)表于 2012-10-19 15:46:43
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