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標題: 手機平板里熱議的Qi無線充電技術(shù)揭秘 [打印本頁]
作者: topeet    時間: 2012-10-19 15:46
標題: 手機平板里熱議的Qi無線充電技術(shù)揭秘
      2012年，三星的旗艦機型GalaxyS3、LG的OptimusLTE2、諾基亞Lumia920等無線充電手機掀起的熱銷狂潮還未退去，在“2012中國國際信息通信展”上，WPC更是一口氣展出了超過70款支持Qi標準的無線充電產(chǎn)品，賺足了用戶的眼球。未來幾年，一種無線充電技術(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汽車在街頭充電。它就是Qi無線充電技術(shù)。
     一說到無線技術(shù)，一般大家都認為是最新科技結(jié)晶或理解為最新的科學技術(shù)，其實無線充電并沒有大家想的那么神秘，原理非常簡單，甚至我們自己都可以DIY用于手機或平板電腦上的無線充電功能。早在諾基亞之前，其實已經(jīng)有很多方案廠商在研制支持無線充電的手機，世界上首款支持無線充電的手機是2011年上市的夏普-SH13C，同年生產(chǎn)的HPPre3同樣支持無線充電，可以說無線充電已經(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
　　只要是學過電氣工程學的人，對于尼古拉·特斯拉這個名字應該不會陌生，他在1891年就提出：“閉合電路的一部分導體在磁場里做切割磁感線的運動時，導體中就會產(chǎn)生電流”。正是“磁生電”這一原理為隨后一百多年的無線充電技術(shù)的發(fā)展奠定了理論基礎(chǔ)。

　　目前無線電力傳輸領(lǐng)域已經(jīng)出現(xiàn)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的無線電力傳輸方式，通過發(fā)射端和接收端的線圈相互感應產(chǎn)生電流，從而實現(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現(xiàn)共振，從而在它們之間實現(xiàn)能量的彼此交換；其三是無線電波式，這也是一種技術(shù)相對成熟的無線電力傳輸方式，其原理與早期使用的礦石收音機相類似，即利用微型高效接收電路捕捉從障礙物反射回來的無線電波，然后將之轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的直流電壓。
　　在以上幾種無線電力傳輸技術(shù)方案中，基于電磁感應原理的無線充電技術(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
　　無線充電器的工作原理利用的是法拉第電磁感應，當電流通過線圈之后便會產(chǎn)生出磁場，而產(chǎn)生的磁場又會形成電壓，有了電壓之后便會產(chǎn)生電流，有了電流便可以充電。無線充電器便是這樣擺脫電線的束縛的。目前最為常見的無線充電解決方案主要是電磁感應，通過初級和次級線圈感應產(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，使二者靠近便開始從充電座向終端設備供電。
　　可能有人會問，這樣的充電模式如何實現(xiàn)充電電壓的穩(wěn)定呢？其實這一點是和線圈匝數(shù)相關(guān)的，因為智能終端的線圈匝數(shù)同充電裝置端的線圈匝數(shù)存在一定比例關(guān)系，所以在充電時能夠產(chǎn)生穩(wěn)定的電壓輸出。正是這樣，我們才不用擔心無線充電會存在電壓不穩(wěn)損壞手機的情況。
　　為了提高充電的效率，需要兩個線圈相互對齊，不產(chǎn)生偏移。為了達到這一目的，充電座內(nèi)部的線圈還帶有驅(qū)動裝置，可在平面內(nèi)自由移動，可以自動檢測終端的放置位置，并將線圈移動到該位置，使兩個線圈位置相一致。
　　Qi無線充電技術(shù)需要讓被充電設備在2.54厘米范圍之內(nèi)，即近磁場無線充電。然而，考慮到無線充電的便利性，遠距離充電更具有賣點。目前，業(yè)界已經(jīng)著手進行相關(guān)的研究，預計大功率無線充電的傳輸距離可達5米左右。
無線充電技術(shù)疑問待解
　　就像現(xiàn)在人們對Wi-Fi無線信號和一些數(shù)碼產(chǎn)品天線桿是否有干擾和輻射等副作用一樣，對于剛出現(xiàn)的這種無線充電技術(shù)，人們?nèi)匀挥泻芏喟踩蓡枺热缙涫欠駮a(chǎn)生電磁輻射，是否會有使用限制和令數(shù)碼產(chǎn)品價格增加等擔憂。這里需要提一下無線充電聯(lián)盟。無線充電聯(lián)盟目前包括Atmel、Callpod、諾基亞、奧林巴斯、飛利浦等。其中Qi無線充電技術(shù)標準是國際無線充電聯(lián)盟2010年8月31日在北京發(fā)布的無線充電標準，也是目前全球首個無線充電標準。Qi可廣泛運用于手機、相機、平板電腦等各種中等功率數(shù)碼產(chǎn)品中。Qi是通過在所支持的手機或其他數(shù)碼產(chǎn)品中加裝電磁感應裝置來實現(xiàn)無線充電的，目前使用Qi標準的無線充電設備在充電轉(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，無線充電的確會產(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(qū)www.topeet.com


作者: lymaaa    時間: 2012-12-14 21:49
非常好！



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