无线充电在新一代iPhone发布之后,火了!有一次,在地铁上,听到隔壁的一个小男生对着小女生说:“我昨天买了一个无线充电器,把手机放在上面就可以充电,好神奇!”
那么市面上的无线充电器的基本原理到底是什么?希望这篇文章能解决很多已经在无线充电从业圈或者准备进入无线充电从业圈人的一些困惑。
阅读前有两个提示:
这不是一篇科普的文章,需要电子方面的一些基础知识。如果你是这方面的销售,可以不用追求了解每个名词含义,理解大致逻辑即可。
该文章的篇幅不长,它只看图说话,回答四个基本问题:
1、无线充电有哪几个组成部分?
左侧为TX,也就是发射端,对应产品就是无线充电发射器。右侧为Rx,也就是接收端,对应产品就是带无线充电功能的手机等。
TX端:MCU,功率全桥,以及由电感和电容组成的LC谐振Tank,其中电感就是发射端线圈。
RX端:MCU,整流桥,LDO,Charger芯片,电池,以及LC谐振Tank,其中电感就是接收端线圈。
2、无线充电的功率传输途径是怎样的?
无线充电发射端输入直流电压(DC Voltage)。直流电压通过功率全桥,在SW1和SW2点产生交流电压(AC Voltage),其实就是一个方波。
方波加载在LC Tank两端产生一个交流电流(AC Current)。交流电流通过线圈产生磁场。接收端线圈感应到这个磁场,在接收端LC Tank产生交流电流(AC Current)。
交流电流通过整流桥转化为直流电压(DC Voltage) 。直流电压再通过一个LDO和一个Charger给电池充电。
3、无线充电的控制回路是怎样的?
为了保证整个无线充电系统稳定,VRECT需要设定一个目标电压(Target Voltage),并通过一个反馈环路来控制;为了转化效率高,它的值通常设置成只比LDO高一点。
反馈环路会先采集VRECT电压,并与目标电压相减,产生一个误差信号(Control Error)。误差信号会通过WPC规定的通信方式传到发射端的MCU,MCU会判断接收端是希望发射端增加能量还是减少能量。
MCU通过控制三个信号来控制发射的能量:输入电压功率全桥的开关频率功率全桥的输入占空比
4、无线充电的通信机制是什么?
传达信息的本质在于要让信号发生变化。就比如我跟你招手,你看到我的手在变化,就知道我在叫你。
接收端在传达信息时,会在接收端LC Tank两侧接入或者接出一组电容。电容的接入或者接出会引起发射端LC Tank的等效阻抗发生变化。
等效阻抗发生变化就会引起发射端LC Tank里面的电流发生变化,以及电容和电感连接处的电压(Coil Voltage)发生变化。这个变化的信号就会被采集和解调,并传到MCU当中。
整个变化的规律就写在WPC协议当中,MCU利用WPC协议来知道接收端到底告诉了发射端什么信息。
无线充电怎样计算电容和电感
在此电路中,电感L1和电容C1的谐振频率设定为1MHz。由于电路处于谐振状态,即使接收线圈没有靠近发射线圈,空载电流也非常小。在接收端,同样利用谐振原理,以提高能量传输的效率。肖特基二极管用于整流信号,经过滤波电容处理后,得到直流电,进而为电池充电。在最佳工作状态下,充电电流可达到0.6A以上。线圈...
无线充电怎样计算电容和电感
电感L1和电容C1的谐振频率为1MHz,因为电路是谐振的,所以当接收线圈没有靠近发射线圈时,空载电流 很小。接收端同样也采用谐振的方式,这样能使能量的传输效率达到最大,肖特基二极管进行整流后经过滤波电容得到直流电,直接给电池充电,充电电流在0.6A以上。如果将线圈做成桶形,则传输效率会更高。在接收...
手机无线充电器的原理是什么?
主要有三种:电感、谐振和无线电波\\x0d\\x0a \\x0d\\x0a目前主要应用电磁感应技术和偕振技术两种\\x0d\\x0a \\x0d\\x0a电磁感应:初级线圈一定频率的交流电,通过电磁感应在次级线圈中产生一定的电流,从而将能量从传输端转移到接收端。它是第一代手机无线充电,技术成熟,但只能单对单短距充电(qi...
无线充电图解,让我们一起看看
无线充电器由发射端(TX)和接收端(Rx)两部分组成。TX端主要包括MCU、功率全桥、电感和电容组成的LC谐振Tank,其中电感是发射端的线圈。Rx端则包括MCU、整流桥、LDO、充电器芯片、电池以及LC谐振Tank,接收端的线圈同样由电感组成。无线充电的功率传输主要通过电流和磁场来完成。TX端通过直流电压(DC V...
无线充电技术,线圈电感与电流问题
电流的大小和线圈的粗细有关系,还有就是频率。看具体的电路,有时候电感值的差异不大时,对输出电压和电流的影响不太明显,但可能会导致单位周期电压\/电流变化量的较大差异,也会导致损耗和效率的差别,所以,此时电感线圈的选择是否合理,主要是看在符合尺寸规格等前提下,能否得到更佳的效能。
无线充电器的工作原理
而感应电压的产生与磁通量的变化相关,所以线圈内部变化的磁场产生感应电压,从而完成充电过程。手机无线充是比较新颖的充电方式,其原理其实很简单,就是将普通的变压器主次级分开来达到无线的目的。当然,无线充的工作频率比较高,甚至可以抛弃铁心直接线圈之间就可以达到能量传递的作用。
无线充电器伤手机吗
不伤手机。无线充电现在的工作频率都做在1M以下,所以对手机的信号不会有影响。无线充电器是指不用传统的充电电源线连接到需要充电的终端设备上的充电器,采用了最新的无线充电技术,通过使用线圈之间产生的磁场,神奇地传输电能,电感耦合技术将会成为连接充电基站和设备的桥梁。
无线充电器iec标准
无线充电器iec标准是GB4943。标准无线充电器又称作感应充电、非接触式感应充电,源于无线电力输送技术,是利 用近场感应,也就是电感耦合。有一系列的标准和详细的指南。以IEC61340(静电标准)为例,它由下列部分组成,其总标题为:静电。IEC61340-1:总论;IEC61340-2-1:静电测试方法—充电率;IEC...
便宜的无线充电器伤手机吗
便宜的无线充电器不伤手机。无线充电器采用了最新的无线充电技术,通过使用线圈之间产生的交变磁场,传输电能,电感耦合技术将会成为连接充电基站和设备的桥梁。充电器是采用高频电源技术,运用先进的智能动态调整充电技术。充电器(充电机)按设计电路工作频率来分,可分为工频机和高频机。工频机是以传统的...
车载无线充电器的弊端有哪些 车载无线充电器伤手机吗
车载无线充电器的工作频率在1M以下,不会影响手机信号。无线充电器采用的是电感耦合技术,通过线圈的磁场产生电流,电池内部成分不能构成磁场,因此在通电过程中不会损害电池内部结构。正规厂家生产的无线车载充电器内置有多种保护功能,对手机的损伤几乎可以忽略不计,大家可以放心使用。