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WPC无线充电 加入异物侦测/迈向中功率

导读: 无线充电技术已成为品牌厂创造产品差异的重要利器,特别是无线充电联盟(WPC)所制定的Qi技术标准,更已广为业界采用。目前,WPC正积极研拟新版规格,将增加金属异物侦测功能,并提高充电功率,以进一步巩固市场主流地位。

  无线充电技术已成为品牌厂创造产品差异的重要利器,特别是无线充电联盟(WPC)所制定的Qi技术标准,更已广为业界采用。目前,WPC正积极研拟新版规格,将增加金属异物侦测功能,并提高充电功率,以进一步巩固市场主流地位。

  随着科技的日新月异,各大电子厂商莫不绞尽脑汁,推出各项前瞻技术,期待能吸引消费者的目光并带给人类更便利的生活,无线充电技术及产品便是在这样的潮流下应运而生。现阶段已有不少国际品牌的智慧型手机具备无线充电功能,包括诺基亚(Nokia)、三星(Samsung)、乐金(LG)、宏达电等。尽管目前市场上无线充电三大联盟各有拥护者,但以支援电磁感应技术的无线充电联盟(Wireless Power Consortium, WPC)的Qi标准最为成熟,该组织不仅参与厂商最多,已采用Qi标准的相关产品也最多,成为市场主要推手。

  WPC为无线充电标准发展先锋

  WPC采用之电磁感应理论来自于法拉第电磁理论,一线圈通电后会产生磁通量,进而感应周遭线圈产生电流,转换效率可高达70%以上。

  .电磁能转换

  利用电力转为磁力,再经过磁力转为电力的方式,就是电磁能量的转换。无线充电的技术就是透过这样的原理,达到传输电力的目的。日常生活中常用到的充电器,也是利用这样的原理,差异在于充电器内的导磁材料使用的是铁芯,以其来传导能量;而无线充电的技术,则是只有透过气隙来传导磁通,达到磁能传输的目的。

  .能量曲线及操作频率

  以WPC所定义的规范,是将操作频率定义在110k~205kHz这段区间,并且定义其串联谐振频率为100kHz,由功率对频率的曲线来看,工作点愈接近100kHz,接收端获得的能量愈高,愈远离100kHz,接收端获得的能量愈低,如此可以调节不同的能量需求。另外一种调节的方式,是使用固定140kHz的方式,调整频率的工作周期,也可以调节能量,愈低的工作周期,所获得的能量愈低,愈高的工作周期,所获得的能量愈高。

  .传输的距离

  电磁场可以传输的距离,随着其操作频率愈高,距离可以愈远。以WPC标准而言,此操作频率是属于低频的操作带,因此其发射线圈及接收线圈的距离不长。WPC标准定义可以正常操作的距离,是在5毫米(mm)以内。距离愈远,整体的转换效率会愈差。

  .讯号传递

  除了能量需要传递之外,封包讯息是主要的重点之一。接收端会将所需要的能量讯息传递回发射端。发射端须要将收到的能量解码后,依接收端所需要的能量调节。此讯号的传递,是透过电磁场中,原本就有的操作频率(110k?205kHz)当作载波频率,将封包讯息载于能量传递的电磁场中,其讯号是由一连串的码构成;讯号的频率约为2k?4kHz,与载波的频率约是五十倍的关系,如此便可以利用传输能量的同时,也将讯息回传,不须要再利用其他元件来转讯息。但使用2k?4kHz这个讯号的频率有个尴尬的缺点--这是属于人耳可以听到的频带,因此在系统工作时,很靠近地听,会有很细微的声音存在。因为WPC已经是如此定义,所以这个声音目前是无法避免的,只能尽量使它小声一点。

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