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松耦合无线充电计划详解

无线充电的愿景,是无论何时何地,无需配对或兼容的插座或线缆就可对电子设备进行充电。然而,第一代紧耦合或磁感应无线充电技术在这方面有很大局限性

无线充电的愿景,是不管何时何地,无需配对或兼容的插座或线缆就可对电子设备进行充电。但是,第一代紧耦合或磁感应无线充电技能在这方面有很大局限性:它要求有必要将设备置于充电垫上并对准准确的方位,其充电规模有限且不能一起为多个设备充电。此外,金属的搅扰对该技能十分丧命,因为紧耦合技能选用100kHz~200 kHz的频率规模,而金属在此规模有最高的热感应,因而在有硬币或钥匙等金属物体邻近无法运用紧耦合计划进行无线充电,否则将构成安全隐患。

与紧耦合技能比较,松耦合的约束少了许多。无线充电三大联盟分别是:无线充电联盟WPC(Wireless Power Consortium)/Qi、电力工作联盟PMA(Power Matters Alliance)以及无线电力联盟A4WP(Alliance for Wireless Power)。其间,Qi和PMA选用磁感应技能,而A4WP选用的对错触摸式充电的磁共振技能,即依据松耦合的无线充电技能,其自有品牌为Rezence,它选用6.78 MHz频率,不只战胜了紧耦合技能的许多局限性,并且经过运用现有蓝牙智能技能,最大极限地下降对制造商的硬件要求。

近年来,无线通讯商场开展一日千里,各种新式的电子产品层出不穷,不断便利咱们的日常日子。作为全球抢先的高性能、高能效半导体计划供货商,安森美半导体凭仗渊博的技能特长及微型化封装优势,以智能手机、逾1,000万像素的高分辨率摄影、大功率要求、快速充电及无线充电、LTE等范畴为通讯商场增加动力,为智能手机、平板电脑、可穿戴设备等无线及便携式运用供给广大阵型的产品及计划,包括用于摄影模块的图画传感器、主动对焦和光学印象安稳计划、电源和电池办理(包括智能有线及无线充电)、RF调谐、ESD维护、共模滤波器、EEPROM等等,继续推进无线及便携商场的高能效立异。

无线充电商场趋势

关于一切需求电池的便携式产品,无线充电无疑是一大令人兴奋的新技能,能够脱节充电器和线缆的捆绑,随时随地进行充电。

前期的手机有线充电器规范为5 V/1 A,跟着智能手机、平板电脑的鼓起,以及这类便携产品更快的运用程序处理器、更快的无线上网速度、更大的屏幕及更大容量电池的开展趋势,充电器也逐步演进至3种充电计划:1)智能充电器,规范为5-12 V/1-4 A,能效视乎智能手机厂商与墙插式适配器制造商的规划。2)移动电源On-the-Go(OTG)或一般称为充电宝,能效视乎规划。3)无线充电。

无线充电技能于2015年开端加快开展,当时已有智能手机厂商为手机增加无线充电模块,以增强其产品竞赛优势,但只限于第一代的紧耦合技能。无线充电除了紧耦合计划,还有松耦合,以及兼容紧耦合和松耦合的多模计划。

无线充电的愿景,是不管何时何地,无需配对或兼容的插座和线缆就可对电子设备进行充电。但是,第一代紧耦合或磁感应无线充电技能在完成此一愿景方面有很大局限性:有必要将设备置于充电垫上并对准准确的方位,其充电规模有限且不能一起为多个设备充电,也不能在金属邻近运用。紧耦合技能选用100至200kHz的频率规模,而金属在此规模有最高的热感应,所以在有硬币或钥匙等金属物体邻近无法运用紧耦合计划进行无线充电,否则将构成安全隐患。

依据松耦合或磁共振或品牌称为Rezence的下一代的无线充电技能是依据空间自在的概念,扩展无线电源运用“逾越充电垫”和配件商场至简直任一移动电子设备或外表,选用6.78 MHz频率,不只战胜上述紧耦合技能的局限性,并且经过运用现有蓝牙智能技能,最大极限地下降对制造商的硬件要求,也令将来完成智能充电区成为可能,使得不管是在家里仍是在公共场所,都可将多台无线及便携设备自在地放置就任意外表随时随地进行充电,然后构成无线充电生态圈。这是因为在这些外表下装置有无线功率发射器,电力传输会依据发射器功率等级(Class)和相应的接收器功率类别(Category)及需求充电的设备数量而进行。例如,等级为3的发射器可传输16 W的功率,而智能手机的接收器类别为3即6.5 W,那么它可一起为2台智能手机充电。因为能一起为多个不同功率要求的设备充电,松耦合无线充电技能将是完成物联网的重要组成部分。

图1. 松耦合比较紧耦合

本年6月,电力工作联盟(PMA)和无线电力联盟Alliance for Wireless Power(A4WP)兼并,兼并后的联盟最近正式宣告更名为AirFuel Alliance,将努力整合紧耦合和依据Rezence的松耦合技能,开端是完成多模无线充电,即磁感应和磁共振并存一段时间,但最终会朝向松耦合开展,并估计会成为无线充电的规范,也会为国际大部分的商场所选用。AirFuel Alliance具有全球科技品牌、供应链和商场领导者组成的超越195家公司成员,如高通、三星、联想及安森美半导体等,且其在工业的气势还在迅猛扩增。值得一提的是,安森美半导体的运用产品部执行副总裁兼总经理高腾博(Bob KIosterboer)代表公司出任董事会。

规范的统一是无线充电得以很多遍及的重要因素。AirFuel Alliance已发布Rezence根本体系规范(BSS) 1.2.1规范,并与我国通讯规范化协会(CCSA)、日本横须贺研讨园宽带无线论坛(BWF)和韩国电讯技能协会(TTA)签署了协作协议,旨在选用该最新规范作为各自独立办理的国家无线电力传输技能规范元素。此外,蓝牙技能联盟(SIG)也已发布包括Rezence无线充电规范的蓝牙低能耗(BLE)装备档。美国已经过首个松耦合无线充电的发射器,估计选用松耦合的终端电子设备将于本年底或2016年头问世。信任装备发射器和接收器的基础设施安排妥当,松耦合的开展指日可下。

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