几种无线充电解决方案特点及原理图

('1几种无线充电解决方案特点及原理图无线充电技术发展至今在电子领域已经被深入研究应用，虽然还未曾大范围普及，但在消费电子领域的发展已经取得不错的成绩。手机厂商也纷纷在自家旗舰机上加入这一革新性的先进充电技术，如三星S6、索尼XperiaZ3+、谷歌Nexus6、诺基亚Lumia930等手机均采用了无线充电技术。那么，未来无线充电技术发展会如何呢?现如今都有哪些常见的无线充电解决方案，下面让我们一起来了解下：一、无线充电联盟(WPC)：电磁感应方式，2008年12月成立。目前WPC在商业推广中的QI标准目前已有172家会员公司：德州仪器(TI)、飞利浦、飞思卡尔(Freescale)、东芝(Toshiba)、微软、松下、三星、索尼、高通(最后加入)等等。无线充电联盟(WPC)共同制定的无线充电标准Qi采用的是电磁感应方式。但这技术还有比较多的缺陷，比如最大输出功率只有5W，所以充电速度上会非常有局限。从市场规模上，Qi无疑是目前最为普及的，值得关注的是，Qi的最新标准可实现7至45毫米的无线充电距离，算是一个小小的突破。QI标注采用的电磁感应技术的优缺点：优点：原理简单，制作容易缺点：传输距离严重受限2实例如下：1、德州仪器(TI)：最早量产无线充电方案公司第一种：WPC主要会员之一的德州仪器(TI)，已推出业界首款无线电源传输控制芯片套片。该套片包含一片bq500110单通道发射控制芯片，一片bq51013单通道接收控制芯片。TI是最早量产无线充电方案公司。第二种：1、15V输入发射端：(1)功能描述:第二代数字无线电源控制发射端用于便携式设备如手机等的充电输入5V直流电,输出10V交流电可寻找将被供电的WPC兼容器件接收来自被供电器件数据包通信并管理电源传送(2)重要特征：动态电源限制(DPL)符合无线电源联盟(WPC)类型A5和类型A11发送器规范的5V运行数字解调减少了组件综合充电状态模式和故障指示3(3)功能框图：(4)方案照片：2、12V输入发射端：(1)功能描述:TI自由定位无线充电发送端应用在WPC1.1可用的手机,车载和桌面充电三个线圈发送数组:充电区域>70mm×20mm12VDC输入,5VAC输出智能控制无线电源传输(2)重要特征：符合无线供电联盟(WPC)A6发送机技术规范4外来物体检测增强型寄生金属检测确保安全性数字解调过流保护(3)功能框图：(4)方案照片：3、5V输出接收端(1)功能描述:无线电源传输接收端提供5V稳压电源输出应用于便携式设备提供无线充电5(2)重要特征：93%的整体峰值AC-DC效率符合WPCv1.1标准的通信控制输出电压调节内部集成整流器,低压降压稳压器,数字控制热关断(3)功能框图：(4)方案照片：2、飞思卡尔(Freescale)高效定位无线充电方案5V输入发射端：(1)功能描述:自由定位充电设备应用在WPCQi可用的手机,车载和桌面充电提供准确、高效充电电流输入电压可调6(2)重要特征：符合WPC规范采用DSC内核技术的软件平台，高效的PID控制环路输入电压范围9~18V(3)功能框图：(4)方案照片：3、东芝(Toshiba)简单快速无线充电方案5V输出接收端：(1)功能描述:基于TC7761WBG的无线充电接收端应用于智能手机,平板电脑的电池块7符合WPC1.1协议(2)重要特征：全桥整流电路欠压锁定/过压保护最大输出电压/电流:5V/1A热关断检测和保护(3)功能框图：(4)方案照片：4、凌阳：凌阳无线充电芯片GPM8F3132AGPM8F3132A凌阳公司摔出的首款无线充电芯片,采用LQFP44封装,最大功率达到75%,优越的性能和性价比,是目前最为通用的。二、A4WP(无线能源联盟)：磁共振，2012年5月成立8由三星与高通创立的A4WP(无线能源联盟)目前已有超过40个成员：三星、高通、博通、GillIndustries、IntegratedDeviceTechnology(IDT)、Intel等等。A4WP(无线能源联盟)的无线充电技术名为“Rezence”，采用磁共振(谐振感应，又名谐振耦合技术)，虽然在一些电子消费展上偶尔露面，但仍未正式商用。A4WP采用的磁共振技术的优缺点：优点：传输距离长，效率高缺点：电路调频不易实例如下：1、Intel英特尔(1)2015CESAsia英特尔与海尔合作推无线充电方案。(2)在IDF2015的第二日，英特尔提到了一个老生常谈的技术——无线充电，虽然这早已不是英特尔第一次发力该技术了，但与以往不同的是，本次英特尔宣布将会利用自家将于下半年发布的第六代酷睿处理器“Skylake”中集成的无线充电功能，像12年前利用迅驰平台推广无线上网技术一样，来推动无线充电的普及。2、IDT公司IDT公司(IntegratedDeviceTechnology,Inc.)正致力于开发一款基于共振技术的集成发送器和接收器芯片组，用于英特尔的无线充电技术。英特尔公司借助IDT的领先技术，致力于提供针对超极本、一体机、智能手机和独立充电器开发的验证参考设计。3、美国Witricity公司9美国Witricity公司同样利用磁共振传输电量，传输距离可达到几米远。麻省理工学院已经通过谐振感应技术，将无线充电的有效距离提升至两米左右，该技术被命名为“WiTricity”，研究人员之一此后离职创业，开发了一套系统，但售价较为昂贵，达到了995美元(约合人民币6240元)。三、PMA(电力联盟)：电磁感应方式由Procter&Gamble与PowermatTechnologies共同创立的PMA已有超过70家的会员：包含了不少通讯及手机制造商，如三星、Broadcom、宏达电、LG及华为等等。PMA(电力联盟)也是采用的电磁感应技术，比WPC要晚一些，PMA的产品虽然可以在市场中找到，但为数不多，最大的商业活动是获得星巴克支持，在国一些分店中推出了免费无线充电服务，但反响平平。另一方面它已经是北美地区覆盖速度最快的无线充电标准了，它的显著特征它更偏向于充电器件，像桌子、家具等等。值得注意的是：A4WP与PMA两大阵营还宣布正式合并，未来二者将致力于整合磁共振和磁感应两项技术，以早日促进无线充电标准统一。四、WiFi无线充电：十米距离优点：随走随充，符合无线充电的理念缺点：充电对象定位不易，浪费电量美国华盛顿大学已经成功研发了利用Wi-Fi网络给硬件设备充电的技术，已经在大约十米的Wi-Fi覆盖距离内，成功给数码相机等设备充满电。未来有望给手机充电。Wi-Fi网络几乎随处可见，美国华盛顿大学研发团队的目的，就是利用Wi-Fi路由器充当无线充电设备，给智能手机等设备进行充电。这将比目前的无线充电技术更能解决用户现实问题。该大学研发了一个所谓的“Wi-Fi供电系统”。该系统主要包括两个组成部分，一个是Wi-Fi接入点(路由器)，另外一个部分是定制的充电传感器。10该项目的研究人员唐拉(VamsiTalla)表示，安装在硬件设备上的充电传感器，目的是接收射频信号(RF)中的电能，并将其转化为直流电进行充电。该团队专门研发了软件的解决方案，可以让Wi-Fi路由器成为一个供电电源，与此同时扮演传统路由器的数据传输角色。需要指出的是，这种Wi-Fi充电技术，并不需要对传统的无线路由器进行更换，只需要部署软件等方案，提供充电功能之后，并不会对互联网接入的功能造成影响。根据美国记者的报道，此前美国Energous公司已经推出了一种利用射频信号在空中提供电能的设备，这种设备在提供充电时，将无法再充当Wi-Fi路由器使用。华盛顿大学的新技术，可以让Wi-Fi网络同时传输电能和数据。更准确的说，这种技术利用了Wi-Fi数据传输中的无线电波，来传输电能。据报道，华盛顿大学的研究团队，寻找到了巧妙的解决方案，让Wi-Fi网络的数据传输和电能传输，互相不干扰。“连线”网站评论指出，虽然目前的Wi-Fi充电技术，暂时还只能以“细水长流”而不是“如潮洪水”的方式给设备充电，但这仍然是一个了不起的成就。随着技术成熟，未来的手机和消费电子设备用户，或许可以将充电接口、充电线等概念遗忘，只需要利用Wi-Fi网络来充电。五、超声波无线充电：有效范围接近5米优点：技术非常安全;接收器价格便宜，体积小;可以用于数据传输。缺点：最终的产品可能无法在价格、功率、速度和安全方面达到预期。一家名叫uBeam的公司发明了一种全新的无线充电模式，可以利用超声波将电力隔空输送到15英尺(约合4.6米)外的地方。有了这样的产品，只要使用专用的无线充电套，你就可以在充电的同时拿着手机在屋里走动。此技术是一名25岁的纽约女孩MeredithPerry想到的。uBeam已获得170万美元的种子轮融资，其投资人包括YahooCEOMarissaMayer、FoundersFund以及AndreessenHorowitz等。该公司已经申请了18项与无线充电和超声波有关的专利。11六、微软拟利用聚焦光线来充电微软研究院已经制定出了一个潜在的解决方案：AutoCharge。微软研究人员们描述AutoCharge是一种自动定位桌子上的智能手机，并为它们充电的技术。他们制造的原型充电器可以被安装在天花板上，有两个工作模块：一个监测模块，其采用的是微软的Kinect摄像头，可以扫描像智能手机样子的物体;另一个是充电模式，采用了UltraFireCREEXM-LT6来聚焦LED光线。该AutoCharge系统采用了基于图像处理来监测和追踪桌上的智能手机，并自动为智能手机充电。充电器会不断地旋转，直到它检测到一个看起来像智能手机的物体，之后将使用太阳能发电技术所产生的光束为智能手机远程充电。换句话说，就是无需电线。',)