“神奇的共振”

　　雖然我不能給它下一個(gè)準確的定義，但“共振”這個(gè)詞始終讓我饒有興趣。它的意思有很多，并且大多數都相互聯(lián)系。作為一名電氣工程師，我聽(tīng)到這個(gè)詞的第一反應便是想到經(jīng)過(guò)調諧的LC電路。但之后又會(huì )想到許多其它方面。鐘擺、操場(chǎng)上的秋千或者音叉，都是物理世界里的共振例子。我曾問(wèn)過(guò)其它人共振對于他們的意義，得到的反應各種各樣：有人十分茫然，有人則說(shuō)“它讓我想起了詩(shī)歌”。

　　根據維基百科(也可能是各種教科書(shū))，共振的定義是“指一物理系統在特定頻率下，比其他頻率以更大的振幅做振動(dòng)的趨勢”。當我們想到“自然頻率”的準確定義時(shí)，生硬的技術(shù)定義可能并沒(méi)有太多的詩(shī)意，但它實(shí)際上卻是詩(shī)意化的。它的精確調諧和高效率終究還是優(yōu)雅的。

　　那么，共振與電池管理有什么關(guān)系呢?共振功率轉換器是無(wú)線(xiàn)電源技術(shù)的核心，無(wú)線(xiàn)電源技術(shù)提高了許多電池供電設備的利用率和有效性。日常生活中，我們對這些設備的依賴(lài)性越來(lái)越高，因而我們需要一種充電方法來(lái)，盡可能地讓它們能夠隨時(shí)可以使用。

　　現在，我們已經(jīng)有了一些標準，用于實(shí)現無(wú)線(xiàn)電源發(fā)射器與不同廠(chǎng)商的移動(dòng)設備(無(wú)線(xiàn)電源接收器)之間的兼容性。未來(lái)數月和數年，我們預計公共場(chǎng)所、辦公地點(diǎn)和交通工具上，將會(huì )出現越來(lái)越多的無(wú)線(xiàn)充電基礎設備。相應地，更多的手持或移動(dòng)設備將集成無(wú)線(xiàn)充電功能，以利用多種有效充電電源。用戶(hù)將只需把電話(huà)放在桌子上，就可以把電池充滿(mǎn)。

　　今天，在用的最常見(jiàn)無(wú)線(xiàn)電源形式仍是基于磁感應原理的。有關(guān)它的基本定義可在無(wú)線(xiàn)電源聯(lián)盟(Wireless Power Consortium)的網(wǎng)站找到：感應式電力傳輸(Inductive Power Transmission)。

　　16世紀開(kāi)始，人們就對機械共振進(jìn)行研究，并從19世紀開(kāi)始對電氣共振進(jìn)行研究。在過(guò)去的幾年里，共振轉換器最終成為一種常見(jiàn)的無(wú)線(xiàn)電力傳輸形式。共振拓撲的使用在這些設計中很普遍，因為它為我們提供了一個(gè)系統，這個(gè)系統能夠在相對較寬的功率級別范圍保持高轉換效率。有關(guān)共振耦合的簡(jiǎn)述請點(diǎn)擊此處：共振耦合。

　　基本上，消費者家里現在都會(huì )有一個(gè)無(wú)線(xiàn)路由器(可供多臺計算機、智能手機和其它設備使用)，并且在他們外出旅行時(shí)也可在許多地點(diǎn)使用無(wú)線(xiàn)熱點(diǎn)接入互聯(lián)網(wǎng)。相應地，無(wú)線(xiàn)電源標準的出現，將實(shí)現移動(dòng)用戶(hù)在家中使用無(wú)線(xiàn)充電板來(lái)為多個(gè)設備充電，并且將免除外出旅行時(shí)還要帶上充電器的麻煩。隨著(zhù)更多的人們開(kāi)始體驗到無(wú)線(xiàn)電源的方便性和有效性，無(wú)線(xiàn)充電的概念必將開(kāi)始真正地獲得大眾的共鳴?！　?/p>

 　　圖1顯示了使用TI bqTESLA芯片組實(shí)現的無(wú)線(xiàn)電源系統的基本框圖。發(fā)射器(板)工作的占空比是固定的，但可以改變其工作頻率。接收器通過(guò)正向功率傳輸所用相同磁耦合，把所需功率級別信息傳回發(fā)射器。