無(wú)線(xiàn)充電器技術(shù)和解決方案

　　品質(zhì)因數

　　在等式(6)中，Q稱(chēng)為品質(zhì)因數。發(fā)射器線(xiàn)圈或輸出電阻改變會(huì )影響Q值。在無(wú)線(xiàn)充電器系統中，工作點(diǎn)設置在諧振頻率上。發(fā)射器諧振頻率和接收器諧振頻率始終相同。因此諧振頻率上的電壓傳遞函數值(ωn=1)就是我們感興趣的。圖3 說(shuō)明系統電壓傳遞函數相對于Q值改變。

　　從該圖中我們可以看出，當Q值變小時(shí)，諧振頻率點(diǎn)的電壓傳遞函數曲線(xiàn)變化更明顯。在這種情況下，電壓傳遞函數對頻率極為敏感，無(wú)法輕松地將輸出保持穩定。另一方面，當Q值變大時(shí)，諧振頻率的曲線(xiàn)變化變慢，但電壓傳遞函數變得極低。要獲得相同的輸出電壓，我們必須在發(fā)射器上施加更大的輸入電壓和電流，而這會(huì )顯著(zhù)降低效率。因此我們需要仔細選擇合適的Q值。和往常一樣，范圍為4至6之間。

　　耦合因數

　　在等式(7)中，k稱(chēng)為耦合因數。正如我們所知，發(fā)射器產(chǎn)生磁通量。到達接收器的磁通量越多，線(xiàn)圈耦合的越好。耦合因數用于測量此耦合度。耦合因數值介于0和1之間，其中0是指發(fā)射器線(xiàn)圈和接收器線(xiàn)圈是獨立的，而1是指它們完美耦合。當線(xiàn)圈完美耦合時(shí)，發(fā)射器線(xiàn)圈產(chǎn)生的磁通量全部被接收器線(xiàn)圈收集。

　　圖4顯示耦合因數如何影響電壓傳遞函數曲線(xiàn)。從該圖中，可以發(fā)現有一個(gè)k值，其中電壓傳遞函數達到峰值，這表示實(shí)現了最大性能。因此良好耦合的線(xiàn)圈對于獲得更佳的系統性能至關(guān)重要。

　　WPC無(wú)線(xiàn)充電器標準

　　為設立一個(gè)稱(chēng)為“Qi”的短距離移動(dòng)設備無(wú)線(xiàn)功率傳輸標準，創(chuàng )建了無(wú)線(xiàn)充電聯(lián)盟。WPC標準定義低功率無(wú)線(xiàn)設備中的電感耦合工作方法以及功率發(fā)射器和接收器之間的通信協(xié)議。它還定義從發(fā)射器到接收器傳輸的最大功率為5W，發(fā)射器線(xiàn)圈與接收器線(xiàn)圈之間的典型距離為5mm?；鞠到y原理圖如圖5所示。依據WPC標準工作的任何設備都可與任何其他符合WPC標準的設備配合使用。在Qi標準V1.1中，添加了異物檢測(FOD)功能。

　　功率發(fā)射器

　　WPC標準中有三種功率發(fā)射器類(lèi)型：導向定位、具有移動(dòng)線(xiàn)圈的自由定位以及具有線(xiàn)圈矩陣的自由定位如圖6中所示。