采用多模設計無(wú)線(xiàn)充電 兼顧效率與便利性

　　圖2 Q系數百分比

　　在A(yíng)4WP規格的解決方案中，因為頻率固定，傳輸器和接收器間的共振頻率和阻抗網(wǎng)絡(luò )需要更為精準匹配。典型的MR解決方案與MI解決方案相較，需要較高的Q系數(50-100)。

　　電源管理影響無(wú)線(xiàn)充電效能

　　高效能電源管理架構的發(fā)展，對MR和MI解決方案成功的建置有重大影響。對傳輸器而言，為了在共振電路感應電流，須進(jìn)行DC到AC的轉換，在MI技術(shù)中，會(huì )在此轉換使用半橋或全橋變頻器;而在MR技術(shù)中，是透過(guò)功率放大器(PA)感應電流。

　　功率放大器的架構和分類(lèi)會(huì )因各應用的頻率、靜態(tài)電流、效率、尺寸、成本和整合需求而有不同，轉換時(shí)須謹慎考慮如何降低閘極驅動(dòng)器損失、切換、導電、偏壓、內接二極管損失，以及外部組件等效串聯(lián)電阻(ESR)和等效串聯(lián)電感的寄生(ESL)。這些是開(kāi)發(fā)高效能整合解決方案所遭遇的部分重大挑戰。

　　根據輸入電壓需求和設計架構流程，制程選擇對整合型解決方案優(yōu)化有重大的影響。系統中有多個(gè)控制循環(huán)，而完整控制循環(huán)的穩定性對高效能解決方案的整體效果有非常大的影響。在MI和MR技術(shù)中，可藉由有效的電源管理達到相近的效能和效率。

　　整合藍牙通訊機制 無(wú)線(xiàn)充電管理更精準

　　為成功傳輸電力，傳輸器須辨識正確的耦合接收器。在WPC和PMA解決方案中，傳輸器會(huì )定時(shí)發(fā)出檢測信號以搜尋接收器;找到接收器后，即開(kāi)始進(jìn)行電力傳輸。這些解決方案以固定的頻率調變進(jìn)行通訊。其他通訊方法包括振幅、功率、電流和脈沖寬度調變(PWM)。如果傳輸端和接收端間相符的網(wǎng)絡(luò )可容忍較大頻率變化，則可選擇使用這些選項。

　　因為在A(yíng)4WP磁共振解決方案中，發(fā)射及接收端間的網(wǎng)絡(luò )緊密匹配，所以無(wú)法使用頻率調變;然而，若負載固定，則可使用振幅調變;如果接收器效能不會(huì )被影響，則可使用功率和電流調變。在移動(dòng)應用中，負載依功能需求有所不同，如果根據上述調變方式開(kāi)發(fā)解決方案可能有困難，且不符尺寸及成本效益。

　　A4WP選擇藍牙(Bluetooth)或ZigBee做為通訊的標準方法，這些方法非常便利，因為已經(jīng)存在于移動(dòng)解決方案中，透過(guò)辨識多個(gè)接收器，讓傳輸器進(jìn)行電力傳輸亦非常便利。然而，要達到這些目的，也可選擇其他類(lèi)似的方法。此外，通訊也可用于通知電力傳輸的狀態(tài)，如異物檢測(FOD)、耦合狀態(tài)，甚至校準引導信息(AGI)。磁場(chǎng)中金屬異物可能因材料導電性導致溫度上升，這是一個(gè)非關(guān)技術(shù)的潛在問(wèn)題。

　　除了上述原因之外，如負載反射效果、電流感應和調變及解調時(shí)機，以及它們在封閉循環(huán)系統的影響，是協(xié)助維持系統穩定性并確保成功通訊的關(guān)鍵。

　　其他挑戰包括符合法規，如加州環(huán)保協(xié)會(huì )(CEA)和美國聯(lián)邦通訊委員會(huì )(FCC)第15和18條的規定，也可能影響系統的整體效率。

　　MI/MR特性大不同 應用需求為選用依據

　　合理的結論是，最適合特定應用的潛在解決方案，將取決于所需要的功能和效能。比方說(shuō)當無(wú)線(xiàn)充電系統需要可在X、Y、Z方向自由放置，或對多個(gè)裝置同時(shí)充電，則磁共振可能會(huì )是較佳的解決方案;但如果系統有高效能效率需求，且必須符合嚴格的標準，則WPC規格的解決方案可能是理想選擇。

　　然而，毫無(wú)疑問(wèn)地，能夠完美辨識耦合磁感應或磁共振裝置，并有效傳輸電力的多模式解決方案，將是此類(lèi)應用的理想解決方案。