無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)標準大戰
Qi和A4WP是當今最重要的兩種無(wú)線(xiàn)充電技術(shù),但其各自的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)又是什么呢?誰(shuí)又會(huì )在即將到來(lái)的無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)大戰中脫穎而出呢?讓我們一起來(lái)看看國外科技媒體Android Authority帶來(lái)的分析。
毫無(wú)疑問(wèn),無(wú)線(xiàn)充電將會(huì )是未來(lái)移動(dòng)設備的一個(gè)發(fā)展方向,也是各大廠(chǎng)商爭相研究的熱點(diǎn)技術(shù)之一。其實(shí)在電子產(chǎn)品如此普及的今天,相信我們每個(gè)人手頭上都有若干個(gè)不同種類(lèi)的充電器和充電線(xiàn),使用起來(lái)非常不便。而無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)正是為解決這個(gè)問(wèn)題而產(chǎn)生的。無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)一方面能讓用戶(hù)擺脫線(xiàn)纜的困擾,另一方面也能解決充電器的通用性問(wèn)題。
但是,正如我們所看到的,無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)還沒(méi)有被大規模應用,其原因主要在于目前有許多種不同的無(wú)線(xiàn)充電技術(shù),而在眾多技術(shù)當中,Qi和A4WP無(wú)疑是最接近大規模應用的兩個(gè)。Qi是由WPC(無(wú)線(xiàn)充電聯(lián)盟)提出的一項技術(shù),而今年1月正式定案的A4WP則是其最強大的競爭對手,而Qi和A4WP的競爭也可以看作是全球無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)的爭奪大戰。
相比于A(yíng)4WP來(lái)說(shuō),Qi的制定機構WPC是目前世界上最大的無(wú)線(xiàn)充電標準組織,其成員包括來(lái)自15個(gè)不同國家的137個(gè)合作伙伴,并已有一百多款搭載Qi技術(shù)的設備上市。但與此同時(shí),包括高通、三星和德州儀器在內的一些重要成員同樣也是A4WP的支持者。此前三星就曾表示A4WP比Qi更具有潛力。
為了更好地理解這兩種無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)各自有什么優(yōu)勢和劣勢,讓我們先簡(jiǎn)單地了解一下無(wú)線(xiàn)充電的原理和這兩種技術(shù)區別。
無(wú)線(xiàn)充電的原理
無(wú)論不同的無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)的差別有多大,它們背后的原理就是我們熟知的電磁感應現象,具體來(lái)說(shuō)就是利用變化的電場(chǎng)產(chǎn)生變化的磁場(chǎng),再利用變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng),從而產(chǎn)生電流為設備充電。
我們都知道一根通電導線(xiàn)周?chē)a(chǎn)生的磁場(chǎng)的方向垂直于電流方向,而且通常情況下是非常微弱的,但是如果將導線(xiàn)繞成圓形或者是螺形的話(huà),相同方向的磁場(chǎng)便會(huì )疊加,從而形成較強的磁場(chǎng)。其實(shí)無(wú)線(xiàn)充電的原理就類(lèi)似于我們生活中常見(jiàn)的變壓器,都是利用一個(gè)線(xiàn)圈中的電流在另一個(gè)線(xiàn)圈中產(chǎn)生電流。但區別于變壓器通過(guò)鐵芯傳導磁場(chǎng)的方式,無(wú)線(xiàn)充電設備中的感應線(xiàn)圈經(jīng)過(guò)了一些特殊的調整,是以空氣為介質(zhì)傳導磁場(chǎng)的,從而產(chǎn)生感應電流。同時(shí),和聲音的共振一樣,兩個(gè)線(xiàn)圈感應也需要設置一個(gè)共振頻率,使接收線(xiàn)圈和輸出線(xiàn)圈的頻率一致,從而在輸出線(xiàn)圈電流很小的情況下,也能在接收線(xiàn)圈中產(chǎn)生足夠強的感應電流。
舉個(gè)例子,大家一定都聽(tīng)說(shuō)過(guò)一隊士兵在橋上齊步走最終把大橋振塌的故事吧,這是因為士兵踏步的頻率與大橋的固有頻率一致,從而能量更夠在最大程度上傳給大橋,最終導致大橋的坍塌。而對于無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)來(lái)說(shuō),輸出線(xiàn)圈就相當于士兵,是能量的輸出方;而接收線(xiàn)圈則相當于橋,是能量的接收方,如果想讓能量傳輸效率最大化,就必須讓兩個(gè)線(xiàn)圈的頻率一致。
原理的實(shí)際應用
原理終歸是原理,而各大廠(chǎng)商究竟是如何實(shí)現這個(gè)原理的呢?其實(shí)非常簡(jiǎn)單,僅僅需要一個(gè)通過(guò)交流電產(chǎn)生磁場(chǎng)的輸出線(xiàn)圈和一個(gè)用磁場(chǎng)產(chǎn)生電流的接收線(xiàn)圈就行了。于此同時(shí),輸出線(xiàn)圈中的電流需要用LC回路(由電容和電感組成)調節至某一特定頻率,從而能在接收線(xiàn)圈中產(chǎn)生盡可能大的電流,保證較高的能量傳輸效率。
除此以外,設計師還需要解決諸如如何制造感應線(xiàn)圈,如何決定傳輸頻率,如何優(yōu)化充電時(shí)間和能源消耗等諸多實(shí)際問(wèn)題,但這些問(wèn)題都不在本文的討論范圍內。不過(guò)其中有一個(gè)非常重要的問(wèn)題,那就是感應線(xiàn)圈的大小的確定并如何在傳輸效率、磁場(chǎng)強度和共振頻率之間尋找一個(gè)平衡點(diǎn)。在這個(gè)問(wèn)題上,Qi和A4WP的選擇
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