無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)應用攻略（一）：用原理制作實(shí)物

　　展示簡(jiǎn)單，上市困難

　　電子零件出廠(chǎng)時(shí)就像是未調過(guò)音的鋼琴，鋼琴透過(guò)專(zhuān)業(yè)的調音師精準調校后可以發(fā)出高品質(zhì)的聲音；當大量生產(chǎn)后為了成本考量可能就無(wú)法在每一個(gè)產(chǎn)品都經(jīng)由專(zhuān)業(yè)人員調校再出貨，如果每一個(gè)產(chǎn)品都要專(zhuān)業(yè)人員來(lái)修正那就會(huì )有困難，因為專(zhuān)業(yè)人員有限。這就跟目前可以看到很多無(wú)線(xiàn)充電產(chǎn)品在很久前就發(fā)表了，在發(fā)表會(huì )上產(chǎn)品都可以完美演出，但過(guò)了很久的等待后還沒(méi)見(jiàn)產(chǎn)品上市？就跟剛提到的例子一樣，無(wú)線(xiàn)充電的產(chǎn)品為了達到很好的共振效果必需經(jīng)過(guò)精準的調校，在這樣的狀況下量產(chǎn)會(huì )變的非常困難。所以無(wú)線(xiàn)充電系統的設計首先必需要能針對共振這部份能自我調整，這樣才能解決量產(chǎn)難題。2008年INTEL即發(fā)表了可以離一公尺距離的兩個(gè)線(xiàn)圈傳送電力用以點(diǎn)亮60瓦特燈泡，發(fā)表當時(shí)也宣告了無(wú)線(xiàn)電力時(shí)代已經(jīng)到來(lái)；但三年過(guò)去了相關(guān)產(chǎn)品還是沒(méi)有上市，仔細想一下可以相距一公尺傳送電力，這么強大的電磁能量就算對人體沒(méi)影響、對周遭的電氣制品會(huì )有非常大的殺傷力。無(wú)線(xiàn)電力系統的原理與烹調電磁爐相同，透過(guò)電磁波來(lái)傳送能量只不過(guò)目標不同，電磁爐使用頻率約50KHz能量發(fā)出后給鍋具加熱用已烹飪，過(guò)去網(wǎng)絡(luò )上就有流傳過(guò)一段影片就是將手機放在運作中的電磁爐表面上，在短時(shí)間內手機即燒毀，這樣的原理一樣電磁波會(huì )穿過(guò)手機外殼直接對內部的金屬構造加熱終至燒毀。前文題到過(guò)，為了加長(cháng)傳送距離必需提高傳送頻率，電磁爐的頻率較低在離開(kāi)數公分后就衰減到安全界限以下，INTEL發(fā)表的相距一公尺傳送電力必需將頻率提高到約13MHz才能傳送，在這個(gè)狀況下線(xiàn)圈之間若是存在金屬物體將會(huì )被加熱而發(fā)生危險，表演中工作人員可以站在兩個(gè)線(xiàn)圈中間不會(huì )有危險，是因為人體內的金屬成份很少所以溫度上升有限。當電磁波頻率加到1GHz以上就會(huì )直接對水分子加熱；這個(gè)原理就變成微波爐了，水分子被電磁波攪動(dòng)后發(fā)出熱量。所以微波爐與電磁爐不一樣，必需在屏蔽體內操作避免為害到人體。這部份又與市面上的無(wú)線(xiàn)通訊產(chǎn)品不同，因為能量差距甚大；無(wú)線(xiàn)電力系統需要傳送電力而發(fā)送到受電裝置所以需高功率傳送，無(wú)線(xiàn)通訊產(chǎn)品收到低功率訊號后再透過(guò)內部的電池將訊號放大處理。所以不管是在13MHz會(huì )對金屬加熱或是1GHz以上直接傷害人體，無(wú)線(xiàn)電力在設計時(shí)必需解決安全的問(wèn)題才能上市，這就是展示簡(jiǎn)單、上市困難。

三大效能指針：效率、安全、功率

　　電動(dòng)牙刷早在10年前就堆出無(wú)線(xiàn)充電了，當時(shí)由于功率需求低所以不需要考慮效率與安全。早期的系統轉換效率只有20%-30%，且沒(méi)有安全機制并不會(huì )辯識目標連續供電，這樣的系統就與微型電磁爐一樣。由于功率很小，接收需求只有0.1W上下，只有20%的轉換效率下即有80%的能量于傳送中轉成熱量散逸，這樣推算發(fā)射器提供0.5W的能量到接收器為0.1W的能量，0.4W產(chǎn)生的熱量有限對系統的溫度上升不明顯，且系統最大輸出能力也不大即0.5W，所以在發(fā)射器上放置金屬異物也不會(huì )產(chǎn)生危險；但今日的裝置需求遠高于0.1W，以熱銷(xiāo)的智能型手機來(lái)看接收需要5V-1A 即5W的充電能量，若用電動(dòng)牙刷的系統進(jìn)行設計問(wèn)題就會(huì )很大了，接收端5W的需求在只有20%的轉換效率下有20W的能量轉換成熱能散逸，這樣的能量會(huì )產(chǎn)生龐大的熱能會(huì )導致系統溫度大幅上升，在這樣的推算下，系統最大輸出能力會(huì )在25W，若為無(wú)安全設計下于發(fā)射器上放置金屬異物可能會(huì )導致火災意外，所以在功率需求提高后衍生的問(wèn)題需要全新的設計來(lái)完成無(wú)線(xiàn)充電，所以10年前即出現的無(wú)線(xiàn)充電到今還改良之中。新設計的系統需為了達到目標功率，必需先解決效率與安全的問(wèn)題。

　　高轉換效率仰賴(lài)先進(jìn)規格零件與材料

　　現今無(wú)線(xiàn)充電系統都采用共振的方式進(jìn)行設計，在架構上都大至相同有下列這些構造：

　　發(fā)射器內有

　　1.直流電源輸入

　　2.頻率產(chǎn)生裝置

　　3. 切換電力的開(kāi)關(guān)

　　4. 發(fā)射的線(xiàn)圈與電容諧振組合