無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)何者更優(yōu)？磁感應PK磁共振

就磁感應技術(shù)而言，主要有兩個(gè)流行標準：無(wú)線(xiàn)充電聯(lián)盟（Wireless Power Consortium，簡(jiǎn)稱(chēng)WPC）和電源事務(wù)聯(lián)盟（Power Matters Alliance，簡(jiǎn)稱(chēng)PMA）。這兩個(gè)標準都相當成熟，很多產(chǎn)品已經(jīng)用在消費市場(chǎng)了。無(wú)線(xiàn)電源聯(lián)盟（Alliance for Wireless Power，簡(jiǎn)稱(chēng)A4WP）是第一個(gè)基于磁共振技術(shù)的標準。這些標準和解決方案都引起了一些疑問(wèn)，例如，無(wú)線(xiàn)電源技術(shù)將向哪個(gè)方向發(fā)展？采用哪些解決方案是最好的？

移動(dòng)設備

便利性是促使消費移動(dòng)解決方案最先采用無(wú)線(xiàn)技術(shù)的關(guān)鍵因素之一。手機、平板電腦、媒體播放器、移動(dòng)電視等不同的移動(dòng)設備需要不同接口連接器的各種適配器，這意味著(zhù)為了給移動(dòng)設備充電，人們需要攜帶很多不同的連接器和適配器。擁有強大的支持性基礎設施和生態(tài)系統的通用無(wú)線(xiàn)適配器，可以解決這些需求。在汽車(chē)、咖啡店、圖書(shū)館、餐館、火車(chē)、飛機、辦公室中提供無(wú)線(xiàn)充電，將滿(mǎn)足人們所需的便利性。

圖1：無(wú)線(xiàn)充電器系統：發(fā)送器和接收器方框圖
POWER ADAPTER：電源適配器 Transmitter：發(fā)送器 ModulationDemodulation：調制解調Synchronous Half-Bridge Inverter：同步半橋逆變器 Status and PG Indicator：狀態(tài)和 PG 指示器 Micro Controller：微控制器 2-way Secure Authentication：雙向安全驗證 Buck Converter：降壓型轉換器 Thermal Loop Control：熱環(huán)路控制 Foreign Object Detection：異物檢測 Clock：時(shí)鐘 Power：功率 IDT Back Channel Communication：IDT 反向通道通信 Communication Link：通信鏈路 Receiver：接收器 Synchronous Full-Bridge Rectifier：同步全橋整流器 Thermal Control：熱控制 USBAdaptor Control：USB適配器控制 LOAD：負載

磁路

磁感應和磁共振這兩種技術(shù)的架構有很多相似之處。例如，二者都將磁場(chǎng)用作傳送功率的橋梁。

在這兩種技術(shù)中，電流被引入進(jìn)一個(gè)諧振電路，進(jìn)而產(chǎn)生磁場(chǎng)來(lái)傳送功率。在電磁場(chǎng)場(chǎng)中接收和發(fā)送線(xiàn)圈的對準度以及二者之間的距離決定功率傳輸的效率；接收和發(fā)送線(xiàn)圈分離越遠，功率傳送效率就越低。還有其他一些因素對能量傳送效率有很大影響，包括諧振頻率、發(fā)送與接收線(xiàn)圈尺寸之比、耦合因數、線(xiàn)圈阻抗、趨膚效應、AC和DC組件以及線(xiàn)圈寄生參數。

隨著(zhù)x、y和z分離度以及發(fā)送和接收線(xiàn)圈之間比例角的增大，損耗和效率將受到極大的影響。

根據要求，包括成本和尺寸的考量，一個(gè)或多個(gè)線(xiàn)圈的解決方案都可以用于磁感應和磁共振這兩種技術(shù)。

圖2：磁場(chǎng)
MAGNETIC INDUCTANCE：勵磁電感 Magnetic field mostly contained in between ferrite shielding：磁場(chǎng)大部分被限制在鐵氧體屏蔽體之間 Surface：表面 Coil：線(xiàn)圈 Shielding：屏蔽層 Distance：距離 MAGNETIC RESONANCE：磁共振 Receiving Coil(s)：接收線(xiàn)圈 Transmitting Coil：發(fā)送線(xiàn)圈 Magnetic field radiates outward – not shielded：磁場(chǎng)向外輻射——無(wú)屏蔽 Receiver：接收器 Magnetic Field：磁場(chǎng) Transmitter：發(fā)送器

電源管理

開(kāi)發(fā)高性能電源管理架構對磁共振和磁感應解決方案的成功實(shí)現有很大影響。在發(fā)送器方面，為了把電流引入諧振電路，進(jìn)行了DC到AC轉換。在磁感應技術(shù)中，用半橋式或全橋式轉換器實(shí)現這種轉換，而在磁共振技術(shù)中，電流是通過(guò)功率放大器引入的。

結論

合乎情理的結論是，就具體應用而言，最佳解決方案要根據所要求的功能和性能而定。如果要求在X、Y和Z方向自由定位或多設備充電能力，那么磁共振可能是首選解決方案。如果要求高效率并嚴格遵守法規，那么符合WPC要求的解決放案也許是最佳選擇。不過(guò)，毫無(wú)疑問(wèn)的是，能無(wú)縫識別基于磁感應或磁共振的耦合設備并能有效和高效傳送功率的多模式解決方案，將是這些應用的理想解決方案。

IDT已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了基于磁感應和磁共振技術(shù)的解決方案。公司高度集成度的磁感應解決方案已經(jīng)滿(mǎn)足并且超出了WPC（Qi）的要求。這些解決放案采用了非常先進(jìn)的工藝技術(shù)，以集成功率器件和智能功能，進(jìn)而在接收器和發(fā)送器之間進(jìn)行有效通信，并有效地控制閉合環(huán)路。這些集成解決方案需要的外部組件最少，有助于降低BOM成本和所需PCB的成本。