基于齐规范标准的移动设备充电解决方案.doc
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1、基于齐规范标准的移动设备充电解决方案无论是可穿戴医疗保健设备,还是提供信息和连接功能的智能电话和平板电脑,消费者需要能随时随地使用的产品。 基于该需求,他们还在寻求无需充电器电缆和连接器的充电解决方案。 为了满足这些市场前提条件,在过去几年里,无线充电的出现成为极具吸引力的插头适配器替代方案,而且随着各类标准的兴起,现已蓄势待发。 基于这些标准,诸如 Texas Instruments、Freescale Semiconductor 和 Integrated Device Technology 等厂商已开始提供整体解决方案。成功开发无线电源解决方案的回报是丰厚的。 根据研究和技术咨询公司 IH
2、S 提供的信息,到今年年底,使用无线电源的设备将达到 1 亿台左右。 而 2012 年,无线充电装置的数量估计仅有 5 百万左右。 有趣的是,有三家标准组织在争夺这块新兴市场。1无线电源联盟 (WPC) 于 2008 年发布了首个无线电标准,随后电源事务联盟 (PMA) 于 2012 年提出了一种替代解决方案。 2012 年还推出了第三项计划无线电力联盟 (A4WP)。2最近,A4WP 和 PMA 签订了一份协议,双方将合并并创建单一机构,致力于满足消费者的无线感应充电需求。 该联盟旨在打造可互操作的无线充电生态系统,这对于促进消费者广泛采用该技术至关重要。 Samsung Electroni
3、cs 和 Qualcomm 等公司支持 A4WP,而 Duracell 和 AT感应充电目前 WPC 的成员数最多,超过 200 多家,其无线充电标准 Qi 也最流行,市面上有 600 多款 Qi 认证产品和 5 千万台 Qi 设备。 根据 WPC 提供的信息,主要手持设备制造商有 70 多款智能手机采用了 Qi 规范;全球行驶的约 15 款车型集成了 Qi 充电功能。如图 1 所示,Qi 系统包括功率发射板,以及便携式设备中的兼容型接收器线圈。 Qi 系统使用感应耦合现象在两个线圈之间传输功率。 因此,初级(发射器)线圈中的电流产生磁场,并在次级(接收器)线圈中产生感应电流。 然后,使用接收
4、的电流为电池充电或为负载供电。 通常,两个线圈之间的距离是 5 毫米,发射器与接收器耦合消耗的功率不超过 5 W。工作频率范围为 100 - 205 kHz。 这一 Qi v1.0 初始规范于 2009 年 8 月发布。 为了给发射器提供更大的设计空间,几年后引入了 Qi v1.1。 该规范允许更长的耦合距离。 根据 v1.1 规范,Qi 充电器可通过 40 毫米台式设备向 Qi 接收器提供 5 W 的功率。图 1:典型无线充电系统使用两个磁耦合电感器、一个发射线圈和一个接收器线圈。 发射器线圈中的交流电产生磁场,并在接收器线圈中产生感应电压。 (来源:无线电源联盟)为了使Qi 充电器具有更大
5、的灵活性,WPC 于 2014 年夏将标准更新至 1.2 版。 Qi v1.2 扩展了最新的规范,在 Qi 规范中针对现有的感应技术增加了谐振充电。 这样,制造商可以选择小心地在结构体(如家具和桌面)中更深地嵌入无线充电器,并采用直接接触的低成本表面应用。 该规范还兼容v1.1 接收器。根据 WPC 提供的信息,其成员公司使用 Qi v1.2 原型接收器演示了在 45 毫米距离内的充电功能。 而且,现有 Qi v1.1 系统与 v1.2 原型系统之间已成功完成互操作性测试。 这意味着,移动设备再也不必直接接触充电板。 因此,单个 Qi v1.2 发射器可以同时为多台 Qi 设备充电。 并且,最
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