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无线快充技术真的很难吗?我们帮你实际接触! [复制链接]

本帖最后由 wangerxian 于 2021-11-18 15:24 编辑

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无线充电的原理是什么?

 

首先我们先给无线充电下个定义:无线充电指的是不需要像传统有线充电器一样需要传输线缆将电传输到设备,而是将需要充电的设备与无线充电底座接触就能充电的充电方式。无线充电又被称为感应充电或非接触式感应充电。

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图1:无线充电原理图

无线充电的原理是电磁感应现象,也就是电和磁在一定条件下相互转化的物理现象。目前手机无线充电底座是将电转化为磁场,手机端的无线充电线圈将磁转化为电用来补充手机电量,这就是一个完整的智能手机无线充电流程。

 

无线快充是如何实现的呢?

 

工作原理:
无线充电通信采用的是backscatter调制方式,简单来说就是一种负载调制方式,类似于RFID的原理。并且无线充电过程主要是有Power Receiver(一般指手机)控制,而Power Transmitter(充电板)是被动接受请求并处理。
无线充电WPC通信序列简单介绍:
1) 将手机放在充电板上
2) 充电板根据发送测线圈的电容变化探测到有物体放在了充电板上
3) 充电板应用电力信号到初级线圈上作为ping消息,并等待超时,如果超时就说明是异物放置在了充电板上,充电板撤销电力供应,这个过程也叫FOD,即异物检测;如果没有超时,就进入下一步
4) 手机检测到了次级线圈感应了电压信号,就发送Signal Strength消息(主要内容是初级线圈和次级线圈的耦合程度,也就是放的位置正不正)
5) 充电板检测到Signal Strength消息,取消超时,进入ID&Configuration阶段,等待手机发送这两种消息
6) 手机发送ID消息(包括VID和产品序列号),发送Configuration消息(主要是整流电路需要输出的最大功率Max Power=UI)
7) 充电板根据接受的Configuration消息调整初级线圈相应的参数,并调整初级线圈震荡频率开始发送正常的电力
8) 在充电过程中充电板还接受手机发送的Charge Status和Control Error等消息,譬如手机的电池充满了,手机发送充电完成消息,充电板接收到消息就停止充电。

 

如何接触无线快充模块?

 

最近我们联系了一家专业做充电技术的厂商,无线充电技术极为专业!它就是伏达半导体,最近新出了第三代SoC无线充电方案,并配有评估板!

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图2:评估板全景图

该无线充集成了PD快充协议识别功能,集成32K MTP、9路GPIO和11路ADC,可做各种定制化应用。输入电压支持最高20V,输出功率最高可达30W,满载时,从图3实验室数据可以看到,当接收端电压为13V,输出功率随着电流的增加而逐步提升,效率可高达85.3%。

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图3:18W传输效率

图4中温度对比图中,展示当功率分别为5W和20W时,芯片实测温度分别为29.9℃ 和36.7℃ ,保持系统的稳定性。较低的温度不仅给客户带来良好的体验,还为产品的质量和寿命提供了保障。

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图4:温度对比图

在休眠模式下,超低静态电流小于20uA,且搭载了一触即发Auto Detection功能。同时对设备安全也做了很好的保护,输入过压、过流、短路和过温保护,一旦发生异常,功率全桥将根据配置的动作寄存器,自动关闭开关,独创的Juggle保护(OJP),让系统更安全。

该评估板采用NU170X芯片,NU170X符合WPC1.2.4 EPP协议,输入电压支持最高20V,输出功率支持最大30W,是一颗单芯片高集成的无线充解决方案,它可支持双线圈切换功能,可用于全集成单线圈无线充、立式双线圈无线充、磁吸无线充以及无线充移动电源等。

评估板更多信息:http://www.nuvoltatech.com/news/company_list/1110.html

 

问题来了!大家看看对上面的板子是否感兴趣?如果感兴趣,咱们从什么角度测评比较好?期待答案!

此帖出自电源技术论坛

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纯净的硅(初级)

挺好,集成度很高。自己没有无线充电的手机和设备,只能顶一下了。


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无线快充技术并不难,难的是无线快充的效率。无线充电的效率很难做高。

 

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效率一定会存在瓶颈,可能需要新技术才能突破!  详情 回复 发表于 2021-11-18 16:17

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『输出功率随着电流的增加而逐步提升,功率可高达85.3%。』

功率有用百分数表示的么?就凭这句,此文作者就是外行。

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哈哈,粗心啦,应该是【效率】~  详情 回复 发表于 2021-11-18 15:19

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maychang 发表于 2021-11-18 13:30 『输出功率随着电流的增加而逐步提升,功率可高达85.3%。』 功率有用百分数表示的么?就凭这句,此文作 ...

哈哈,粗心啦,应该是【效率】~


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maychang 发表于 2021-11-18 13:29 无线快充技术并不难,难的是无线快充的效率。无线充电的效率很难做高。  

效率一定会存在瓶颈,可能需要新技术才能突破!


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对无线技术还不甚了解,但是从个人使用的角度来说:无线充电器也是要插电源,那我何不直接插手机充呢?现在手机的耗电有快,希望充电速度还要快,所以无线充电只能期待一下。可能跟我使用的环境有关系,么有看到无线充电方便便利的优点

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