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【轉(zhuǎn)帖】無(wú)線充電器的基本原理到底是什么? 看了就知道

無(wú)線充電在新一代iPhone發(fā)布之后,火了!有一次,在地鐵上,聽到隔壁的一個(gè)小男生對(duì)著小女生說:“我昨天買了一個(gè)無(wú)線充電器,把手機(jī)放在上面就可以充電,好神奇!”

那么市面上的無(wú)線充電器的基本原理到底是什么?希望這篇文章能解決很多已經(jīng)在無(wú)線充電從業(yè)圈或者準(zhǔn)備進(jìn)入無(wú)線充電從業(yè)圈人的一些困惑。

閱讀前有兩個(gè)提示:

這不是一篇科普的文章,需要電子方面的一些基礎(chǔ)知識(shí)。如果你是這方面的銷售,可以不用追求了解每個(gè)名詞含義,理解大致邏輯即可。

該文章的篇幅不長(zhǎng),它只看圖說話,回答四個(gè)基本問題:

1、無(wú)線充電有哪幾個(gè)組成部分?

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左側(cè)為TX,也就是發(fā)射端,對(duì)應(yīng)產(chǎn)品就是無(wú)線充電發(fā)射器。右側(cè)為Rx,也就是接收端,對(duì)應(yīng)產(chǎn)品就是帶無(wú)線充電功能的手機(jī)等。

TX端:MCU,功率全橋,以及由電感和電容組成的LC諧振Tank,其中電感就是發(fā)射端線圈。

RX端:MCU,整流橋,LDO,Charger芯片,電池,以及LC諧振Tank,其中電感就是接收端線圈。

2、無(wú)線充電的功率傳輸途徑是怎樣的?

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無(wú)線充電發(fā)射端輸入直流電壓(DC Voltage)。直流電壓通過功率全橋,在SW1和SW2點(diǎn)產(chǎn)生交流電壓(AC Voltage),其實(shí)就是一個(gè)方波。

方波加載在LC Tank兩端產(chǎn)生一個(gè)交流電流(AC Current)。交流電流通過線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)。接收端線圈感應(yīng)到這個(gè)磁場(chǎng),在接收端LC Tank產(chǎn)生交流電流(AC Current)。

交流電流通過整流橋轉(zhuǎn)化為直流電壓(DC Voltage) 。直流電壓再通過一個(gè)LDO和一個(gè)Charger給電池充電。

3、無(wú)線充電的控制回路是怎樣的?

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為了保證整個(gè)無(wú)線充電系統(tǒng)穩(wěn)定,VRECT需要設(shè)定一個(gè)目標(biāo)電壓(Target Voltage),并通過一個(gè)反饋環(huán)路來(lái)控制;為了轉(zhuǎn)化效率高,它的值通常設(shè)置成只比LDO高一點(diǎn)。

反饋環(huán)路會(huì)先采集VRECT電壓,并與目標(biāo)電壓相減,產(chǎn)生一個(gè)誤差信號(hào)(Control Error)。誤差信號(hào)會(huì)通過WPC規(guī)定的通信方式傳到發(fā)射端的MCU,MCU會(huì)判斷接收端是希望發(fā)射端增加能量還是減少能量。

MCU通過控制三個(gè)信號(hào)來(lái)控制發(fā)射的能量:輸入電壓功率全橋的開關(guān)頻率功率全橋的輸入占空比

4、無(wú)線充電的通信機(jī)制是什么?

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傳達(dá)信息的本質(zhì)在于要讓信號(hào)發(fā)生變化。就比如我跟你招手,你看到我的手在變化,就知道我在叫你。

接收端在傳達(dá)信息時(shí),會(huì)在接收端LC Tank兩側(cè)接入或者接出一組電容。電容的接入或者接出會(huì)引起發(fā)射端LC Tank的等效阻抗發(fā)生變化。

等效阻抗發(fā)生變化就會(huì)引起發(fā)射端LC Tank里面的電流發(fā)生變化,以及電容和電感連接處的電壓(Coil Voltage)發(fā)生變化。這個(gè)變化的信號(hào)就會(huì)被采集和解調(diào),并傳到MCU當(dāng)中。

整個(gè)變化的規(guī)律就寫在WPC協(xié)議當(dāng)中,MCU利用WPC協(xié)議來(lái)知道接收端到底告訴了發(fā)射端什么信息。

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gxg1122
LV.10
2
2018-08-30 12:44
不錯(cuò)。
0
回復(fù)
2018-08-30 23:01
不錯(cuò),基本上無(wú)線充就是這樣的原理
0
回復(fù)
2018-08-31 08:31
這種通信機(jī)制很有創(chuàng)意,借鑒這個(gè)思路或許可以用于普通隔離電源的原邊反饋上。
0
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小鐘IC
LV.2
5
2018-10-27 09:42
無(wú)線充電方案開發(fā),藍(lán)牙對(duì)耳方案,移動(dòng)電源方案、一拖二方案、PD+快充方案、人體紅外感應(yīng)方案、電源管理芯片,鼠標(biāo)墊加無(wú)線充方案、DC/DC ,鋰電保護(hù),智能穿戴,美容護(hù)理儀,聯(lián)系電話:135 9015 9720 ;QQ:1410991956
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