減少充電耗能的無(wú)線充電應(yīng)用

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[導(dǎo)讀] 無(wú)線充電技術(shù)其實(shí)并不是新東西，只是設(shè)計(jì)方案因?yàn)樵缙谝驗(yàn)闊o(wú)線充電技術(shù)無(wú)法達(dá)到高功率、高速充電與安全性考量問(wèn)題，僅能將無(wú)線充電技術(shù)應(yīng)用于低功率、小電力的設(shè)計(jì)方案

無(wú)線充電并不是一個(gè)全新的技術(shù)方案，實(shí)際上我們?nèi)粘Ｉ钪?，已充斥大量的無(wú)線充電應(yīng)用，例如電動(dòng)牙刷、電動(dòng)刮胡刀…等消費(fèi)性電子裝置，只是充電應(yīng)用的無(wú)線化在應(yīng)用時(shí)的充電效能與安全性差異問(wèn)題，一直無(wú)法有效改善，直至現(xiàn)今在微控制器應(yīng)用整合下，無(wú)線充電已獲得更高充電效能、與更好的實(shí)用價(jià)值…

無(wú)線充電技術(shù)其實(shí)并不是新東西，只是設(shè)計(jì)方案因?yàn)樵缙谝驗(yàn)闊o(wú)線充電技術(shù)無(wú)法達(dá)到高功率、高速充電與安全性考量問(wèn)題，僅能將無(wú)線充電技術(shù)應(yīng)用于低功率、小電力的設(shè)計(jì)方案，例如需要達(dá)到防水、防塵的電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)上，利用無(wú)線充電技術(shù)讓設(shè)計(jì)外觀不需有外露的金屬充電連接器設(shè)計(jì)，例如電動(dòng)牙刷、電刮胡刀等產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案上。

無(wú)線充電解決方案，為利用Tx端線圈形成電場(chǎng)，再由Rx端線圈感應(yīng)轉(zhuǎn)換能量進(jìn)行電力無(wú)線傳輸。Texas Instruments

為了強(qiáng)化能量傳輸效率，線圈的設(shè)計(jì)形式、尺寸也會(huì)影響傳送效能，圖為TDK開(kāi)發(fā)的無(wú)線充電專用線圈模組。TDK Corporation

無(wú)接點(diǎn)、引線傳輸能量 無(wú)線充電技術(shù)適用于高耐度設(shè)計(jì)方案

基本上在低功率的充電應(yīng)用方案上，無(wú)線充電技術(shù)可以說(shuō)是使用相當(dāng)普遍的應(yīng)用方案，主要可用來(lái)解決耐候型、防水/防塵類型電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)的應(yīng)用需求，但無(wú)線充電技術(shù)用于這類電子產(chǎn)品，不需過(guò)于要求充電效能，同時(shí)也因?yàn)榈凸β士色@得較高的應(yīng)用安全性，自然技術(shù)不需提升現(xiàn)有使用方案即可應(yīng)付設(shè)計(jì)需求，但設(shè)計(jì)產(chǎn)品若換成智慧型行動(dòng)電話、數(shù)位相機(jī)/攝影機(jī)或是采用更高容量電池的行動(dòng)裝置，舊式的無(wú)線充電技術(shù)就無(wú)法因應(yīng)設(shè)計(jì)需求。

先檢視電池供電設(shè)備在充電時(shí)常會(huì)碰到的問(wèn)題，電池充電器在能源消耗的關(guān)鍵主要可從兩個(gè)問(wèn)題進(jìn)行檢視，分別是是充電的效率與待機(jī)耗電的狀況。在待機(jī)耗電方面，許多使用者經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)的應(yīng)用型態(tài)，大多會(huì)在設(shè)備完成充電后仍然將充電器插在供電回路上，這代表著充電環(huán)境會(huì)形成大量的待機(jī)狀態(tài)的額外耗電(即空載耗電)，加上充電器為了節(jié)省成本，電路設(shè)計(jì)也相對(duì)較簡(jiǎn)陋，往往設(shè)備充電器處于空載時(shí)產(chǎn)生的耗能幾乎能與充電時(shí)的耗能相當(dāng)!

無(wú)線充電技術(shù)已有效改善充電器空載耗能

而在設(shè)計(jì)無(wú)線充電解決方案時(shí)，空載的耗能問(wèn)題最佳化，則必須加以改善，讓充電系統(tǒng)在升級(jí)無(wú)線應(yīng)用環(huán)境時(shí)，可以獲得更有效的節(jié)能效益，至少也能改善無(wú)意義的空載耗電問(wèn)題，而這也成為增加導(dǎo)入無(wú)線充電應(yīng)用方案的重點(diǎn)加值效益，而目前新一代無(wú)線充電系統(tǒng)，在Tx(Transmitter)的解決方案空載負(fù)載的功耗設(shè)計(jì)，目前空載功耗已可達(dá)到100mW以下，已大幅超越一般傳統(tǒng)充電器的空載功耗表現(xiàn)。

對(duì)于無(wú)線充電應(yīng)用環(huán)境來(lái)說(shuō)，充電效率也是另一個(gè)影響耗電量的一個(gè)關(guān)鍵因素，因?yàn)槌潆娦试礁?，也代表著可以透過(guò)無(wú)線環(huán)境傳送高密度的能量，更快速地完成充電過(guò)程。以目前的無(wú)線充電解決方案，透過(guò)無(wú)線傳輸自然無(wú)法與直接用銅纜傳輸傳遞效能進(jìn)行比較，但目前無(wú)線技術(shù)方案已可達(dá)到70%以上的無(wú)線傳輸效能，若可以在無(wú)線充電的Rx(Receiver)/Tx(Transmitter)采用更高效率的零組件，此無(wú)線充電的效能還可進(jìn)一步改善。