無(wú)線充電器是采用什么原理？具體分析

無(wú)線充電系統(tǒng)主要采用電磁感應(yīng)原理，通過(guò)線圈進(jìn)行能量耦合實(shí)現(xiàn)能量的傳遞。如圖所示，系統(tǒng)工作時(shí)輸入端將交流市電經(jīng)全橋整流電路變換成直流電，或用24V直流電端直接為系統(tǒng)供電。經(jīng)過(guò)電源管理模塊后輸出的直流電通過(guò)2M有源晶振逆變轉(zhuǎn)換成高頻交流電供給初級(jí)繞組。通過(guò)2個(gè)電感線圈耦合能量，次級(jí)線圈輸出的電流經(jīng)接受轉(zhuǎn)換電路變化成直流電為電池充電。變化的磁場(chǎng)會(huì)產(chǎn)生變化的電場(chǎng)，變化的電場(chǎng)會(huì)產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，其大小均與它們的變化率有關(guān)系，而正弦函數(shù)的變化率是另外一個(gè)正弦函數(shù)，所以電磁波能夠傳播出去，而感應(yīng)電壓的產(chǎn)生與磁通量的變化相關(guān)，所以線圈內(nèi)部變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生感應(yīng)電壓，從而完成充電過(guò)程。手機(jī)無(wú)線充是比較新穎的充電方式，其原理其實(shí)很簡(jiǎn)單，就是將普通的變壓器主次級(jí)分開(kāi)來(lái)達(dá)到無(wú)線的目的。當(dāng)然，無(wú)線充的工作頻率比較高，甚至可以拋棄鐵心直接線圈之間就可以達(dá)到能量傳遞的作用。

手機(jī)無(wú)線充電裝置與被無(wú)線充電手機(jī)裝置之間僅僅存在以磁場(chǎng)傳送能量的方式。早在1831年法拉第發(fā)現(xiàn)了電子磁感應(yīng)現(xiàn)象，揭示了電與磁的關(guān)系，通俗點(diǎn)說(shuō)，電能生磁，磁也能生電，而我們目前主流的無(wú)線充電技術(shù)，磁感應(yīng)無(wú)線充電技術(shù)，就是利用這一原理，在我們手機(jī)的背部和無(wú)線充電器上都各有一個(gè)線圈，當(dāng)充電器的線圈通電之后，線圈就會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，當(dāng)我們把手機(jī)放在充電器上，我們手機(jī)位置的線圈就會(huì)感應(yīng)到磁場(chǎng)，從而產(chǎn)生了感應(yīng)電流;奧斯特的電流磁效應(yīng)，既任何通有電流的導(dǎo)線都可以在其周圍產(chǎn)生磁場(chǎng)的現(xiàn)象，這是你的無(wú)線充電器，交流電在經(jīng)過(guò)電源適配器后會(huì)變成直流電，進(jìn)入無(wú)線電充;無(wú)線電充充的功率全橋會(huì)將直流電轉(zhuǎn)化為交流電，通入無(wú)線電充的線圈中。當(dāng)交流電通過(guò)閉合導(dǎo)線和線圈時(shí)，線圈的周圍會(huì)產(chǎn)生圓形的磁場(chǎng)，手機(jī)背部諧振電路中的線圈會(huì)接收到這個(gè)特定頻率的磁場(chǎng)，并通過(guò)諧振電路中的電容產(chǎn)生交流電流，交流電流通過(guò)整流橋再轉(zhuǎn)化為直流電流給電池充電，這就是完整的無(wú)線電充充電過(guò)程。

利用電磁感應(yīng)原理進(jìn)行充電的設(shè)備，其原理和變壓器相似，通過(guò)在發(fā)射端和接收端設(shè)置線圈，發(fā)射端線圈在電力的作用下向外發(fā)送電磁信號(hào)，接收端線圈接收電磁信號(hào)并將電磁信號(hào)轉(zhuǎn)換為電流，從而達(dá)到無(wú)線充電的目的。無(wú)線充電技術(shù)是一種特殊的供電方式，它不需要電源線，依靠電磁波的傳播，將電磁波能量轉(zhuǎn)化為電能，最終實(shí)現(xiàn)無(wú)線充電。小功率無(wú)線充電常采用電磁感應(yīng)式，如對(duì)手機(jī)充電的Qi方式，而中興的電動(dòng)車無(wú)線充電則采用感應(yīng)模式。大功率無(wú)線充電通常采用諧振式(大多數(shù)電動(dòng)汽車都是這樣充電的)將能量從供電設(shè)備(充電器)傳輸?shù)接秒娫O(shè)備。該裝置利用接收到的能量為電池充電，同時(shí)為電池自身的運(yùn)行提供能量。

無(wú)線充電的使用標(biāo)準(zhǔn)：(1) 來(lái)自電力發(fā)送器的模擬 ping 檢測(cè)到對(duì)象的存在。(2) 來(lái)自電力發(fā)送器的數(shù)字 ping 為模擬 ping 的加長(zhǎng)版，允許功率接收器時(shí)間響應(yīng)信號(hào)強(qiáng)度分組。如果信號(hào)強(qiáng)度包有效，則功率發(fā)送器保持線圈通電并進(jìn)入下一步。(3) 在識(shí)別和配置階段，功率接收器將發(fā)送一些數(shù)據(jù)包來(lái)識(shí)別它們，并向功率發(fā)射器提供配置和設(shè)置信息。(4)在電力傳輸階段，電力接收器向電力發(fā)送器發(fā)送控制誤差包，正常運(yùn)行時(shí)，控制錯(cuò)誤包每250毫秒發(fā)送一次，大信號(hào)變化時(shí)每32毫秒發(fā)送一次。此外，在正常工作期間，電源發(fā)送器每5S發(fā)送一次電源包。(5) 為了終止電力傳輸，電力接收器發(fā)送一條“終止充電”消息或者 1.25s 內(nèi)不進(jìn)行通信，使電力發(fā)送器進(jìn)入低功耗狀態(tài)。在 Qi 標(biāo)準(zhǔn)下，手機(jī)、相機(jī)、電腦等產(chǎn)品都可以用Qi無(wú)線充電器充電，大規(guī)模的無(wú)線充電將成為可能。