基于消费电子的无线充电技术讨论

随着智能消费电子的普及，消费者明显能够感觉到电子类产品的屏幕不断加大、功能不断增多，而同时却变得越来越耗电，每当不能及时充电，就会致使手机关机，随之而来就会耽误很多重要事件。对于电源供电，一直以来都是半导体市场上的硬需求，什么样的产品能够帮助消费者随时供给电源？什么技术能够实现随时充？而什么样的产品能够支持这个技术？无线充电技术在2 年前被大多数人所知晓，依托于索尼、诺基亚等国际厂商推出的智能手机无线充电设备，使消费者进一步了解无线充电。今天，我们将围绕东芝电子无线充电系统对该技术进一步讨论。

无线充电技术

无线充电技术(wireless charging technology)，源于无线电力输送技术。无线充电，又称作感应充电、非接触式感应充电，是利用近场感应，也就是电感耦合，由供电设备（充电器）将能量传送至用电的装置，该装置使用接收到的能量对电池充电，并同时供其本身运作之用。由于充电器与用电装置之间以电感耦合传送能量，两者之间不用电线连接，因此充电器及用电的装置都可以做到无导电接点外露。目前为止，人们知晓最多的充电方式为电磁感应充电、磁场共振充电以及无线电波充电。

●电磁感应式充电：初级线圈具有一定频率的交流电，通过电磁感应在次级线圈中产生一定的电流，从而将能量从传输端转移到接收端。目前最为常见的充电垫解决方案就采用了电磁感应。

●磁场共振充电：由能量发送装置和能量接收装置组成，当两个装置调整到相同频率，或者说在一个特定的频率上共振，它们就可以交换彼此的能量，是目前正在进一步研究的一种技术。

●无线电波充电：发展较为成熟的技术，类似于早期使用的矿石收音机，主要由微波发射装置和微波接收装置组成，可以捕捉到从墙壁弹回的无线电波能量，在随负载作出调整的同时保持稳定的直流电压。此种方式只需一个安装在墙身插头的发送器，以及可以安装在任何低电压产品的“蚊型”接收器。

到目前为止，使用以上充电模式的主流无线充电标准有三种：Qi 标准、PowerMatters Alliance(PMA)标准以及Alliance for Wireless Power(A4WP)标准。东芝电子目前已经加入了WPC 和PMA 协会。以便更好地面对无线充电产品应用，扩展无线充电系列的芯片。如图一所示。

图一 无线充电：三种标准图释
图一 无线充电：三种标准图释

●Qi 标准：Qi 是全球首个推动无线充电技术的标准化组织，无线充电联盟(Wireless Power Consortium，简称WPC)推出。Qi 采用了目前最为主流的电磁感应技术。

●Power Matters Alliance 标准：Power Matters Alliance 标准是由Duracell Powermat 公司发起的，而该公司则是由宝洁与无线充电技术公司Powermat合资经营，拥有比较出色的综合实力。PMA 联盟致力于为符合IEEE 协会标准的手机和电子设备，打造无线供电标准，在无线充电领域中具有领导地位。

●A4WP 标准：A4WP 是Alliance for Wireless Power 标准的简称，由美国高通公司、韩国三星公司以及前面提到的Powermat 公司共同创建的无线充电联盟创建。

综上所述，无线充电技术的优点如下：

●无需连接器与电源线，便捷；

●充电器“整齐划一”摆放;

●通用规格，可随时随地充电；

●容易进行防水测试，不必担心落水