无线充电

无线充电技术是完全不借助电线，利用磁铁为设备充电的技术。无线充电技术，源于无线电力输送技术，利用磁共振在充电器与设备之间的空气中传输电荷，线圈和电容器则在充电器与设备之间形成共振，实现电能高效传输的技术。方便自不必说，除此之外，无线充电还更安全，没有了外露的连接器，漏电、跑电等安全隐患都彻底避免了。有人担心辐射的问题，这一技术最先在净水器中运用，至今已经有8年时间了，安全性已经得到了36个国家的验证，肯定不会对人体和环境带来危害。据介绍，无线充电大致上是通过磁场输送能量，而人类以及人类身边的绝大多数物件都是非磁性的。无线充电还有一个好处是省电，无线充电设备的效能接收在70%左右，和有线充电设备相等，但是它具备电满自动关闭功能，避免了不必要的能耗。而且这个效能接收率在不断提高.无线充电设备比普通充电器“聪明”很多，对于不同的电子产品，电源接口能自动对应，需要充电时，发射器和接收芯片会同时自动开始工作，充满电时，两方就会自动关闭。它还能自动识别不同的设备和能量需求，进行‘个性化工作’，这就是智能。现在，为了消费者的安全以及他们的便利性考虑，相关科研人员先提供了近磁场无线充电技术（即需放在发射器旁边），同时，他们也在研究远距离无线充电，这将是一个新兴市场。实际上现在的技术就可以达到3英尺～4英尺的范围内进行有效的电量传输，但这还需要经过相关组织的验证。相信未来5到10年，甚至更快，远距离无线充电就会进入每一个人的生活中。未来，不仅是小功率电器，常见的家用电器设备、医疗设备、电动工具、办公室电器、厨房电器等都可以实现无线充电了。其实准确的说，应该叫“无线供电”，也就是一边传输一边使用电能，不需要任何类似于电池的电量存储设备，更不需要提前充电了。到那时，电线、插线板、电池都可以消失了，你甚至感受不到电的存在，它就像空气一样，让你觉得手到擒来。

目前磁悬浮音箱的“磁悬浮”部分分为三块：蓝牙信号通讯部分，物理悬浮部分以及近供电部分。蓝牙是设备和音响通讯的必要部分，物理悬浮实现了“悬浮”这一很酷的概念，供电是音响的使能来源。 对于供电端，大家就会有疑问，“磁悬浮”表示了音响是“悬浮”在底座上部的，那如何给音响充电呢，目前开发者给出的方案是当音响电量即将用罄时，“悬浮”音响会缓慢降落到底座的插座上充电。 除了传统的充电方式以外，现在还有一种还有更“酷”的充电方式——无线充电，就是能够让磁悬浮音响无需和底座接触就能实时的通过磁场能进行充电，艾德克斯作为行业领先的电源测试方案供应商，也时刻关注磁悬浮音响无线供电这种新兴电源提供测试方案。[align=center][img]https://www.yishangm.com/upload/image/20171221/20171221114556_53583.png[/img][/align] [b]测试方法[/b] 对于直流电气性能的测试方法通常为直流拉载测试，基于家用环境的AC输入特性测试、效率测试、动态测试一系列的保护测试等，常用到的硬件电路构造如图所示：[align=center][img]https://www.yishangm.com/upload/image/20171221/20171221114606_94844.png[/img][/align] 虽然是简单的交流电源+负载的构造，但是由于涉及到的测试项目比较多以及需要测试的相关参数比较多，对相应的测试设备也会有诸多的要求，其中有关交流输入的测试项绝大部分，比如开关机测试、电网扰动模拟测试、以及电源调节率等测试都是由交流源实现的，有关输出的测试项如动态测试、过载保护测试、负载调节率测试绝大部分都是由负载来完成，艾德克斯ITS9500电源测试系统，可以测量各类电源模块的输入输出特性，将电子负载、交流源、功率计和示波器等功能整合，加上定制化上位机软件完成自动测试和数据处理。[align=center][img]https://www.yishangm.com/upload/image/20171221/20171221114533_18572.png[/img][/align][b] 面临的挑战[/b] 1. 精度要求 2. 模拟工况真实性的要求 3. 自动化要求 第一方面是负载和交流源的挑战，第二、三方面是对通讯和软件的挑战。艾德克斯ITS9500测试系统整合了高精度高性能的负载和交直流电源，测试项严格按照国标或行规要求，测量精度远远高于行业标准。同时配备了示波器、功率计、DVM表和电流传感器等硬件，软件工况可根据待测物进行定制，保证工况模拟的真实性。 下图为一个开关电源测试中常见的输入输出测试项的测试报表（由艾德克斯ITS9500电源测试系统生成），对于消费电子产品测试来说，直观又简明的操作和完善的报表是对测试平台最基本的要求，适用于产线上的应用。[align=center][img]https://www.yishangm.com/upload/image/20171221/20171221114522_25026.png[/img][/align][align=center]输入输出特性测试报表（艾德克斯ITS9500）[/align] 测试报表中包含了很多小功率电源的重要指标，如：效率、纹波、噪声等等，如果其中的一项或者多项超过了一定的标准（在无线供电相关协议和标准中对于直流供电端有诸多要求）将会导致无线供电的质量受到影响，而且该影响不是简单的线性叠加。

手机也许会在今年采用磁耦合技术，从而为无线电源技术抢滩大规模市场建立一个落脚点。 在今年的消费电子展(CES)上，Palm公司展示了一款采用磁感应技术的Palm Pre手机，该产品预计年中上市。据称其他一些手持设备厂商也在设计具有无线充电功能的手机，并将于今年投放市场。 一些元器件厂商正采用各种方法有针对性地帮助手机厂商实现无线充电功能。其中两家公司已开始一项标准化工作，一遍赢得更多设计合同。 磁耦合技术长期以来一直被用在心脏起搏器中。该技术利用磁线圈产生低电平的磁场来用于传送适量数据；或者说，在新型消费电子产品的应用中，用一定能量传送少量数据。 “Palm Pre是预计于明年CES之前推出的众多采用磁耦合技术手机中的第一款，”美国国家半导体公司(NSC)便携产品资深技术营销经理Jim Schuessler表示，“但我们认为该技术的采用周期会相当长，需要5到10年的时间。” 人们对无线电源的兴趣逐渐递增，“第一年，大家都很新奇。去年虽兴趣大增，但仍有‘我为什么需要它？我如何从它身上赚钱？’等疑问。现在，我的印象是，大家准备用它大干一场了。”WildCharge公司创办人兼CTO Mitch Randall表示。WildCharge是一家位于美国科罗拉多州的初创公司，它采用的传导技术在2007年CES上首次亮相。 Schuessler认为，若干因素使兴趣升温。其一，用户发现他们需要更频繁地给设备充电，原因是电池技术的发展赶不上手机对功耗的需求。“在2002年，一部手机的待机时间是3到4天，但眼下，若能用一整天就很幸运了。所以，人们在寻找更便捷的充电方法。”他说。 对环保的日益关注是另一个因素。“若该趋势最终占上风，那么对每款产品都配备一个充电器的需求就会降低。”Schuessler说。 无线电源系统所需的元器件相对简单。把一个嵌入在充电底座的金属线圈与同样嵌入在手机、数码相机或其他设备内的金属线圈实施连接。通常还需要一个整流器、若干滤波器及一个基本的MCU来监控充电系统的工作，这样每套设备所需的成本约10美元。“我们认为，随着充电底座和手持设备双方集成度的不断提高，成本会大幅下降；但除非市场很大，否则，成本降不下来。”Schuessler说。 充电板领域竞争激烈 目前至少有6、7家公司提供磁耦合技术，大都采用的是感应方法。 以色列的Powermat公司押宝其专有方法。“与需要很大充电空间的系统不同，我们的系统很紧凑，”Powermat 公司总裁Ron Ferber说，“这就是为什么我们的充电板可以做得很薄的原因，而且我们的电子产品可缩小嵌放在墙壁和天花板表面上。 该技术既可用于诸如手机等功耗相对较低的产品，又可用于笔记本电脑等功耗较高的设备，Ferber说。Powermat公司在CES上展出了预计在秋季面市的产品原型，售价在50到140美元。 据Randall介绍，WildCharge所采用的传导方法使其成本更低，使用更方便。因该技术采用的是待充电设备的金属触点直接与充电板上专有形状的针脚对接的方法，所以用户不必直接把待充设备放到嵌入在充电板的线圈上。“无论你如何安放待充电设备，都对应一个正极和负极。”Randall说。该方法最高可输送150W功率。 WildCharge把该技术授权给Griffin International公司，后者已为充电电池开发出一款零售产品。 英特尔的研究人员正在开发一种无需物理接触的方法。它采用一种由麻省理工学院最先研发的磁共振技术，英特尔在其2008年8月召开的年会上，采用相对大的线圈在3英尺的距离内以10MHz频率输送出60W的交流电，接通了一只白炽灯。2008年12月，英特尔在其实验室内，以3英尺的距离输送出12W的直流电为一款小型笔记本电脑供电。 英特尔的目标是找到一种能为其笔记本电脑用户提供无线电源功能的方法。目前，其线圈大小“正好可放在笔记本电脑的折盖内”。英特尔研究小组的首席工程师Joshua Smith说。 标准正在制定 若用户打算用一个充电板给不同厂商的产品充电，则行业需要标准。无线电源联盟正在制定这样一个标准，预计于年内完成。 该组织最初的目标是为以大概120kHz的频率传输5W的感应系统制定一个规范。随后是为用于笔记本电脑的100W系统制定规范。 该联盟包括：两家有各自无线电源技术的初创公司——ConvenientPower和Fulton Innovation；器件供应商国家半导体和TI；潜在用户罗技、奥林巴斯和飞利浦；电池制造商三洋；以及飞利浦的ODM——深圳桑菲消费通信有限公司。 “我们的理想是使OEM以低至1美元的成本生产出电能接收器。”ConvenientPower公司总裁Camille Tang说。 “联盟内有一种建设性的氛围。”Schuessler表示。他称2009年的目标“雄心勃勃，但并非遥不可及。”