轉載--無線充電系統設計原理與實作
阿新 • • 發佈：2019-01-05
電子零件出廠時就像是未調過音的鋼琴，鋼琴透過專業的調音師精準調校後可以發出高品質的聲音；當大量生產後為了成本考量可能就無法在每一個產品都經由專業人員調校再出貨，如果每一個產品都要專業人員來修正那就會有困難，因為專業人員有限。這就跟目前可以看到很多無線充電產品在很久前就發表了，在發表會上產品都可以完美演出，但過了很久的等待後還沒見產品上市？就跟剛提到的例子一樣，無線充電的產品為了達到很好的共振效果必需經過精準的調校，在這樣的狀況下量產會變的非常困難。所以無線充電系統的設計首先必需要能針對共振這部份能自我調整，這樣才能解決量產難題。2008年INTEL即發表了可以離一公尺距離的兩個線圈傳送電力用以點亮60瓦特燈泡，發表當時也宣告了無線電力時代已經到來；但三年過去了相關產品還是沒有上市，仔細想一下可以相距一公尺傳送電力，這麼強大的電磁能量就算對人體沒影響、對周遭的電氣製品會有非常大的殺傷力。無線電力系統的原理與烹調電磁爐相同，透過電磁波來傳送能量只不過目標不同，電磁爐使用頻率約50KHz能量發出後給鍋具加熱用已烹飪，過去網路上就有流傳過一段影片就是將手機放在運作中的電磁爐表面上，在短時間內手機即燒燬，這樣的原理一樣電磁波會穿過手機外殼直接對內部的金屬構造加熱終至燒燬。前文題到過，為了加長傳送距離必需提高傳送頻率，電磁爐的頻率較低在離開數公分後就衰減到安全界限以下，INTEL發表的相距一公尺傳送電力必需將頻率提高到約13MHz才能傳送，在這個狀況下線圈之間若是存在金屬物體將會被加熱而發生危險，表演中工作人員可以站在兩個線圈中間不會有危險，是因為人體內的金屬成份很少所以溫度上升有限。當電磁波頻率加到1GHz以上就會直接對水分子加熱；這個原理就變成微波爐了，水分子被電磁波攪動後發出熱量。所以微波爐與電磁爐不一樣，必需在遮蔽體內操作避免為害到人體。這部份又與市面上的無線通訊產品不同，因為能量差距甚大；無線電力系統需要傳送電力而傳送到受電裝置所以需高功率傳送，無線通訊產品收到低功率訊號後再透過內部的電池將訊號放大處理。所以不管是在13MHz會對金屬加熱或是1GHz以上直接傷害人體，無線電力在設計時必需解決安全的問題才能上市，這就是展示簡單、上市困難。