無線充電方案應(yīng)用:減少空載效能,實現(xiàn)更高節(jié)能充電
無線充電并不是一個全新的技術(shù)方案,實際上我們?nèi)粘I钪?,已充斥大量?a class="contentlabel" href="http://www.ex-cimer.com/news/listbylabel/label/無線充電">無線充電應(yīng)用,例如電動牙刷、電動刮胡刀…等消費性電子裝置,只是充電應(yīng)用的無線化在應(yīng)用時的充電效能與安全性差異問題,一直無法有效改善,直至現(xiàn)今在微控制器應(yīng)用整合下,無線充電已獲得更高充電效能、與更好的實用價值…
無線充電技術(shù)其實并不是新東西,只是設(shè)計方案因為早期因為無線充電技術(shù)無法達(dá)到高功率、高速充電與安全性考量問題,僅能將無線充電技術(shù)應(yīng)用于低功率、小電力的設(shè)計方案,例如需要達(dá)到防水、防塵的電子產(chǎn)品設(shè)計上,利用無線充電技術(shù)讓設(shè)計外觀不需有外露的金屬充電連接器設(shè)計,例如電動牙刷、電刮胡刀等產(chǎn)品設(shè)計方案上。
無線充電解決方案,為利用Tx端線圈形成電場,再由Rx端線圈感應(yīng)轉(zhuǎn)換能量進(jìn)行電力無線傳輸。
為了強化能量傳輸效率,線圈的設(shè)計形式、尺寸也會影響傳送效能,圖為TDK開發(fā)的無線充電專用線圈模組。
無接點、引線傳輸能量 無線充電技術(shù)適用于高耐度設(shè)計方案
基本上在低功率的充電應(yīng)用方案上,無線充電技術(shù)可以說是使用相當(dāng)普遍的應(yīng)用方案,主要可用來解決耐候型、防水/防塵類型電子產(chǎn)品設(shè)計的應(yīng)用需求,但無線充電技術(shù)用于這類電子產(chǎn)品,不需過于要求充電效能,同時也因為低功率可獲得較高的應(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)計需求,但設(shè)計產(chǎn)品若換成智慧型行動電話、數(shù)位相機/攝影機或是采用更高容量電池的行動裝置,舊式的無線充電技術(shù)就無法因應(yīng)設(shè)計需求。
先檢視電池供電設(shè)備在充電時常會碰到的問題,電池充電器在能源消耗的關(guān)鍵主要可從兩個問題進(jìn)行檢視,分別是是充電的效率與待機耗電的狀況。在待機耗電方面,許多使用者經(jīng)常會出現(xiàn)的應(yīng)用型態(tài),大多會在設(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)境會形成大量的待機狀態(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)計也相對較簡陋,往往設(shè)備充電器處于空載時產(chǎn)生的耗能幾乎能與充電時的耗能相當(dāng)!
無線充電技術(shù)已有效改善充電器空載耗能
而在設(shè)計無線充電解決方案時,空載的耗能問題最佳化,則必須加以改善,讓充電系統(tǒng)在升級無線應(yīng)用環(huán)境時,可以獲得更有效的節(jié)能效益,至少也能改善無意義的空載耗電問題,而這也成為增加導(dǎo)入無線充電應(yīng)用方案的重點加值效益,而目前新一代無線充電系統(tǒng),在Tx(Transmitter)的解決方案空載負(fù)載的功耗設(shè)計,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)。
對于無線充電應(yīng)用環(huán)境來說,充電效率也是另一個影響耗電量的一個關(guān)鍵因素,因為充電效率越高,也代表著可以透過無線環(huán)境傳送高密度的能量,更快速地完成充電過程。以目前的無線充電解決方案,透過無線傳輸自然無法與直接用銅纜傳輸傳遞效能進(jìn)行比較,但目前無線技術(shù)方案已可達(dá)到70%以上的無線傳輸效能,若可以在無線充電的Rx(Receiver)/Tx(Transmitter)采用更高效率的零組件,此無線充電的效能還可進(jìn)一步改善。
多裝置同時充電應(yīng)用 無線充電方案節(jié)能效益更大
而討論無線充電應(yīng)用方案,大家關(guān)心的不只是更炫、更便捷的IT/3C周邊充電效益,反而是進(jìn)階升級了無線充電方案后,會不會因為日常充電需求而徒增了整體的總耗電量?基本上這必須從多方面進(jìn)行檢視,因為對于電子產(chǎn)品的耗電量統(tǒng)計,會因為用戶的使用習(xí)慣不同、充電應(yīng)用方式差異而有極大的計算差距。若評估時,采取多數(shù)用戶的預(yù)設(shè)應(yīng)用情境作為基礎(chǔ),例選用一組無線充電Tx取代數(shù)個充電器(目前無線充電Tx已可同時支援多Rx裝置同時充電),在這種使用基礎(chǔ)下無線充電
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