符合Qi標準的接收機線圈的設計

無線充電聯盟 (WPC) Qi標準的實施讓各種終端應用擁有了無線充電功能。每一種應用的接收機(Rx)線圈的尺寸和/或功率要求可能會不同。要想實現一種成功、高效的Qi標準Rx設計，Rx線圈是一個關鍵組件。另外，我們還有許多設計方法和平衡折中需要考慮。因此，在實施某個解決方案時，設計人員必須謹慎選擇方法，并且有條不紊地進行設計。本文將詳細討論實現一種成功的Rx線圈設計所要解決的一些技術問題。文章涉及基本變壓器的Qi標準系統(tǒng)模型、Rx線圈測量與系統(tǒng)級影響，以及檢查某個設計是否能夠成功運行的一些方法。我們假設，本文讀者已掌握Qi標準電感式電源系統(tǒng)的基礎知識。

變壓器Qi標準系統(tǒng)

對于許多近場無線電源系統(tǒng)（如WPC規(guī)定的無線電源系統(tǒng)）而言，使用一個簡單的變壓器，便可以對磁電力傳輸行為建模。傳統(tǒng)變壓器通常為單一物理結構，兩個繞組纏繞一個磁芯材料，且磁芯導磁性遠高于空氣（圖1）。由于傳統(tǒng)變壓器使用高導磁性材料來傳輸磁通量，因此一個線圈所產生的大部分（并非全部）磁通量與另一個線圈耦合。耦合程度可以通過一個被稱作耦合系數的參數來測定，其以k（取值范圍為0到1）來表示。

圖1:一個物理結構的傳統(tǒng)變壓器