無(wú)線充電技術(shù)何者更優(yōu)？磁感應(yīng)PK磁共振

就磁感應(yīng)技術(shù)而言，主要有兩個(gè)流行標(biāo)準(zhǔn)：無(wú)線充電聯(lián)盟（Wireless Power Consortium，簡(jiǎn)稱WPC）和電源事務(wù)聯(lián)盟（Power Matters Alliance，簡(jiǎn)稱PMA）。這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)都相當(dāng)成熟，很多產(chǎn)品已經(jīng)用在消費(fèi)市場(chǎng)了。無(wú)線電源聯(lián)盟（Alliance for Wireless Power，簡(jiǎn)稱A4WP）是第一個(gè)基于磁共振技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)。這些標(biāo)準(zhǔn)和解決方案都引起了一些疑問(wèn)，例如，無(wú)線電源技術(shù)將向哪個(gè)方向發(fā)展？采用哪些解決方案是最好的？

移動(dòng)設(shè)備

便利性是促使消費(fèi)移動(dòng)解決方案最先采用無(wú)線技術(shù)的關(guān)鍵因素之一。手機(jī)、平板電腦、媒體播放器、移動(dòng)電視等不同的移動(dòng)設(shè)備需要不同接口連接器的各種適配器，這意味著為了給移動(dòng)設(shè)備充電，人們需要攜帶很多不同的連接器和適配器。擁有強(qiáng)大的支持性基礎(chǔ)設(shè)施和生態(tài)系統(tǒng)的通用無(wú)線適配器，可以解決這些需求。在汽車、咖啡店、圖書館、餐館、火車、飛機(jī)、辦公室中提供無(wú)線充電，將滿足人們所需的便利性。

圖1：無(wú)線充電器系統(tǒng)：發(fā)送器和接收器方框圖
POWER ADAPTER：電源適配器 Transmitter：發(fā)送器 ModulationDemodulation：調(diào)制解調(diào)Synchronous Half-Bridge Inverter：同步半橋逆變器 Status and PG Indicator：狀態(tài)和 PG 指示器 Micro Controller：微控制器 2-way Secure Authentication：雙向安全驗(yàn)證 Buck Converter：降壓型轉(zhuǎn)換器 Thermal Loop Control：熱環(huán)路控制 Foreign Object Detection：異物檢測(cè) Clock：時(shí)鐘 Power：功率 IDT Back Channel Communication：IDT 反向通道通信 Communication Link：通信鏈路 Receiver：接收器 Synchronous Full-Bridge Rectifier：同步全橋整流器 Thermal Control：熱控制 USBAdaptor Control：USB適配器控制 LOAD：負(fù)載

磁路

磁感應(yīng)和磁共振這兩種技術(shù)的架構(gòu)有很多相似之處。例如，二者都將磁場(chǎng)用作傳送功率的橋梁。

在這兩種技術(shù)中，電流被引入進(jìn)一個(gè)諧振電路，進(jìn)而產(chǎn)生磁場(chǎng)來(lái)傳送功率。在電磁場(chǎng)場(chǎng)中接收和發(fā)送線圈的對(duì)準(zhǔn)度以及二者之間的距離決定功率傳輸?shù)男剩唤邮蘸桶l(fā)送線圈分離越遠(yuǎn)，功率傳送效率就越低。還有其他一些因素對(duì)能量傳送效率有很大影響，包括諧振頻率、發(fā)送與接收線圈尺寸之比、耦合因數(shù)、線圈阻抗、趨膚效應(yīng)、AC和DC組件以及線圈寄生參數(shù)。

隨著x、y和z分離度以及發(fā)送和接收線圈之間比例角的增大，損耗和效率將受到極大的影響。

根據(jù)要求，包括成本和尺寸的考量，一個(gè)或多個(gè)線圈的解決方案都可以用于磁感應(yīng)和磁共振這兩種技術(shù)。

圖2：磁場(chǎng)
MAGNETIC INDUCTANCE：勵(lì)磁電感 Magnetic field mostly contained in between ferrite shielding：磁場(chǎng)大部分被限制在鐵氧體屏蔽體之間 Surface：表面 Coil：線圈 Shielding：屏蔽層 Distance：距離 MAGNETIC RESONANCE：磁共振 Receiving Coil(s)：接收線圈 Transmitting Coil：發(fā)送線圈 Magnetic field radiates outward – not shielded：磁場(chǎng)向外輻射——無(wú)屏蔽 Receiver：接收器 Magnetic Field：磁場(chǎng) Transmitter：發(fā)送器

電源管理

開(kāi)發(fā)高性能電源管理架構(gòu)對(duì)磁共振和磁感應(yīng)解決方案的成功實(shí)現(xiàn)有很大影響。在發(fā)送器方面，為了把電流引入諧振電路，進(jìn)行了DC到AC轉(zhuǎn)換。在磁感應(yīng)技術(shù)中，用半橋式或全橋式轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)換，而在磁共振技術(shù)中，電流是通過(guò)功率放大器引入的。

結(jié)論

合乎情理的結(jié)論是，就具體應(yīng)用而言，最佳解決方案要根據(jù)所要求的功能和性能而定。如果要求在X、Y和Z方向自由定位或多設(shè)備充電能力，那么磁共振可能是首選解決方案。如果要求高效率并嚴(yán)格遵守法規(guī)，那么符合WPC要求的解決放案也許是最佳選擇。不過(guò)，毫無(wú)疑問(wèn)的是，能無(wú)縫識(shí)別基于磁感應(yīng)或磁共振的耦合設(shè)備并能有效和高效傳送功率的多模式解決方案，將是這些應(yīng)用的理想解決方案。

IDT已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了基于磁感應(yīng)和磁共振技術(shù)的解決方案。公司高度集成度的磁感應(yīng)解決方案已經(jīng)滿足并且超出了WPC（Qi）的要求。這些解決放案采用了非常先進(jìn)的工藝技術(shù)，以集成功率器件和智能功能，進(jìn)而在接收器和發(fā)送器之間進(jìn)行有效通信，并有效地控制閉合環(huán)路。這些集成解決方案需要的外部組件最少，有助于降低BOM成本和所需PCB的成本。