Hogyan működik és működik a telefon vezeték nélküli töltése?

A mobil technológia szorosan bekerült mindennapi életünkbe, és a vezeték nélküli töltők megjelenése teljesen természetes. Végül is az elektronikus fogyasztói eszközöknek (például okostelefonoknak) ideális esetben hosszú ideig és meghibásodások nélkül kell működniük, miközben nem nagyon kényelmes minden alkalommal dugót csatlakoztatni az aljzathoz, a dugót pedig a készülékbe, amikor újratölteni kell.

A vezeték nélküli interfészek (Wi-Fi, Bluetooth stb.) Sokáig hordozható eszközök ismerős tulajdonságává váltak, ezért miért ne tartalmazzon interfészt a vezeték nélküli töltéshez ebben a készletben? És a modern technológia lehetővé tette ennek megvalósulását.

Természetesen vezeték nélküli töltés esetén az újratölthető mobilkészüléknek legalább 4 cm-re kell lennie a töltőtől, de egyet kell értenie azzal, hogy ez sokkal kényelmesebb, mint a dugaszoló huzal. Időnként a töltés során hívást kell kezdeményezni, el kell távolodni a töltőtől, majd visszaküldni az okostelefont a töltő adójának közelében lévő helyre. Ez könnyebb, mint minden alkalommal bedugni a dugót.

És bizonyos területeken, például az orvostudományban, egyszerűen szükség van az akkumulátorok vezeték nélküli feltöltésének technológiájára (vészhelyzeti eszközök, elemlámpák stb.). Nem hiába az elmúlt években, az olyan vezető elektronikai gyártók, mint az Intel, a Samsung, az NXP, a Texas Instruments és még sokan mások aktívan részt vettek a vezeték nélküli töltők berendezéseinek és mikroáramköreinek fejlesztésében.

Alapvetően a vezeték nélküli töltési technológia az elektromágneses indukcióval történő villamosenergia-továbbításon alapul. Az indukció közeli zónájában az adó és a vevő reaktív kölcsönhatása a legnagyobb. Tehát 10 MHz frekvencián a közeli zóna 4,7 méterre terjed ki.

Az elektromágneses indukció jelensége miatt az indukciós áram gerjesztődik a vevő zárt hurkában, míg az adó áramköre a váltakozó mágneses fluxus (induktor) forrása.

A rendszer tartalmaz egy pár induktor - egy vevőtekercs és egy adótekercs, amelyek induktív módon kapcsolódnak egymáshoz. Az elsődleges tekercs (adó) váltakozó árama mágneses mezőt képez, amely áthatol a másodlagos tekercs (vevő) fordulatain, és emf-et indukál rajta.

A felvevő tekercs feszültsége a mobil eszköz akkumulátorának töltésére szolgál. És minél közelebb van a vevő az adóhoz, annál több energiát vesz a vevő. Nagy távolságokon az induktív csatolás kevés, és a rendszer hatástalanná válik. Nagyon fontos a k tekercsek kapcsolási együtthatója.

Az áramkörök kölcsönös induktanciája, a rezonancia-frekvenciák megfelelősége, a vevő és az adótekercsek minőségi tényezője - mindez befolyásolja a vezeték nélküli villamosenergia-átvitel minőségét az adóról a töltőkészülékre. A rezonancia frekvencián, mindkét áramkör magas minőségi tényezőjével, a tekercsek magas kapcsolási együtthatójával a rendszer hatékonysága a legnagyobb. Ez az antennaelméletből nyilvánvaló.

A Fogyasztói Elektronikai Szövetség a vezeték nélküli töltő technológiáját a hurok kapcsolási együttható nagysága alapján osztályozza. Ha a kapcsolási együttható legfeljebb 0,1, akkor a rendszert lazán kapcsoltnak nevezzük, és ha az együttható megközelíti az 1-et, akkor erősen kapcsolt rendszer. Az erősen kapcsolt rendszereket mágnesesen induktívnak, míg a gyengén kapcsolt rendszereket mágneses rezonanciának nevezzük. Ez a két típusú rendszer alapvetően különbözik egymástól.

A mágneses rezonancia-technológia kevésbé kritikus a tekercsek kölcsönös elrendezése szempontjából, és több vevőegység működhet egyszerre egy adóval, azaz egy töltő egyszerre több eszközt tölthet fel. De itt a távolság kritikus.

A legjobb hatékonyság elérése érdekében olyan rezonanciafrekvenciát választunk, amely a legjobban kölcsönhatásba lép a terhelési ellenállással. A mágnesesen induktív rendszerek hatékony minőségi tényezője sokkal alacsonyabb. A mágneses rezonancia-technológia pontos koordinációjával az energiaátvitel a legnagyobb hatékonysággal történik. Fontos, hogy bármilyen típusú rendszer működése közben pontosan ellenőrizni kell az aktuális paramétereket, hogy az energiaátadás hatékonysága ne csökkenjen.

A WPC 1.1 előírásainak megfelelően a rezonancia frekvenciának 100 és 205 kHz között kell lennie, a PMA specifikációknál pedig 277 és 357 kHz között, a Q tényező 30 és 50 között. Az A4WP specifikációk szerint a frekvencia rögzített, és a vevő és az adó impedanciájának szigorúnak kell lennie. Mágneses rezonancia rendszereknél a minőségi tényező elérheti a 100-ot.

A hatékonyság szempontjából még a vezetékes töltők 97% -os hatékonyságát sem sikerült elérni. Ennek ellenére a mágneses rezonancia-töltő rendszerek előnye nyilvánvaló: az adótekercs 12-szer nagyobb lehet, mint a vevőtekercs, miközben több vevőt is elhelyezhet, és egyszerre három okostelefon tölthető fel.