符合Qi標(biāo)準(zhǔn)的接收機(jī)線圈的設(shè)計
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無線充電聯(lián)盟 (WPC) Qi標(biāo)準(zhǔn)的實施讓各種終端應(yīng)用擁有了無線充電功能。每一種應(yīng)用的接收機(jī)(Rx)線圈的尺寸和/或功率要求可能會不同。要想實現(xiàn)一種成功、高效的Qi標(biāo)準(zhǔn)Rx設(shè)計,Rx線圈是一個關(guān)鍵組件。另外,我們還有許多設(shè)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(shè)計人員必須謹(jǐn)慎選擇方法,并且有條不紊地進(jìn)行設(shè)計。本文將詳細(xì)討論實現(xiàn)一種成功的Rx線圈設(shè)計所要解決的一些技術(shù)問題。文章涉及基本變壓器的Qi標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)模型、Rx線圈測量與系統(tǒng)級影響,以及檢查某個設(shè)計是否能夠成功運(yùn)行的一些方法。我們假設(shè),本文讀者已掌握Qi標(biāo)準(zhǔn)電感式電源系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識。
變壓器Qi標(biāo)準(zhǔn)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(jié)構(gòu),兩個繞組纏繞一個磁芯材料,且磁芯導(dǎo)磁性遠(yuǎn)高于空氣(圖1)。由于傳統(tǒng)變壓器使用高導(dǎo)磁性材料來傳輸磁通量,因此一個線圈所產(chǎn)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(shù)的參數(shù)來測定,其以k(取值范圍為0到1)來表示。
圖1:一個物理結(jié)構(gòu)的傳統(tǒng)變壓器