无线充电器原理

无线充电器

当前的大部分充电器，例如iPod 和iPhone ，都通过金属电线直接接触的方式，给设备内置电池充电。无线充电技术的优势在于便捷性和通用性。缺点就是效率低和只能提供电能。而Apple 的Dock 连接器不仅仅提供电能，同时还能把音频和视频文件通过USB 接口同步到设备上。从技术上看，同时通过无线网络传输数字文件和充电还不现实。在对一些产品的实际测试中，通过 802.11b/g无线传输协议的理想速度在3MB/秒左右，而USB电缆的传输速度要快十倍以上，达到20MB/秒以上。无线数据传输对于移动设备来说是非常费电的。因此把充电缓慢的无线充电技术和无线数据传输一起使用，还是不现实的，所以完全无线的理想生活还得等几年。不过，无线充电技术还是会给 WiFi 和电池技术带来进步的。对于不需要数据传输的设备来说，这一新技术将会大大减少用户所需各种充电器的数量。另外，通过采用无线充电技术，公共移动设备充电站将会有可能成为现实。 

无线充电器原理

无线充电技术是利用了电磁感应原理，在发送和接收端用相应的线圈来发送和接收产生感应的电流来进行充电的。
它的原理是利用磁场！放近了就类似于变压器，发射有一个线圈，接收有一个线圈，在线圈上并联上电容，使两个线圈的谐振频率相同，发送端有振荡器，放大电路，以及末级开关电路，将高频的脉冲电加在发射线圈上，当接收线圈靠近，就会感应出电流，然后通过整流滤波电路送到电池充电。 
 
不过效率很低，传送距离也不远，一般不会超过25厘米，越远效率越低，在5厘米远的距离效率可能不会超过50%，大家有兴趣可以自己做一下。有人说这种充电器的辐射巨大，我想这个观点是错误的，一个充电器的功率再大也不会超过5W，但一个电磁炉却有两千多W，说白了，无线充电器的发射跟电磁炉原理是一样的，电磁炉的辐射可以将靠近的金属发热至几百度，用来炒菜烧饭，用了也没有什么！
 
其实电磁感应这类东西在我们生活中很常见的，只是我们没有注意罢了，比如我们上公交车，上班用来刷卡的卡机都是这个原理的，在卡机上也会有这样的线圈产生一个高频磁场，当我们的卡靠近时，里面的线圈就会感应出电流，然后将这个电流整流滤波后送到卡里的芯片供电，芯片就发送一个信号到卡钟，来完成一个刷卡的过程。


图1 无线充电器原理图

无线充电器工作原理
　　
物理学家早就知道，在两个共振频率相同的物体之间能有效地传输能量，而不同频率物体之间的相互作用较弱。歌唱家演唱能将装有不同水量瓶子中的一个震碎，而不影响其他瓶子就是这个道理。这也好比我们荡秋千时，只需坐在上面让下垂的双腿同步摆动就能给秋千带来动力一样。 

无线充电技术正是利用了这个原理。同样，无线充电技术也应用了电磁波感应原理，及相关的交流感应技术，在发送和接收端用相应的线圈来发送和接收产生感应的交流信号来进行充电的的一项技术， 用户只需要将充电设备放在一个“平板”上即可进行充电，这样的充电方式过去曾经出现在手表和剃须刀上，但是当时无法针对大容量锂离子电池进行有效充电。无线充电器技术原理构图如图所示 　　最初由英国一家公司发明了一种新型无线充电器，它看上去就像一块塑料鼠标垫，这个“鼠标垫”里装有密集的小型线圈阵列，可产生磁场，将能量传输给装有专用接收线圈的电子设备，进行充电。接收线圈由磁性合金绕以电线制成，大小和形状都与口香糖相似，可以很方便地贴在电子设备上。将手机等放在垫上就能充电，并能同时给多个设备充电。

无线充电技术此前已经出现，但这项新发明更为方便实用。手机等设备只要贴上接收线圈，放置在“鼠标垫”上的任一位置都可充电，不像以前的一些技术那样需要精确定位。几个设备同时放在垫子上，可以同时进行充电。充电器产生的磁场很弱，能够给设备充电但不会影响附近的信用卡、录像带等利用磁性记录数据的物品。


图2 无线充电器工作原理