无线充电原理图（远距离20米大功率无线充电）

阅读前有两个提示：

这不是一篇科普的文章，需要电子方面的一些基础知识。

如果你是这方面的销售，可以不用追求了解每个名词含义，理解大致逻辑即可。

该文章的篇幅不长，它只看图说话，回答四个基本问题：

1.无线充电有哪几个组成部分

2.无线充电的功率传输途径是怎样的?

3.无线充电的控制回路是怎样的?

4.无线充电的通信机制是什么?

一、无线充电有哪几个组成部分？

左侧为TX，也就是发射端，对应产品就是无线充电发射器。

右侧为Rx，也就是接收端，对应产品就是带无线充电功能的手机等。

TX端：MCU，功率全桥，以及由电感和电容组成的LC谐振Tank，其中电感就是发射端线圈。

RX端：MCU，整流桥，LDO，Charger芯片，电池，以及LC谐振Tank，其中电感就是接收端线圈。

二、无线充电的功率传输途径是怎样的？

无线充电发射端输入直流电压(DC Voltage)。

直流电压通过功率全桥，在SW1和SW2点产生交流电压(AC Voltage)，其实就是一个方波。

方波加载在LC Tank两端产生一个交流电流(AC Current)。

交流电流通过线圈产生磁场。

接收端线圈感应到这个磁场，在接收端LC Tank产生交流电流(AC Current)。

交流电流通过整流桥转化为直流电压(DC Voltage) 。

直流电压再通过一个LDO和一个Charger给电池充电。

三、无线充电的控制回路是怎样的？

为了保证整个无线充电系统稳定，VRECT需要设定一个目标电压(Target Voltage)，并通过一个反馈环路来控制;为了转化效率高，它的值通常设置成只比LDO高一点。

反馈环路会先采集VRECT电压，并与目标电压相减，产生一个误差信号(Control Error)。

误差信号会通过WPC规定的通信方式传到发射端的MCU，MCU会判断接收端是希望发射端增加能量还是减少能量。

MCU通过控制三个信号来控制发射的能量：

输入电压

功率全桥的开关频率

功率全桥的输入占空比

备注：为什么可以通过控制这三个信号来控制发射能量?后面的伏达学堂会对它做阐述。

四、无线充电的通信机制是什么？

传达信息的本质在于要让信号发生变化。就比如我跟你招手，你看到我的手在变化，就知道我在叫你。

接收端在传达信息时，会在接收端LC Tank两侧接入或者接出一组电容。

电容的接入或者接出会引起发射端LC Tank的等效阻抗发生变化。

等效阻抗发生变化就会引起发射端LC Tank里面的电流发生变化，以及电容和电感连接处的电压(Coil Voltage)发生变化。

这个变化的信号就会被采集和解调，并传到MCU当中。

整个变化的规律就写在WPC协议当中，MCU利用WPC协议来知道接收端到底告诉了发射端什么信息。

无线充电距离手机和充电器不能离开 超过10cm，越近效果越好。无线充电技术，一直只和智能手机、小尺寸平板等“小”移动设备有关。不过，无线充电三大阵营之一的A4WP(“无线充电联盟”)日前宣布，其技术标准已经升级，所支持的充电功率增加到50瓦，意味着笔记本电脑、平板等大功率设备，也可以实现无线充电。