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无线充电原理简介

2016科技研究所培训专题之
无线发展背景
进入21世纪以来,随着计算机技术的快速进步, 电子数码产品事业也进入高速发展阶段,无时不 刻都在促进着经济发展和社会进步,世界各国和 各大跨国公司也越来越重视电子数码事业的发 展。随着电子产品在复杂环境中的使用日益增 多和人们对产品便利性要求的提高,以及无线 充电技术的快速发展,产品无线充电技术成为 最前沿的科技领域之一。
C 无线充电技术原理
那么什么是无线充电,本文就对此作出简单 介绍。
所谓无线充电技术,顾名思义,是通过空气 向电子设备传送能量来达到充电的目的。而实 现无线充电技术主要是通过三个方式:电磁感 应式充电、磁场共振式充电和无线电波式充电。 而诺基亚lumia920的无线充电采用的便是电磁感 应式充电。
C-1 电磁感应式充电
C-2 磁场共振式充电
其基本原理是磁场耦合共鸣原 理,类似于声音的共振。不难想象 排列好振动频率相同的音叉,一个 发声另一个也会共振发声;同样的 道理,当在磁场中被调整到相同频 率的两个线圈中有一个中有电流存 在时,另一个便会与它产生能量的 交流,从而产生电流。
根据其发明的无线充电器的工作原理是,存在一个发送端和一个接 收端,发送端通入直流电,并通过谐振变换器转换为高频交流信号, 使发送端线圈在周围一定距离内产生一个高频变化很大的电磁场,而 当接收端线圈位于这个电磁场中时,发送端线圈磁通量的高频变化在 接收端线圈中会产生一定的高频感应电动势,然后通过加在接收端线 圈端的装置,就可以使接收端产生直流电流给电池充电。
D 无线充电技术前景美好
无线充电技术目前还不成熟,存在着一些缺陷, 比如能量损耗大、不能良好支持大功率充电和远距 离充电、电磁辐射大、发热严重、安全隐患等问题。 但这些都不能阻挡它展现它的魅力,畅想一下,将 来我们的手机、电脑等不再需要电线的束缚,如果 我们再也不用随身带着大堆的数据线出远门,如果 电动车等交通工具可以边走边充电,那样的生活, 将是无限的便捷和美好。相信在不远的将来,科学 家和工程师们能够解决这一个个技术难关,用科技 改变生活,用科技让生活更加美好!
首先介绍电磁感应式充电。当 电流流过线圈时,周围会产生磁 场,这个是丹麦物理学家奥斯特 发现的电磁效应;而当没有通电 的其他线圈接近磁场的时候线圈 中就会产生电流,这个是英国物 理学家法拉第发现的电磁感应现 象。 电磁感应式无线充电技术就是结合了这两种思路,利用电磁感应原理进 行充电:在发送端和接收端各有一个线圈,发送端线圈连接着的是有线 电源,并通过电磁现象产生电磁信号,而接收端线圈感应发送端产生的 电磁信号并通过电磁感应磁生电产生电流给电池充电。
B 无线充电技术发展现状
自从2007年乔帮主发布iPhone智能手机以来, 智能手机相关的技术日益成熟,其与无线充电相 结合的技术也不断地引人注目。诺基亚lumia920 首先使用无线充电的技术后广泛地引起了人们的 好奇和关注,当然,无线充电技术不只限于智能 手机,其在工业机器人,居民生活,医疗保健, 航空探险等多个领域都有着广泛的应用。
C-3 无线电波式充电
根据物理学原理,发送端 导体中电流强弱的改变会产 生无线电波,而无线电波能 够携带能量并传递能量。同 时,当无线电波通过空间传 递到接收端的时候,由电波 引起的电磁场变化会产生谐 振效应,又会在接收端的导 体中产生电流,从而实现了 利用无线电波进行无线充电。
目前已经有科技产品能够运用这种原理,将插座上发射器发射 的包括被物体反弹过的无线电波捕捉并转化成直流电,在一米的有 效范围内为低电压电子产品充电。
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