【導讀】功率的無(wú)線(xiàn)傳輸擁有眾多的優(yōu)勢。例如，它使易于發(fā)生故障的插頭成為多余，可以將設備內置在具備防潮能力的外殼中。用戶(hù)也無(wú)須忍受插入電纜的麻煩，大多數無(wú)線(xiàn)功率傳輸應用存在于便攜式設備電池充電領(lǐng)域。
功率的無(wú)線(xiàn)傳輸擁有眾多的優(yōu)勢。例如，它使易于發(fā)生故障的插頭成為多余，可以將設備內置在具備防潮能力的外殼中。用戶(hù)也無(wú)須忍受插入電纜的麻煩，大多數無(wú)線(xiàn)功率傳輸應用存在于便攜式設備電池充電領(lǐng)域。
在該領(lǐng)域中有幾項已經(jīng)確立的標準。不過(guò)，有很多應用不需要任何標準。因此，可以使用個(gè)別優(yōu)化的功率傳輸。圖1顯示了一種感應式功率傳輸概念，將兩個(gè)線(xiàn)圈緊靠在一起，在原邊線(xiàn)圈中會(huì )產(chǎn)生交流電，像在變壓器中一樣，通過(guò)產(chǎn)生的磁場(chǎng)，在副邊線(xiàn)圈中感生交流電。
圖1：具有原邊控制和接收器的感應式功率傳輸概念
原則上，原邊發(fā)送器可采用一個(gè)簡(jiǎn)單的振蕩器和少量分立組件構建而成，這對于低功率級別的傳輸是十分有效的。對于較高的功率，應采用一個(gè)諸如LTC4125之類(lèi)的集成化發(fā)送器電路。發(fā)送器非常jing確地調節到給定的諧振頻率。這使得可利用特定的組件實(shí)現很大功率傳輸。
LTC4125還能檢測原邊線(xiàn)圈上的異物。例如，倘若一塊金屬緊靠在線(xiàn)圈上，就會(huì )在該金屬中形成渦流。它們使這塊金屬升溫（尤其是在高功率的場(chǎng)合），并會(huì )導致人員受傷。在低功率級別，異物僅會(huì )引起極其微弱的發(fā)熱，并不會(huì )產(chǎn)生重大風(fēng)險。LTC4125能檢測到金屬物體，然后降低功率或中斷功率傳輸。為節省電能，LTC4125可依據副邊的功率要求調整發(fā)送功率。
圖2顯示了一個(gè)采用特定組件的演示電路實(shí)例。該圖顯示了當兩個(gè)線(xiàn)圈之間存在特定的偏移或間隔量時(shí)會(huì )發(fā)生什么。在變壓器中，耦合系數通常介于0.95和1之間。在無(wú)線(xiàn)功率傳輸系統中，0.8至0.05的耦合系數是很常見(jiàn)的。在圖2中，線(xiàn)圈偏移（單位：毫米）示于x軸。在y軸上則顯示兩個(gè)線(xiàn)圈之間的間隔（也以毫米為單位）。
因此，對于1W的電池充電功率，假如兩個(gè)線(xiàn)圈完全垂直對準（如線(xiàn)圈偏移為零），則兩個(gè)線(xiàn)圈的間隔距離很大可為12mm。功率越高，兩個(gè)線(xiàn)圈必須越靠近和更jing確地對準?？砂l(fā)送功率可以通過(guò)電路元件的選擇進(jìn)行調整。然而，線(xiàn)圈偏移和線(xiàn)圈間隔之間的關(guān)系將與示例中所示的相似。
圖2：兩個(gè)線(xiàn)圈之間的偏移和間隔所產(chǎn)生的影響
對于更長(cháng)距離的無(wú)線(xiàn)功率傳輸，可使用RF功率傳輸。有工作在ISM頻段的測試裝置。不過(guò)，與這里所述的感應式耦合方法相比，它們的可發(fā)送功率和傳輸效率要低得多。
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