新型的手機(jī)充電模式：無線充電

摘 要：隨著人們生活水平的不斷提高，現(xiàn)在幾乎人手一部手機(jī)，手機(jī)的誕生為我們的生活帶來更多的便捷。當(dāng)前最為常見的手機(jī)充電模式是利用電源線連接電源，這種方式限制了手機(jī)的空間使用范圍。文章主要分析當(dāng)前新型的手機(jī)充電模式——無線充電，希望能夠給相關(guān)人士提供一定的借鑒。

關(guān)鍵詞：手機(jī)；充電模式；無線充電

當(dāng)今社會的電子設(shè)備，例如手機(jī)、平板電腦和筆記本電腦等進(jìn)行充電的方式主要是電源線的一端連接交流電源，另一端連接便攜式電子設(shè)備充電電池的有線充電模式。這種方式有很多不便的地方。第一點，頻繁的插拔電源很容易造成插頭的損壞，其次也可能帶來觸電的危險。除此之外，非接觸式感應(yīng)充電器在上個世紀(jì)末期出現(xiàn)，由其攜帶方便、不需要布線而且成本低廉的優(yōu)點迅速受到了關(guān)注。最重要的是，無線充電的實現(xiàn)還將為手機(jī)充電領(lǐng)域帶來非常大的創(chuàng)作空間。在智能手機(jī)領(lǐng)域，數(shù)據(jù)傳輸基本已經(jīng)實現(xiàn)了無線化，WiFi、藍(lán)牙等技術(shù)不僅能夠?qū)崿F(xiàn)手機(jī)和電腦之間的數(shù)據(jù)無線交換，甚至還支持圖片、視頻、音頻等信息的無線近傳輸，手機(jī)的傳輸接口基本上只有充電接口是必須的。一旦無線充電技術(shù)普及，那么充電接口也可以取消，這樣一來手機(jī)的外觀設(shè)計上就可以真正實現(xiàn)全封閉，原來因為接口問題而必需保持的機(jī)身厚度也可以進(jìn)一步變小，這些都會為設(shè)計師帶來更多的創(chuàng)作空間。同時也為社會發(fā)展提供了源源不斷的發(fā)展動力。

現(xiàn)在社會中日常所用的電子產(chǎn)品都需要隨時隨地地進(jìn)行充電，所以人們也疲于使用各種插口及連接數(shù)據(jù)線。如果去掉這些數(shù)據(jù)線，需要充電的設(shè)備也就擺脫了“線”的束縛。因此，由于這種社會需求出現(xiàn)了無線充電技術(shù)。2010年9月1日，全球首個無線充電的標(biāo)準(zhǔn)化組織——無線充電聯(lián)盟在北京宣布將Qi無線充電國際標(biāo)準(zhǔn)率先引人中國。并起到了關(guān)鍵性的作用，無線充電是不需要通過導(dǎo)線連接、插接其他輔助設(shè)備的充電技術(shù)?，F(xiàn)在電子市場中也存在著類似的設(shè)備：例如諾基亞、小米、三星、華為等品牌的無線充電產(chǎn)品，人們通過兩線圈相互感應(yīng)并進(jìn)行電能轉(zhuǎn)換的形式實現(xiàn)所謂的無線充電。不過，該充電技術(shù)實現(xiàn)無線充電的前提必須是兩線圈相靠極近，而且傳輸效率也不是很高。除此之外，這種無線充電器的使用有著很大的局限性，注定這款設(shè)備的使用范圍也很有限，使得它不能被大眾接受和推廣。

現(xiàn)在的無線電力裝置技術(shù)中，傳輸?shù)木嚯x短，但不能離發(fā)射端的線圈太遠(yuǎn)，所以根本發(fā)揮不到真正“無線”的作用，況且其輸出的能量小，只適用于電量需求小的用電電器，故無線充電還有待于更大的提高。因為一直無法突破傳輸效率和遠(yuǎn)距離傳輸這幾個關(guān)鍵性的難題，所以使用的效果并不盡如人意。但是其發(fā)展空間還是非常巨大的。

無線充電設(shè)備的電磁能通過功能處理電路來進(jìn)行電磁發(fā)射，實現(xiàn)無觸點一對多充電。較市場上針對性無線充電，本裝置優(yōu)化了磁芯線圈的充電效率。采用LM324、肖特基二極管等優(yōu)質(zhì)元件，更具有通用性，其性能優(yōu)越于普通元件。符合了當(dāng)今社會節(jié)能的綠色思想，在電路結(jié)構(gòu)方面，交流電經(jīng)橋式整流和濾波電路濾波，得到約20V的直流。作為充電控制部分的電源。為了保證電源管理模塊可以正常運行工作，電能的無線傳輸實際上由發(fā)射線圈和接收線圈組成。通過兩個線圈的藕合作用實現(xiàn)的，由兩個線圈共同構(gòu)成一個有磁線圈的變壓器。

本裝置采用電磁耦合原理，將電能通過無線電磁能的形式傳輸給待充電設(shè)備。其結(jié)構(gòu)主要由電源顯示管理模塊、電射電路模塊、接收轉(zhuǎn)換模塊、充電模塊共同組成，功能模塊如圖1所示。

在接收單元空載情況下，保持發(fā)射線圈和接收線圈同軸，改變發(fā)射線圈和接收線圈間距，測量接收單元兩端電壓DC。數(shù)據(jù)見表1。

由本裝置的實驗數(shù)據(jù)可以看出，空載無線充電效率較市場現(xiàn)有的無線充電產(chǎn)品DC輸出更高，可用的傳輸距離更理想。

近年來，隨著新技術(shù)、高端材料的應(yīng)用，無線充電基本已經(jīng)實現(xiàn)。依靠線圈之間的電磁感應(yīng)的無線充電方式。但其工作距離短，需要被充電的設(shè)備需要放置在充電座或者感應(yīng)區(qū)之內(nèi)。需要充電時，發(fā)射器和接收芯片會同時自動開始工作，充滿電時，同時就會自動關(guān)閉。充分的體現(xiàn)出節(jié)能的特點，無線充電設(shè)備的效能接收只能在70%左右，與有線充電設(shè)備相比，效率確實不盡如人意，但是它應(yīng)具備充滿自動關(guān)閉的功能，避免不必要的電能消耗，這一特點也被社會所需求。

中國是最大的手機(jī)銷售市場，而且世界上有60%的手機(jī)都產(chǎn)于中國，所以無線充電技術(shù)肯定要在中國迅速發(fā)展。想要在手機(jī)上實現(xiàn)無線充電，必須存在兩個部分：發(fā)射器，與電源連接，負(fù)責(zé)向空間內(nèi)發(fā)射電能。接受器，一般安裝在電子設(shè)備上，用來接受電能。無線充電技術(shù)的優(yōu)勢在于方便、快捷和通用。不過其缺點就是效率不是很高?，F(xiàn)今對便攜式電子產(chǎn)品在充電時使用的數(shù)據(jù)線不僅僅可以進(jìn)行充電，同時還能把音頻和視頻文件通過USB接口傳送到接收設(shè)備上。此外，通過采用無線充電技術(shù)，移動便攜設(shè)備的公共充電站將會普遍的應(yīng)用在社會當(dāng)中。

試想在以后的社會中，我們在咖啡廳，辦公室以及餐桌上，只需要將手機(jī)安放在感應(yīng)區(qū)域就可以享受充電這一“特權(quán)”，可想而知是多么的方便快捷。到哪里都不會擔(dān)心手機(jī)沒電的苦惱。無線充電便攜設(shè)備如果更方便，可以更小型化，那么對于手機(jī)的發(fā)展前途也是不可限量的。而且現(xiàn)在的智能家居方面也在慢慢轉(zhuǎn)型為無線充電這一領(lǐng)域，醫(yī)療方面想必也會使用到這一技術(shù)領(lǐng)域。就其社會實用性的特點是毋庸置疑的，人人都希望簡化，而不喜歡繁瑣。所以其以后必然是新興設(shè)備。雖然無線充電技術(shù)已經(jīng)占據(jù)部分市場，但是必須要有一個共同的國際標(biāo)準(zhǔn)，才能普及無線充電這一技術(shù)，目前無線充電的通行標(biāo)準(zhǔn)是Qi標(biāo)準(zhǔn)，這樣在接受設(shè)備和發(fā)送設(shè)備之間才能擁有廣泛的兼容性，即使是不同的生產(chǎn)商，不同的型號的產(chǎn)品之間也可以進(jìn)行通用，所以無線充電的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化有著關(guān)鍵性的作用。

當(dāng)然作為一個新興事物，肯定設(shè)計中不足是很多的，既然是無線設(shè)備，那么傳輸效率肯定不及有線傳輸，這是其一。第二點，因為其借助電磁感應(yīng)傳輸，必然會有輕微輻射，但已經(jīng)有研究表明不會對人體造成危害，但也難免給大家的心理造成些許影響。再者就是手機(jī)在無線充電的時候，需要貼合在充電器上，就目前技術(shù)而言，還做不到離開無線充電底座。但是其優(yōu)點也是眾所周知的，我們不用去為沒有手機(jī)充電器而煩惱，也避免了尋找手機(jī)型號對應(yīng)數(shù)據(jù)線的麻煩。既節(jié)省了空間，也減少了耗材，所以在這個“人離不開手機(jī)，手機(jī)離不開人”的IT時代，對手機(jī)無線充電器的發(fā)展起到了非常良好研發(fā)空間。無線充電技術(shù)代表著未來，就像用移動電話與有線電話，WiFi與固網(wǎng)一樣，性能上看無線終不及有線強(qiáng)大，但在普及性和實用性方面無線技術(shù)已然主流。宜家家居已經(jīng)開始在家具之中加裝無線充電模塊，允許用戶直接使用。可以預(yù)見在智能家居以及電動汽車的發(fā)展的浪潮之中，無線充電必會有更大的發(fā)揮空間?；蛟S應(yīng)了這句話，人生是有限的，但生活，注定是無“線”的。