无线充电器原理
无线充电器工作原理
无线充电器工作原理
无线充电器采用一种新的技术称为电磁感应来实现电力传输。
其工作原理如下：
1. 发射端（即无线充电器）通过内部的电源将电能转换为高频交流电（通常为数十kHz或数百kHz）。
这个高频电流会通
过一个发射线圈产生一个交变的磁场。
2. 接收端（即无线充电器接收设备，如手机）内置一个接收线圈，这个线圈会被发射端的交变磁场激励，产生电流。
3. 接收端的电流会通过电路系统将交流电转换为直流电，并用于给设备充电。
关键在于，无线充电器通过发射端和接收端之间的电磁感应来实现电能的传输，不需要使用传统的物理连接（例如充电线）。
这种传输方式的效果取决于发射端和接收端之间距离的远近，通常来说，距离越近效果越好，距离越远效果越差。
需要注意的是，无线充电器的工作原理与工频感应灶或电磁感应炉等设备使用的原理是类似的，但功率和频率方面存在差异。
无线充电器多用于低功率设备的充电，而工频感应灶或电磁感应炉则是高功率设备利用电磁感应产生热能。
无线充电器什么原理
无线充电器什么原理
无线充电器是通过电磁感应原理实现无线传输电能的一种设备。
它由两个主要部件组成：发射器和接收器。
发射器内置一个电磁线圈，通过交流电源供电，产生高频电流。
这个电流在电线圈内产生变化的电磁场。
接收器内也有一个电磁线圈，当处于发射器产生的电磁场范围内时，接收器的电磁线圈会感应到电磁场并产生电流。
当接收器的电磁线圈感应到电磁场后，它会将电流转化为直流电并存储在内部电池或直接供给使用设备。
通过这种方式，无线充电器可以将电能从发射器传输到接收器，实现对设备的无线充电。
需要注意的是，无线充电器的工作距离和传输效率与发射器和接收器之间的距离、电磁场的强度以及电力转换的效率有关。
为了提高传输效率，无线充电器通常会采用协议和调制技术，以最大限度地减少能量损失和无线信号干扰。
总之，无线充电器利用电磁感应原理实现无线传输电能，为便捷的充电提供了一种技术解决方案。
无线充电器原理
无线充电器原理
无线充电器原理可以简单地解释为利用电磁感应原理实现设备充电。
它由两部分组成：一个无线充电座和一个可充电设备。
在无线充电座中，有一个线圈，通过电流形成一个交变磁场。
当交变磁场与可充电设备中的另一个线圈靠近时，它会感应出一个电流。
这个感应电流被用于充电设备的电池中，使其充满能量。
具体来说，无线充电器原理是基于法拉第电磁感应定律。
根据这个定律，当一个导体在磁场中运动或磁场改变时，就会在导体中产生感应电流。
在无线充电器中，通过交变电流在充电座的线圈中产生一个交变磁场，然后将这个磁场传递给可充电设备中的线圈。
当两个线圈靠近时，磁场在它们之间传递能量，产生电磁耦合。
这个电磁耦合指的是两个线圈之间的电流感应现象。
交变磁场在可充电设备的线圈中感应出一个交变电流，然后这个电流通过一些电路进行整流、调整和传输，最终存储到设备的电池中。
无线充电器原理的优势是方便性和避免了传统有线充电器的限制。
它可以减少充电过程中的插拔操作，避免了电线的纠缠和损坏问题。
此外，无线充电器还可以实现多设备同时充电，提高了充电效率和便利性。
总而言之，无线充电器利用电磁感应原理实现设备的无线充电。
通过交变磁场在充电座和设备之间传递能量，使设备的电池得以充满能量，实现便捷的无线充电过程。
无线充磁吸原理
无线充磁吸原理咱先来说说无线充电的原理。
其实就像是一种看不见的魔法呢。
无线充电主要是利用电磁感应的原理。
就好比是两个小伙伴，一个能产生磁场，一个能感应这个磁场然后把它变成电。
充电底座里有个线圈，这个线圈通电之后呢，就会产生一个变化的磁场，就像在空气中画出了一些神秘的看不见的线。
然后再说说磁吸。
磁吸就像是两个有魔力的小物件互相吸引。
在无线充里，磁吸部分也有自己的小秘密。
它的磁性材料能够产生强大的吸引力，就像小磁石紧紧拉住对方一样。
当你的手机靠近无线充的时候，磁吸的力量就开始发挥作用啦，“嗖”的一下就把手机拉到合适的充电位置上，就好像是它们两个早就约好了一样。
这两者结合起来呀，那就是超级方便又好玩的无线充磁吸。
你看，当你晚上睡觉的时候，手机没电了，你不需要费劲巴拉地去找充电线，对准那个小小的充电接口。
只要把手机往无线充上一放，磁吸就会“热情”地把手机拉过去，然后无线充电就开始默默地给手机补充能量啦。
这种设计可贴心啦。
比如说你在开车的时候，要是有个无线充磁吸的装置。
手机一放上去就开始充电，还稳稳地待在那儿，不会因为路上颠簸就掉下来。
这就像是有个小助手，默默地照顾着你的手机。
而且啊，从科技的角度看，这也是一种很聪明的做法。
既利用了电磁感应这种神奇的物理现象来充电，又用磁吸来解决了手机和充电器对准的麻烦事儿。
这让我们使用电子设备的时候更加轻松自在，就像生活中的小确幸一样。
有时候你可能会想，这么简单又好玩的东西，背后是啥原理呢？其实就是这些简单的物理知识，经过工程师们巧妙的设计，就变成了这么方便的东西。
这就像是把一些小零件拼凑成了一个超级实用的大玩具一样。
我们每天都能享受到这种科技带来的便利，是不是感觉很幸福呢？这就是无线充磁吸的魅力所在啦。
无线充电技术(四种主要方式)原理与应用实例图文详解
无线充电已经在电动牙刷、电动剃须刀、无绳电话等部分家电产品中实用化，现在其应用范围又扩大到了智能手机领域及电动汽车和列车领域。
未来可以将无线充电装置安装在办公桌内部,只要将笔记本或PDA 等电器放在桌上就能够立即供电。
以下是四种主要无线充电方式：无线充电方式 充电效率使用频率范围传输距离电场耦合方式电磁感应方式92%22KHz数mm-数cm磁共振方式95%13.56MHz 数cm-数m无线电波方式38% 2.45GHz 数m-1.电磁感应方式无线供电驱动一枚60W电灯泡，效率高达75%。
电磁感应无线充电产品示意图电磁感应方式，送电线圈与受电线圈的中心必须完全吻合。
稍有错位的话，传输效率就会急剧下降。
下图靠移动送电线圈对准位置来提高效率。
目前，市场上支持无线充电的智能手机和充电器大部分都符合总部位于美国的业界团体“无线充电联盟（WPC）”所制定的“Qi”规格。
Qi源自汉语“气功”中的“气”， 无线充电方式包括“磁共振”及“电波接收”等多种方式，Qi采用的是“电磁感应方式”。
通过实现标准化，只要是带有Qi标志的产品，无论是哪家厂商的哪款机型均可充电。
在伦敦利用其最新研发的感应式电能传输技术成功实现为电动汽车无线充电。
在展示过程中，该公司将电能接收垫安装于雪铁龙电动汽车车身下侧，这样电池就可以通过无线充电系统进行无线充电。
电动牙刷无线充电示意图一种无线充电器发送和接收原理图2. 磁共振方式磁共振方式的原理与声音的共振原理相同。
排列好振动频率相同的音叉，一个发声的话，其他的也会共振发声。
同样，排列在磁场中的相同振动频率的线圈，也可从一个向另一个供电。
相比电磁感应方式，利用共振可延长传输距离。
磁共振方式不同于电磁感应方式，无需使线圈间的位置完全吻合。
应用：三菱汽车展示供电距离为20cm，供电效率达90％以上。
线圈之间最大允许错位为20cm。
如果后轮靠在车挡上停车，基本能停在容许范围内。
索尼公司发布的一款样机：无电源线的电视机利用磁场共振实现无线供电的电视机。
无线充电器原理
无线充电器原理
无线充电器可以使用电磁耦合原理而不通过物理电源线，只需充电设备和充电器之间
放至特定距离内，就可以实现无线充电的目的。
无线充电的原理是通过发射电源端和接收端上的电磁纹波来实现的。
发射模块由两个
成对的电磁纹波发射器组成，它们的相互作用产生的电磁纹波信号能够被接收模块检测到。
收发器以谐振的方式传播信号，从而达到充电的目的。
实质上，无线充电系统是利用电磁耦合技术将发射源电路和接收端电路相互耦合，使
其发出的射频（RF）信号能够被接收，然后再由变压器电路转换成低频的直流信号供需要
充电的电子设备使用。
无线充电系统的收发模块都包含电流传输控制回路，用于对交流电流进行安全控制，
从而避免过大电流流出，对交流-直流转换模块起到防护作用。
当无线充电器和设备之间的距离超过一定范围时，无线充电系统会自动断开，以免发
生不必要的电力损失。
无线充电系统在使用上不必考虑太多接口标准，通过采用部分空间技术，能够充分利
用充电设备和充电器之间的空间，大大提高便携性，满足现在移动运动人士的充电要求，
并且避免了拔插线材时带来的安全问题。
无线充电器工作原理
无线充电器工作原理
无线充电器是一种利用电磁感应原理进行充电的设备。
其工作原理主要分为两个步骤：发射端和接收端。
在发射端，无线充电器内部有一个称为发射线圈的元件，通过电流的流动在线圈中产生变化的电磁场。
这个电磁场会在空气中传播并且能够穿透非金属材料，例如塑料、玻璃等。
因此，当我们将手机或其他支持无线充电的设备放置在无线充电器的发射端附近时，手机内部也有一个接收线圈。
当发射端的发射线圈产生的电磁场与接收端的接收线圈相交时，发生电磁感应。
在接收端，接收线圈将接收到的电磁能量转化为电能。
接收线圈内部的磁铁会感应到接收到的电磁场的变化，并且产生交变磁通。
通过电磁感应定律，交变磁通会在接收线圈内部产生感应电动势。
当我们将手机或其他设备放置在无线充电器的接收端附近时，手机内部的电池会接收到无线充电器传输过来的电能，从而实现无线充电。
需要注意的是，无线充电器的距离和位置对充电效果有一定影响。
一般来说，发射端和接收端之间的距离在几厘米到几十厘米之间是比较理想的工作距离。
此外，发射端和接收端之间的位置需要对准，以确保电磁场的有效传输和接收。
综上所述，无线充电器利用电磁感应原理，在发射端产生电磁场，在接收端通过电磁感应将电磁能转化为电能，从而实现无线充电的功能。
无线充电器的工作距离和位置对充电效果有一定影响，因此需要注意使用时的放置和对准。
无线充电原理及功率计算
无线充电原理及功率计算
无线充电是一种通过电磁感应或电磁辐射等方式，在没有物理接触的情况下向电子设备传输能量的技术。
其主要原理是利用电磁场的相互作用，将电能从一个设备（充电器）传输到另一个设备（充电接收器）。
无线充电的原理可以简单描述为以下几个步骤：
1. 发射端（充电器）产生交流电：发射端通过电源产生交流电，并将其转换为适合传输的频率。
2. 发射端（充电器）产生电磁场：交流电经过发射线圈（也称为发射线圈、发射器或发射螺线管），产生一个变化的磁场。
3. 接收端（充电接收器）感应电磁场：接收端中的接收线圈（也称为接收线圈、接收器或接收螺线管）感应到发射端产生的磁场。
4. 接收端（充电接收器）转换电能：接收线圈将感应到的磁场转换为交流电，然后通过电路将其转换为直流电，以供电子设备充电使用。
功率计算是在无线充电中的重要一环，其计算方法如下：
功率（P）= 电压（V）×电流（I）
其中，电压是指充电器输出的电压，电流是指充电接收器接收到的电流。
无线充电系统的效率通常用功率传输效率（η）来衡量，其定义为：
功率传输效率（η）= 输出功率（Pout）/ 输入功率（Pin）
输入功率（Pin）可以通过测量充电器的输入电压和电流来计算。
输出功率（Pout）可以通过测量充电接收器输出的电压和电流来计算。
需要注意的是，无线充电的传输效率通常会受到距离、线圈之间的位置和方向、线圈的大小、电磁场的损耗等因素的影响。
因此，在实际应用中，通过优化设计和调整参数来提高功率传输效率是很重要的。
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无线充电系统设计原理与实作作者：富达通科技ART到了2011年初，无线充电技术经过数年的推广与演进后开始受到各界瞩目。
无线充电是指具有电池的装置透过无线感应的方式取得电力而进行充电，其方便性可以让消费者愿意支付额外的费用购买无线充电相关产品；因为有商机才会有厂商愿意投入相关产品开发，目前可以知道非常多知名品牌厂商已经将无线充电这个功能列入新一代的产品的规格之一。
由于这产技术相当新颖且各厂商有自己对技术的表述，所以无线充电、感应式电力、非接触充电、无接点充电都是泛指相同的技术，距离1mm 到数公尺都是一样是无线，供电端与受电端交互作用就称感应，所以无线充电是广义的名词没有一定的规格。
原理简单,实作困难无线充电的方法在实验阶段有开发出很多方法，但目前唯一有机会量产商品化为线圈感应式。
线圈感应式的原理很简单，是百年前就被发现物理现象，但过去长久以来这样的线圈感应只运用在绕线式的变压器中。
早期就有人发现将绕线式的变压器的将“E”型铁心绕线后对向紧贴后接上市电就可以感应传电，但距离略为分开后感应效果就消失，这是因为在市电60Hz下，电磁波传递会随着距离增加能量快速衰退。
在现今的应用中，由于装置本身需要有外壳包装，发射端加上接收端的外壳厚度至少从3mm起算，早期电动牙刷产品开发时就发现当距离拉开后需要将线圈上的操作频率提高才能让电力能传送的更远；在电磁波中有一个特性，就是频率越高的电磁波可以传送比较长的距离后能量衰减较低。
后来RFID应用开始发展，主要就规划的三个频段LF低频(125~135KHz)、HF高频(13.56MHz)、UHF 超高频(860~960MHz)可以使用，而这些频段也造就了目前无线电力系统在设计之初频率采用的参考点。
早在10年前电动牙刷的无线充电就已经上市，当时的传送功率小、充电时间长，在现在的智能手持装置的耗电状况来看，当时的充电能量不敷使用所以10年来还无法实用化。
但这几年来发展出新的技术可用较高的“共振”接收效率运作方式，由于这个技术较新所以各界的说法很多，但都是有一个很重要的特性，就是接收线圈上都会有配置电容来构成一个具有频率特性的接收天线，在特定的频率下可以得到较大的功率移转。
这部份就跟早期的电磁感应不同，当距离拉开后依然就可以得到良好的电力传送效果。
共振的原理非常简单，就跟钢琴调音师一样放不同水量的玻璃杯，在精准的调音下可以将某个玻璃杯透过共振将其振碎；但其它的文章都没有提到，若是没有经过专业钢琴调音师训练的一般人，可能永远也调不出可以让玻璃杯振碎的频率！这就是原理简单、实作困难。
展示简单,上市困难电子零件出厂时就像是未调过音的钢琴，钢琴透过专业的调音师精准调校后可以发出高品质的声音；当大量生产后为了成本考量可能就无法在每一个产品都经由专业人员调校再出货，如果每一个产品都要专业人员来修正那就会有困难，因为专业人员有限。
这就跟目前可以看到很多无线充电产品在很久前就发表了，在发表会上产品都可以完美演出，但过了很久的等待后还没见产品上市？就跟刚提到的例子一样，无线充电的产品为了达到很好的共振效果必需经过精准的调校，在这样的状况下量产会变的非常困难。
所以无线充电系统的设计首先必需要能针对共振这部份能自我调整，这样才能解决量产难题。
2008年INTEL即发表了可以离一公尺距离的两个线圈传送电力用以点亮60瓦特灯泡，发表当时也宣告了无线电力时代已经到来；但三年过去了相关产品还是没有上市，仔细想一下可以相距一公尺传送电力，这么强大的电磁能量就算对人体没影响、对周遭的电气制品会有非常大的杀伤力。
无线电力系统的原理与烹调电磁炉相同，透过电磁波来传送能量只不过目标不同，电磁炉使用频率约50KHz能量发出后给锅具加热用已烹饪，过去网络上就有流传过一段影片就是将手机放在运作中的电磁炉表面上，在短时间内手机即烧毁，这样的原理一样电磁波会穿过手机外壳直接对内部的金属构造加热终至烧毁。
前文题到过，为了加长传送距离必需提高传送频率，电磁炉的频率较低在离开数公分后就衰减到安全界限以下，INTEL发表的相距一公尺传送电力必需将频率提高到约13MHz才能传送，在这个状况下线圈之间若是存在金属物体将会被加热而发生危险，表演中工作人员可以站在两个线圈中间不会有危险，是因为人体内的金属成份很少所以温度上升有限。
当电磁波频率加到1GHz以上就会直接对水分子加热；这个原理就变成微波炉了，水分子被电磁波搅动后发出热量。
所以微波炉与电磁炉不一样，必需在屏蔽体内操作避免为害到人体。
这部份又与市面上的无线通讯产品不同，因为能量差距甚大；无线电力系统需要传送电力而发送到受电装置所以需高功率传送，无线通讯产品收到低功率讯号后再透过内部的电池将讯号放大处理。
所以不管是在13MHz会对金属加热或是1GHz以上直接伤害人体，无线电力在设计时必需解决安全的问题才能上市，这就是展示简单、上市困难。
三大效能指针：效率、安全、功率电动牙刷早在10年前就堆出无线充电了，当时由于功率需求低所以不需要考虑效率与安全。
早期的系统转换效率只有20%-30%，且没有安全机制并不会辩识目标连续供电，这样的系统就与微型电磁炉一样。
由于功率很小，接收需求只有0.1W上下，只有20%的转换效率下即有80%的能量于传送中转成热量散逸，这样推算发射器提供0.5W的能量到接收器为0.1W的能量，0.4W产生的热量有限对系统的温度上升不明显，且系统最大输出能力也不大即0.5W，所以在发射器上放置金属异物也不会产生危险；但今日的装置需求远高于0.1W，以热销的智能型手机来看接收需要5V-1A 即5W的充电能量，若用电动牙刷的系统进行设计问题就会很大了，接收端5W的需求在只有20%的转换效率下有20W的能量转换成热能散逸，这样的能量会产生庞大的热能会导致系统温度大幅上升，在这样的推算下，系统最大输出能力会在25W，若为无安全设计下于发射器上放置金属异物可能会导致火灾意外，所以在功率需求提高后衍生的问题需要全新的设计来完成无线充电，所以10年前即出现的无线充电到今还改良之中。
新设计的系统需为了达到目标功率，必需先解决效率与安全的问题。
高转换效率仰赖先进规格零件与材料现今无线充电系统都采用共振的方式进行设计，在架构上都大至相同有下列这些构造：发射器内有1.直流电源输入2.频率产生装置3. 切换电力的开关4. 发射的线圈与电容谐振组合高转换效率仰赖先进规格零件与材料现今无线充电系统都采用共振的方式进行设计，在架构上都大至相同有下列这些构造：发射器内有1.直流电源输入2.频率产生装置3. 切换电力的开关4. 发射的线圈与电容谐振组合在同样的架构下从发射器的1.直流电源输入到接收器 D.直流电源输出应过的每一个环节都是效率损耗的要点，在电源电路中电流通过的每一个有阻抗特性的零件都会在上面损耗部份能量，这几年材料的进步也让无线充电的实用化大增，其中有几样先进零件是无线充电系统中与传输效率相关的，为了达到高转换效率需要将这些零件与材料作组合运用。
a.频率产生装置：目前有数家公司将此部份开发成IC销售，其为发射电路板上的关键零件。
b.切换电力的开关：大多为MOSFET所构成，低导通阻抗与高切换速度是选用的要点。
c.发射／接收的线圈与电容谐振组合：此部份为过去从未出现过的技术，由于无规则可循所以只能透过不断的尝试，另外未了阻绝多于的能量散到其它地方，于线圈的未感应侧都会家上磁性材料，这类的材料特性也是全新的应用。
d.整流器：由于在线圈上的操作都是高频率、高电压的能量讯号需要能有效的换成直流电才能给受电装置使用，目前大多采用超低VF 的萧特基二极管所构成。
e.滤波与稳压器：这部份难度在接收装置空间有限，设计上要小型化的困难处，通常高转换效率的电路配置大体积被动零件。
设计最艰难的部份在于安全先前提到无线充电系统与电磁炉一样会发射电磁波能量，这有两大问题:其一为当发射器上没有放目标充电装置时一样在发射能量，长时间下会造成能源的浪费，不符合现在产品节能的趋势。
另外一个问题较严重，为当发射器上放的是金属异物，电磁波对其加热；这个状况轻则烧毁装置，重则发生火灾危其人员生命财产。
所以无线充电系统若要上市销售，必需要有一个重要的功能即为“受电端目标物辨识”，当正确的目标物放置在发射器上才开始送电，若不是的话则不送电。
用来侦测近距离装置的方法有很多，但在无线充电系统上有一个问题就是无法采用昂贵的零件来完成这个功能，记住目前设计的只是一个充电器，若成本太高的话市场会无法接受这个功能。
而目前有两个实用的方法来完成这个功能：1. 磁力激活：在受电端上装一个磁铁，当发射端感应到磁力后开始发送能量，这个方法简单有效，因为没有人会无意中放一个磁铁在发射器上让它烧毁。
2.感应线圈上的资料传送：这是目前认为最安全的方法，与RFID的原理相同，利用两个线圈内的电力传送中，包含资料码一起传送；这个方法最安全也是最难完成的，因为感应线圈上有高能量的电力传输、另外还包含了系统的噪声与负载电流变化的干扰，如何有效的传送资料码是一大难题。
可变功率系统需建立在数据传输机制上一个理想的系统为在无线充电发射器上放置不同的接收器，接收器可为不同的装置从小电力的耳机到大功率的笔记型计算机，都应该要能对应不同的目标物；但每个接收装置的电力需求都不一样，这时发射器必需要能自动调节功率输出。
但这样的功能要建立在发射器与接收器要能够传送资料码来进行沟通，所以如何运用感应电力的线圈进行资料码传送是研发的要点。
关于这个技术数年前已经有多家公司投入开发，其每家公司的方法有差异在实作上的稳定性也需要再经过验证。
无线充电共通标是理想却难以实现目前有业者在推行无线充电标准，理想化的标准是可以跨品牌使用。
这个是一个很理想化的目标，所谓的标准就针对两个部份需要规范才能运作；第一就是要有共通的共振频率，电力传输是需要透过预设好的共振频率来传送，发射器提供的电磁波能量之频率需要是接收器的共振频率才能得到好的转换效率。
第二就是标准的资料传送码或其它识别激活方式，发射器需要对应到正确的接收器才能开始送电。
一个共通的标准的确是市场所期待的，目前在推动无线充电标准化的团体已经运作多时，但在市面上的产品还算少见，这部份可以深入了解后可以发现一些问题，一部份是其标准尚未完整以致研发人员照规格书开发确无法顺利将产品完成；另一个问题是该标准并不是免费的，当产品上市前需要先支付相关专利的权利金，所以共通标准是未来的趋势，但目前实际应用还未成熟。
三大关键组件牵动三个产业链就无线充电产品看有三大关键组件，其中有控制电路板、感应线圈、磁性材料。
目前无线充电尚在起步阶段，市场预期接下来的二到三年会开始高度成长，而四年后将会变成品牌商品的标准备规格之一。