國內(nèi)最早使用無線充電的,是金立在2017年發(fā)布的M7 Plus,但無線充電真正被大家熟知,靠的是蘋果2020年時(shí)發(fā)布的iPhone 12。當(dāng)時(shí)蘋果帶來的Magsafe功能,不僅把無線充電功率提升到15W,還通過磁吸的方式,解決了過去無線充電不能邊玩邊充的痛點(diǎn),讓手機(jī)無線充電獲得了更多人的關(guān)注。
如今,小米、榮耀們都已經(jīng)掌握了上百瓦的無線充電技術(shù)。
但歸根結(jié)底,主流的無線充電基本都是電磁感應(yīng)式。
手機(jī)無線充線路板,它的原理很簡單,顧名思義,它靠的是法拉第發(fā)現(xiàn)的電磁感應(yīng)原理,也就是磁能生電、電能生磁。
那么通過輸入的電生磁,再由這個(gè)磁生電,從而給設(shè)備充電,這么一來就能實(shí)現(xiàn)無線充電。
放到手機(jī)上,就是在無線充電底座上安裝發(fā)射線圈,在手機(jī)背面安裝接收線圈。
發(fā)射線圈就利用外部的交流電,產(chǎn)生交變磁場。
而磁場的變化,讓手機(jī)里的接收線圈也鬧騰起來,從而產(chǎn)生感應(yīng)電流,就能做到給手機(jī)電池隔空傳電。
說到這里,你也能知道,這種隔空傳電就好比懸絲診脈,看起來很厲害,實(shí)際可能并不是很高科技的東西。。畢竟兩次不同能量轉(zhuǎn)換,中間肯定有大量消耗。
不過好在發(fā)現(xiàn)了諧振電感耦合現(xiàn)象:兩個(gè)系統(tǒng)在相同的頻率下,可以更有效地交換能量。
也就是說,如果充電器和充電設(shè)備兩個(gè)系統(tǒng)王八對綠豆,頻率吻合,就能高效傳遞能量。
所以在人們不斷調(diào)校嘗試下,如今電磁感應(yīng)充電能夠?qū)崿F(xiàn)80%以上的效率,不說比肩有線充電,但至少也是夠用了。
手機(jī)無線充線路板廠了解到無線充電越來越多的時(shí)候,同頻干擾就逐漸變多了。同頻干擾說白了就是不同的無線信號如果頻率一樣,那就會產(chǎn)生互相干擾。用上了電磁感應(yīng)充電的無線充電器,會產(chǎn)生不少無線電波。舉個(gè)簡單的例子,你在一個(gè)派對上,房間里很多人同時(shí)說話,那么你就很難聽清朋友的話。所以如果大家隨意生產(chǎn)無線充電設(shè)備,大家互相干擾就會出現(xiàn)一堆問題。
危害輕一點(diǎn)可能就是天天抱怨“怎么今天信號這么差”,嚴(yán)重點(diǎn)甚至?xí)绊戯w機(jī)航行等問題。
所以在2021年時(shí),工信部公布了《無線充電(電力傳輸)設(shè)備無線電管理暫行規(guī)定(征求意見稿)》,規(guī)定了無線充電設(shè)備的頻率,初步限制了行業(yè)的野蠻生長。到了去年,才通過《無線充電(電力傳輸)設(shè)備無線電管理暫行規(guī)定》真正明確地劃分大家的頻率范圍。而就是在這個(gè)規(guī)定里,325kHz-405kHz的頻段,被劃分給了航空無線電導(dǎo)航業(yè)務(wù)。
但我們發(fā)現(xiàn),其實(shí)這個(gè)規(guī)定不影響大家日常使用。因?yàn)樵跓o線充電發(fā)展早期,為了進(jìn)一步讓大家伙的無線充電設(shè)備互相適配,有了一堆無線充電標(biāo)準(zhǔn)制定方。其中最有名的當(dāng)屬無線充電聯(lián)盟(Wireless Power Consortium),他們在2010年時(shí)推出了Qi標(biāo)準(zhǔn)。這個(gè)Qi標(biāo)準(zhǔn)主要是滿足了5W或更小的移動終端無線充電,在三星、蘋果們先后加入Qi標(biāo)準(zhǔn)后,它也成了國際通用的無線充電標(biāo)準(zhǔn)??梢哉f,Qi標(biāo)準(zhǔn),就是目前國際上唯一一個(gè),被大范圍認(rèn)可的公用無線充電標(biāo)準(zhǔn)。
而WPC為了保證適配更多的廠商,Qi標(biāo)準(zhǔn)在設(shè)計(jì)之初,就采用了100—205kHz的電磁波頻率,兼容性強(qiáng)且傳輸效率高。而且這個(gè)頻段和絕大多數(shù)無線設(shè)備不在一個(gè)頻道上,因此最大程度地避免了干擾問題。這個(gè)Qi2.0標(biāo)準(zhǔn)最大亮點(diǎn)就是加入MPP(Magnetic PowerProfile磁功率協(xié)議)。這么一來,只要經(jīng)過Qi2.0認(rèn)證的產(chǎn)品,就能像iPhone與MagSafe充電器搭配一樣,一貼充電。
PCB廠了解到無線充電雖然發(fā)展迅速,但現(xiàn)在還是會有充電發(fā)熱等問題,在解決好這些問題前,一味卷無線快充也不見得是好事。再退后一步說,真有人無線充電是圖一個(gè)快嗎?說到底,一步步放開功率限制,明確了頻率范圍,大家也算是有了個(gè)明確發(fā)展的方向了。相信隨著科技的發(fā)展,無線充電能夠好的為我們服務(wù)。