醫療設備的無線充電應用實例說明

　　想象一下，你是一家大城市急救室的醫療技師。你在各個病房之間穿梭，使用便攜式診斷設備協助醫護人員做診斷。工作壓力大，病人源源不斷，你根本沒時間去找插座，把你的設備插上去。你大概愿意把設備放到一個地方，讓它自動充電，這樣你就能到下一個病人和傷者那里，他們需要動作迅速和高效的醫護人員。對你和病人來說幸運的是，無線充電已經是一種現成的技術。

　　標準

　　行業標準規范正在引領無線充電的發展。無線Wireless Power Consortium’s （WPC）標準也被稱為Qi（發音“奇”）。這個規范又分為系統的三個核心部分—功率發射機、功率接收機，以及兩個設備之間的通信協議。這個標準的主要特性是（見下面的框圖）：

　　來源：無線充電聯盟網站

　　一種從底座到便攜式設備的非接觸式功率傳輸方法，這種方法的物理基礎是線圈之間的近場電磁感應。

　　使用一個次級（或接收）線圈，傳輸大約5W功率。

　　傳輸范圍內的工作頻率為110Hz至 205kHz

　　在底座表面擺放便攜式設備的方式有兩種：

　　一種方式是在底座表面的指定位置擺放便攜式設備，底座通過該表面的一個或幾個固定的位置提供能量。

　　自由定位允許便攜式設備隨意擺放在充電站表面，從該表面的任何地方提供能量。

　　非常低的待機功耗是可以達到的，這取決于具體的實現方法。

　　能夠靈活地把系統集成進便攜式設備

　　一個簡單的通信協議就能使便攜式設備能夠完全控制能量傳輸過程。

　　能量傳輸過程分為4個階段：

　　· 選擇階段：功率發射機監視充電接口，探測要充電的設備是否擺放到位。如果沒有探測到設備，功率發射機將不停地Ping功率接收機。如果在給定的時間里沒有探測到要充電的設備，功率發射機就會進入待機模式。

　　· Ping階段 ：類似于聲納，功率發射機發出一個數字Ping信號，探測可充電設備。如果探測到設備，功率發射機就把功率信號保持在ping信號的電平，然后進入識別和配置階段。如果沒有探測到設備，功率發射機就返回到選擇階段。

　　· 識別和配置階段：功率發射機與功率接收機協商，確定給接口上需要充電的設備提供多大的功率。如果設備從接口上移開，功率發射機就返回到選擇階段。

　　· 功率傳輸階段：功率發射機向功率接收機提供能量，根據功率接收機的反饋情況調整所需要的電流。在功率傳輸過程中出現異常情況時，安全功能會適時關閉功率傳輸，并返回到選擇階段。

　　這個標準已經得到電子行業的各個領域內超過90家公司的支持。

　　技術

　　無線充電使用近場電磁感應原理，將能量從充電底座（pad）傳送到便攜設備。在不斷變化的距離上，充電底座里的發射機線圈（Tx）向嵌入在手機這樣的便攜式設備里的接收機線圈（Rx）傳送能量。充電底座里的發射機/初級線圈在上電時產生一個類似于傳統變壓器的電磁場，感應電流流過便攜式設備上的次級線圈。（充電底座有一個功率轉換電路，將電能轉換為電磁場。在接收機端，功率拾取單元將電磁場重新轉換為電能，對設備的電池充電）。發射機和接收機互相之間進行通信，控制充電過程。

　　Vishay Dale Electronics的IWAS系列Qi無線充電接收線圈/防護罩是第一批可用于符合WPC規范的器件的商用無線充電線圈。IWAS系列的效率達到70%或更高，為接收線圈提供高磁導率防護罩，阻斷充電磁通，防止其損壞敏感元件或電池。IWAS系列無線充電接收線圈/防護罩的性能不會受到永磁的不利影響。

　　IWAS線圈的優點

　　IWAS接收機線圈采用專利的IHLP?技術制造。線圈使用一個磁性導線線圈，裝在一個復合材料的芯/防護罩上，使IWAS接收機線圈比競爭技術多了一些明顯的優點：

　　· 無線充電接收線圈的高磁導率防護罩

　　o 防護罩材料特性

　　1. 磁導率： 24

　　2. 電阻率： 在100V下大于 10 MΩ

　　3. 鐵芯損耗：4000 mW/cc，在500高斯， 250 kHz下

　　4. 磁飽和：50 %，在400高斯下（可達350 Oe）

　　· 高飽和鐵粉—不受永磁的影響

　　· 堅固耐用的結構

　　· 不需要充電接口連接器，而連接器在清洗/消毒的時候會腐蝕或泄漏

　　· 一個充電區可放多個設備，不用考慮制造商

　　· 尺寸和形狀可以定制，以適合任何符合WPC規范的設備

　　· 符合RoHS指令2002/95/EC

　　安裝

　　IWAS-48