無線技術可以為在缺乏用于設計或美學原因充電端口身打扮充電電池提供一種方便的方法。在過去，以所要求的定制RF設計和電磁感應理論專家知識無線充電的方法的優(yōu)勢。然而，今天，設計人員可以利用現(xiàn)有的標準件的制造商，包括飛思卡爾半導體，TDK，德州儀器，東芝，等等實現(xiàn)了低功耗設計，可穿戴式無線感應充電。無線供電的歷史可追溯至19世紀初，當邁克爾·法拉第描述磁場如何導致電磁力的導體。由該同一世紀末，特斯拉已經(jīng)變成感應的法拉第定律付諸實踐，展示了如何使用諧振感應耦合到在他在紐約市實驗室無線點亮電燈。今天，電磁感應原理早已電源產(chǎn)品等不同的RFID標簽，接觸式智能卡和廚房范圍和以此為基礎的無線充電器牙刷，智能手機和新興類身打扮包括蘋果觀看。事實上，無線充電提供了身打扮，其中一個充電接口是不方便，過于笨重，或者簡直太不雅觀一個有吸引力的解決方案。此外，通過消除一個有線充電端口，可穿戴產(chǎn)品設計師可以通過消除污染和水損壞該公共源增強整體產(chǎn)品的可靠性。代替充電端口，這些設備可以使用安全地埋只是可穿戴產(chǎn)品的表面下方的功率接收線圈。在電動感應，向一個線圈的電流的應用程序創(chuàng)建的磁場誘導的第二線圈置于適當靠近它的電流。實際上，兩個線圈之間的對準和距離是實現(xiàn)高效率的關鍵。在消費者應用中，需要精確的定位無線充電實現(xiàn)通常提供指南，以幫助用戶移動單元正確地對準到基礎單元上的所需位置。與此相反，所謂的自由定位無線充電器通常使用內(nèi)置到基站的多個線圈和從遠程單元響應反饋激勵適當?shù)木€圈。

通訊通道

通信中都起到guided-和自由定位的無線充電系統(tǒng)的關鍵作用。期間發(fā)射機操作中，接收器通過調(diào)制在接收天線的負載發(fā)送數(shù)據(jù)分組回發(fā)射機。反過來，發(fā)射機解調(diào)反射負載重構所述數(shù)據(jù)分組(圖1)。

圖1：典型的無線充電系統(tǒng)包括使用電磁耦合原理的電力傳輸和通信的功率發(fā)射基站和受電接收器。 (飛思卡爾半導體提供)這兩種類型的無線充電系統(tǒng)使用數(shù)據(jù)從接收器來管理發(fā)射功率。在操作過程中，發(fā)射器單元響應來自接收機錯誤數(shù)據(jù)，以增加或根據(jù)需要發(fā)射器線圈降低功率。免費定位系統(tǒng)使用相同的通用方法來選擇線圈的最佳位置相對偏遠的。設計人員可以使用該通信通道不僅用于控制信號，也給應用數(shù)據(jù)發(fā)送回發(fā)射機。雖然帶寬信息是有限的，它可以是足夠用于例如設備認證，設備狀態(tài)，并通過遠程設備收集的傳感器數(shù)據(jù)的通信。的功能，包括功率調(diào)節(jié)，控制和通信的組合翻譯成電路設計復雜電源和控制邏輯的要求(圖2)。對于設計人員，但是，半導體制造商提供了一些解決這些需求和更多的解決方案。

圖2：無線充電系統(tǒng)可以快速增大，復雜性，以滿足對能源傳輸?shù)膬?yōu)化和通信多樣化的要求。 (德州儀器提供)

標準解決方案

對于無線充電標準的現(xiàn)成的現(xiàn)成解決方案的出現(xiàn)建立在日益接受的行業(yè)標準，指定用于無線充電協(xié)議的基礎要求。為了便于用戶的移動設備和不同供應商的基站之間的互聯(lián)互通，標準接口，但建立在兩個無線充電技術之一 - 感應式充電和共振充電。感應式充電需要發(fā)射器和接收器之間的密切協(xié)調(diào)，但通常提供更高的效率比諧振充電。另一方面，共振充電允許對準和發(fā)射機與接收機之間的距離有更大的自由，同時提供所述多個設備同時充電能力。行業(yè)標準組織，包括無線充電聯(lián)盟(WPC)，權力事項聯(lián)盟(PMA)，而聯(lián)盟的無線電源(A4WP)在合作的初期階段就創(chuàng)造互利互操作能力。原來側(cè)重于大消費類應用而設計，這些標準的方法仍然可以作為對身打扮無線充電解決方案的基礎。例如，雖然標準如WPC的齊通常使用較大A11 50個毫米發(fā)射器線圈，設計者可以得到具有更小的線圈，提供低電阻，以避免大的功率損耗良好的性能。例如，對于它的直徑為30毫米，TDK的WR303050設有0.41Ω的直流電阻，將提供一個外形和功率傳輸級更符合許多身打扮。用于無線充電的功率控制，例如東芝TB6865FG和TB6860WBG設備提供基于標準的能力，在容易得到的部件的全長互補。與其他人在這個類中，東芝芯片集成了廣泛的需要簡化的設計能力，只需要很少的外部元件，支持WPC齊兼容的無線充電系統(tǒng)(圖3)。

圖3：設備，如東芝TB6865FG發(fā)射器和接收器TB6860WBG整合了全面的要求，簡化實施基于標準的無線充電系統(tǒng)的功能。 (東芝提供)的TB6860WBG接收器結合了調(diào)制和控制電路與整流電源頭，內(nèi)置高性能的DC-DC轉(zhuǎn)換器，可配置的鋰離子電池充電器電路和保護功能。其TB6865FG功率發(fā)射機集成了一個MCU和廣泛的模擬功能，包括PWM電路，切換控制，板上濾波器，和預驅(qū)動器電路。該TB6865FG可以控制兩套獨立線圈，使用戶能夠在兩個移動設備同時充電。飛思卡爾半導體公司建立自己的MWCT1000和周圍的32位56800EX內(nèi)核MWCT1101琦基發(fā)射器。旨在提供兩種功能的MCU和DSP處理能力，處理器內(nèi)核實現(xiàn)了全面的功能，而在主動模式下消耗電流小于30 mA。該器件僅需要30毫瓦待機功率，同時保持以感測一個接收器的附近放置的能力。在電力傳輸，飛思卡爾器件可以超過75%的效率。隨著MWCT1000和MWCT1101，飛思卡爾提供了MWCT1001A和MWCT1003A針對汽車應用。德州儀器(TI)提供了一些在其BQ50xxx變送器系列及其BQ51xxx接收器系列器件。雖然BQ51221支持WPC和PMA標準，多數(shù)在TI接收機系列器件設計用于支持WPC齊兼容的設計。其中齊目標設備，TI的系列包括5 W的接收器具有穩(wěn)定的輸出電平為5 V(BQ51013A和BQ51013B)，7 V(BQ51010B)，和8 V(BQ51020和BQ51021)。提供電源管理身打扮一個全面的方法 - 該系列包括BQ51050B(4.2伏輸出)和BQ51051B(4.35 V)集成了鋰離子充電器的其他成員。專為低功耗應用，TI的BQ51003是2.5瓦接收器非常適用于可穿戴式設計。通過結合了低功耗線性充電器，如TI BQ25100的BQ51003，設計人員可以實現(xiàn)完整的無線充電接收集成了鋰離子充電管理子系統(tǒng)。對于鋰離子電池充電，BQ25100實現(xiàn)快速充電電流低至10 mA或高達250毫安以及精確的充電終止下降到1 mA到支持小型鋰離子電池的硬幣精確控制。在發(fā)送端，德州儀器BQ500211A和BQ500212A提供全套齊兼容的功能，包括持續(xù)監(jiān)控正在進行的動力傳遞的效率，以提供國外物體檢測(FOD)和寄生金屬物體的能力檢測(PMOD)。除了提供FOD和PMOD，所述BQ500410支持內(nèi)建具有三位線圈發(fā)射器陣列的自由定位設計。對于低功率發(fā)射器的設計中，BQ500210工作在電源電流低至8毫安。

結論

對于身打扮，無線充電技術解決了對一個緊湊的解決方案，消除了一個有線電源端口的尺寸和可靠性問題。在過去，無線功率的方法所需電磁理論和射頻設計技術的專家知識。使用過的，現(xiàn)成的芯片，現(xiàn)在設計人員可以輕松地添加無線充電能力，即使是最小的耐磨。