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无线充电技术原理,手机无线充电技术原理

大家好,今天小编关注到一个比较有意思的话题,就是关于无线充电技术原理的问题,于是小编就整理了1个相关介绍无线充电技术原理的解答,让我们一起看看吧。

无线充电的原理是什么?

现在主流的无线充电方式大概有两种,一种是电磁感应式,比如像手机的无线充电。另一种是谐振式,即磁场共振。它们的无线充电原理都很容易理解,详细说明请看下面。

无线充电技术原理,手机无线充电技术原理

电磁感应式无线充电

电磁感应式无线充电的本质就是磁生电,和变压器原理一样,发送端和接收端都内置有线圈,当两端贴近时,发送端线圈通入高频交流电,会在接收端感应出同样频率的电动势来,然后通过整流滤波之后给受电端充电。

此种充电方式有一定的弊端,比如收发两端要固定好位置才可以充电,以保证产生的磁场磁力线垂直切割,这样才能有较高的充电效率。虽然省去了暴露的有线充电口,但还是不太方便。

谐振式无线充电(磁共振)

电磁共振式无线充电原理说起来也比较简单,就好比我们中学物理课上的音叉,当敲动一方音叉的时候,另一个距离比较近的音叉也会发出同样的声音,这就是声音的共振原理。这种无线充电原理和它一样,只不过是磁场的共振,通过在两端的线圈上加入电容来组成LC谐振电路,当送电端谐振电路以一定的频率振荡时,受电端的谐振电路也会产生同样的频率振荡,以产生感应电动势,经过整流滤波之后进行充电,电能就这样被双方共振的方式传递转移了。

这种无线充电方式要比上一种有一定的优势,比如无需固定位置即可实现充电,充电距离也得到一定得延长,并且容易实现对多台设备同时充电,所以这种技术是目前最好的一种无线充电方式。

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无线充电充满了魔幻色彩,因为它并不需要线缆直连就能隔空生电。有点像变魔术,但话又说回来了魔术并不是凭空产生,要么是障眼法,要么是幻术,魔术也需要道具,需要有根有源的东西支撑,同样无线充电也需要,只不过我们对它的原理并不了解而已。

其实无线充电技术早在19世纪后期就已经出现,距今已经有100多年历史,只不过过去并没有太多实际应用,到现在也仅仅只是为手机、耳机、电动牙刷、智能穿戴设备充充电而已。

无线充电技术出自旷世奇才“尼古拉·特斯拉”,他精通8种语言,一生获得了700多项发明专利,每一件都足以深刻影响后世。比如1909年诺贝尔物理学奖得主古列尔莫·马可尼,他的无线电成就采用了特斯拉17项专利,如今我们所使用的交流输电技术也同样出自“尼古拉·特斯拉”。

要知道早在1899年“尼古拉·特斯拉就开始无线输电的探索,他在纽约建造了无线电发射塔,想把地球作为内导体,地球电离层作为外导体,通过地球与电离层之间的低频共振和环绕地球的表面电磁波来传输能量。多么大胆地畅想,才有了后人在此基础上不断地研究和探索,最终实现了无线充电技术。

无线充电的原理

无线充电技术利用的是电磁感应,当感应线圈上的交变电荷产生波动的磁场时,就会发生电磁感应现象。通常无线充电需要一个发射端,也需要一个接收端,这样才能进行近距离的非接触方式进行电能的传输。由此可见无线充电技术并不是变魔术,也不是凭空产生的。

目前常见的无线电能传输技术主要有电磁感应式、电磁共振式、电场耦合式。手机无线充电就是采用电磁感应式无线电能传输技术,充电底座上安装的发射线圈,在手机背面安装的是接收线圈,当手机靠近充电座的发射线圈时机会让接收线圈产生感应电流,能量由电能转化成磁场场能再通过感应线圈感应生电,最终完成充电的过程,要知道电磁感应式无线充电技术充电效率能够达到80%,缺点就是只能短距离充电,基本上需要贴在一起,好处就是不需要充电线了。

电磁共振式无线电能传输技术和声音共振原理相同,发射端和接收端需要调整在同一个频率上,共振就可以交换能量。电磁共振式无线电能传输技术将充电距离延长到了3~4米,但缺点就是电能传输效率只有40%左右。

电场耦合式无线电能传输技术使用两组电极或者极板通过静电感应的方式实现能量传输。这种传输方式需要增加电极尺寸和耦合的电压值以适应充电设备的所需功率水平,所以才叫电场耦合式无线电能传输技术。电场耦合式无线电能传输技术将极大地鼓舞制造商集成以无线方式给便携设备进行充电。

无线充电技术未来会有更多的惊喜

无线充电技术在一定程度上打破了时间和空间的限制,它的优秀从传统的有线固定电话和手机的区别就能体现出来,所以可以预见无线充电技术在未来会有非常广阔的应用前景,万物互联的时代需要无线充电技术的加持。


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物理学家早就知道,在两个共振频率相同的物体之间能有效地传输能量,而不同频率物体之间的相互作用较弱。歌唱家演唱能将装有不同水量瓶子中的一个震碎,而不影响其他瓶子就是这个道理。这也好比我们荡秋千时,只需坐在上面让下垂的双腿同步摆动就能给秋千带来动力一样,无线充电技术正是利用了这个道理。请关注:容济点火器


原理很简单,就是电磁感应,不过实际的无线充电器肯定复杂一些,因为需要配套程序功能,比如异物检测、温控、变频等。如果只是玩玩试验下,弄2个一样规格的线圈(不一样也可以,但电压会变),一个输入5V的交流电进去,另一个接到手机充电口就能充电,不过效率肯定很低的。现在手机充电器充电距离(线圈之间的间隙)一般定在3-8mm,太近容易有互感,过远自然是感应太弱甚至感应不到。充电效率(转换率),现在按QI标准实验室能达到80-84%,量产的以76%标准,但实际使用起来也就60—73%差不多,和放置的位置、线损有一定关系。


此前,网上各大科技门户网站均爆出即将上市的iPhone 8 将支持无线充,如果这一技术得以在新一代iPhone手机中实现,无疑是iPhone在智能手机变革道路上的又一里程碑。

iPhone8 支持无线的两大关键技术:

无线充到底有多玄妙?

我们一起来看一看。

总体来说,无线充电传导的能量是运用电感耦合的原理,保证无外露导电接口,省去了那些繁杂的各种线。

其工作原理是:假设充电设备为A,被充电终端为B,则A和B之间通过近场感应,由A传导能量到B,B将接收到的能量通过化学反应转化为电能,储存在B的电池中,就这样完成无线充电的。

无线充电的形式有几种?

第一,电磁感应式,目前来说最常用的一种,也是iPhone8极有可能采用的一种。

第二,磁场共振式。通过相同频率,完成能量发送装置和能量接收装置之间的能量交换。但是,目前为止,这项技术还处于研究当中。

第三,无线电波式。

这种方式只需要安装一个发送器在墙上的插头,捕捉从墙壁弹回的无线电波能量,随着负载做出调整的同时保持稳定的直流电压,这项技术发展已经成熟,最早使用于矿石收音机。

为什么无线充电技术至今没有广泛使用于手机充电?

无线充电技术的损耗天然比有线充电损耗大很多,这是硬伤。再者,距离的限制也是阻碍无线充电技术扩大使用的另一个原因。随着技术的日益发展,相信在不久的将来可以弱化甚至解决这两个弊端带来的限制。

无线充会代替掉有线充电吗?

台电君人为,尽管无线充电技术的普及指日可待,但是有线充电和无线充电并不是水火不忍的对立面。生活在细分化,我们的日常使用也需要更细分化的产品,无线充电设备也不可能完全替代掉有线充电。

从以上两个缺陷来看,这就意味着有线充电能够做到更大容量,不受距离限制以及速度会更快。来看看市面上的快充移动电源,最大的特点是越来越小,容量越来越大,速度也比以往有了飞跃般的提升。

因此,及时未来无限充电技术发展越来越成熟,依然无法完全取代有线充电设备。

到此,以上就是小编对于无线充电技术原理的问题就介绍到这了,希望介绍关于无线充电技术原理的1点解答对大家有用。

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