无线充电
概述
无线充电，一般被称为无线电力传输或无线能量传输，正逐渐成为主流。无线充电通过提供便捷的自动充电方式，消除了电子设备用户的 "电池焦虑症"。在不久的将来，无线充电不仅能让消费者随时随地为手机充电，还能让无人机、机器人和汽车自动停靠充电站。
制定标准的必要性
为了使无线充电在市场上得到广泛应用，需要制定相关标准，以确保安全性和兼容性。目前有两种主要的无线充电标准：
- 气- 感应技术
- 磁共振技术--由 AirFuel 和 Witricity 引领
技术 | 低频 (Qi) | 高频（磁共振） | 频率范围 | 80-300 千赫 | 6.78 MHz / 13.56 MHz |
|---|---|---|
最大传送范围 | 5 毫米 | 200 毫米以上 |
多设备充电 | 没有 | 是的，在不同功率级别 |
空间自由 | 低 | 高 |
功率范围 | 低功率和有限功率，最大 30 瓦 | 范围广、用途多，20 瓦至 20 千瓦以上 |
效率 | 限于 80 | 高：高达 95 |
标准无线供电技术： 感应式与谐振式
我们所说的 "感应式 "和 "谐振式 "技术究竟是什么意思？以下是两者的主要区别。
感应技术是一种紧密耦合的解决方案，也是 Qi 所使用的顺应性类型。这种技术利用低频谐振槽（100-205kHz）在很短的距离内（主要是 10 毫米以下的距离）传输功率。
2009 年，第一版 Qi 标准的功率要求为 5 瓦（"低功率"）。2015 年，功率增至 15 瓦（"中功率"）。今年，Qi 希望达到 100W 以上（"高功率"）。这些产品目前正在测试中，应该会在今年晚些时候推出。
另一种无线供电技术，即谐振技术，被认为是一种松耦合解决方案。该技术主要由 AirFuel 联盟倡导，使用高频谐振槽（6.78MHz）进行长距离（数英尺）电力传输。谐振技术能够同时为多个设备充电，即将推出的系统功率可达 22 千瓦。美国的 WiTricity 等公司也采用了高达 20 千瓦的磁共振技术。
当今技术面临的挑战
开发具有良好用户体验的无线充电产品是一项挑战。就拿最近苹果公司宣布取消其 AirPower 无线充电产品的消息来说，该产品的研发工作已经持续了 18 个多月。该产品被取消的原因是，在同时为多台设备充电的同时提供空间自由度的复杂性。显然，目前主要手机公司采用的 Qi 感应技术不足以应对以下挑战。
- X-Y-Z 方向的空间自由度
- 效率
- 快速充电
- 能够以不同的功率水平同时为多个设备充电
- 可扩展、可互操作的全球基础设施
参考设计
- 可在高频率（6.78 Mhz）下实现高效率发射器和接收器，是谐振技术的理想选择
- 降低系统 BOM 成本
- 缩小系统尺寸，减轻重量
- 减少表面热量损失
关于氮化镓系统
GaN Systems 是一家无晶圆厂半导体公司，专注于功率转换和控制应用领域的氮化镓技术。该公司为各种市场开发了全系列的氮化镓功率开关晶体管。其独特的 Island Technology 解决了当今成本、性能和可制造性方面的难题，与其他氮化镓设计方法相比，其器件体积更小、效率更高。
