QI如何，无线充电标准，工作？

QI是一种无线电力传输标准由无线电力联盟开发，该联盟指定可互操作的解决方案，用于距离高达4厘米的距离。QI标准指定若干关键功能，如工作频率，线圈配置，最小系统效率，功率控制方法和通信协议。

最近，STMicroelectro雷竞技最新appnics宣布符合QI标准的50 W无线充电IC，STWLC88，其针对智能手机，平板电脑和笔记本电脑等应用。该公司声称新设备可实现安全无线电源，几乎快速有效地作为有线充电解决方案。

St说Stwlc88是“世界上最快的齐无线充电IC”。使用的图像礼貌STMicro雷竞技最新appelectronics.

对于安全的无线电力传递，应仔细注意若干设计挑战，如效率，可靠的通信，异物检测（FOD），热考虑和过电压/过电流保护。在本文中，我们将看看QI标准的一些基本概念。

符合QI标准充电器的框图

电感耦合的无线电力输送系统的框图如下所示：

典型无线电力传输的功能图。使用的图像礼貌德州仪器

施加到初级线圈的AC电压被传送到次级磁耦合。利用QI标准，发射器和接收器线圈应相对良好地对齐，以具有高效的电力输送。线圈之间的磁耦合还用于将通信分组从接收器发送到发射机。

在可以执行电源交付之前，应完成几个不同的阶段。下面，我们将简要介绍符合QI的充电算法的不同步骤。

模拟平面

在待机模式期间，发射器处于空闲状态，输出不明显的电源。变送器使用“模拟平面”来检测任何潜在的电力接收器的存在。通过将周期性测试脉冲施加到初级线圈来实现模拟ping。

没有电力接收器（和被动金属物体，如硬币，键等），初级线圈两端的电压将要大得多。例如，将靠近发射器的电源接收器可以将主电压从60 VP-P递减至30 VP-P。这是由于金属物体可以在初级线圈上具有的装载效果。

因此，可以使用在模拟凸起期间出现的电压来检测潜在功率接收器的存在。请注意，一些符合齐全的功率发射器不使用模拟凸形，并仅依赖于数字潮汐以检测电源接收器。

数字平面

在发射机在接近检测到潜在的电力接收器之后，它使用“数字凸”与接收器通信。与模拟凸平相比，数字凸是较长的脉冲，并且具有足够的能量来激活电力接收器（如果存在一个）。

在由数字Ping信号供电时，接收器应将信号强度分组发送回发射器。有效的信号强度分组允许发射器与无源金属对象或非兼容接收器区分有效的电力接收器。

启动时模拟和数字潮。使用的图像礼貌德州仪器

通过有效的信号强度数据包，发射器将为线圈的电源保持电源，然后进入下一阶段：识别和配置阶段。

识别和动力传递阶段

在识别和配置阶段中，电力接收器将包含关于接收器的Qi版本的信息，最大所需输出功率和其他配置信息发送信息分组。

在识别阶段之后，电力传输阶段开始。在该阶段，接收器测量它接收的功率并将该信息发送回发射机，以便根据接收器要求调整发送的功率电平。此信息还有助于发射器检测窃取电源的任何异物物体。

通过将发射功率与由电力接收器报告的接收功率进行比较来实现外国（金属）对象检测（FOD）。传输和接收功率水平之间的较大差异可以是靠近发射机附近的金属物体的指示。

向金属物体传送大量功率可以提高其温度并导致危险情况。这就是为什么如果存在外国金属对象，发射器将停止供电。

发射器如何调节功率电平？

从发射机的LC电路到接收器的整流器输出的典型功率传递函数如下所示。

TX-RX传输曲线图。使用的图像礼貌Richtek.

在该示例中，发射器的工作频率位于LC电路的谐振频率的右侧。这样，我们可以通过增加施加到发射机线圈的功率信号的频率来减少发射功率电平。AC信号的幅度是系统可以调整以调节传输功率的另一个参数。

接收器如何与发射器通信？

磁耦合用于电源输送和通信目的。有趣的是，这可以通过改变接收器侧负荷来实现。该RX线圈调制将反映回TX侧，并允许我们将数据包从接收器发送到发射器。RX线圈的电容调制如下所示。

5 w的架构无线电力传输。使用的图像礼貌德州仪器

利用QI标准，支持RX线圈的电容和电阻调制。

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您是否掌握了QI无线充电技术的实践体验？你面对有什么好处和挑战？在下面的评论中分享您的想法。