关于无线充电系统中线圈的设计考量
在较高频率(A4WP兼容)下,潜在好处是更远的电力传输距离、更好的方向灵活性和更小的尺寸。这种天线在这里被称为"谐振器",凭借它们的小型尺寸和低廉价格,它们可以提供可能最好的Q值,因为它们有助于将设计实现到像PCB和柔性电路等标准制造工艺中。
线圈技术的两大突破
Babcock告诉说,是两大根本性突破才使得他的技术得以浮出无线电力传输领域水面。他的第一项努力成果是无线充电植入器。
一个是固有的"趋肤效应",另一个是"接近效应"。
高频"趋肤效应"和"接近效应"在Babcock的无线充电植入设计中是很突出的两个问题。他对如何最大程度地减小这些效应进行了研究,发现如果导线中的电流被分流到多条更小直径的导线上,可以显著减小电阻,效率也比其它印刷方法和磁性导线要高得多。从某种程度上,这就像在坚固的、可扩展的印刷基板中放置易受干扰的、不一致但低电阻的利兹线。
效率
效率与具体应用有关,但总的来说,NuCurrent公司的电感效率在高频(1MHz+)时比其它任何种类的电感都要高。它们的Q值在150KHz和6.78MHz时分别提高了20%和60%。
NuCurrent这种私有技术的基本前提是减轻了较高频率时在导线中发生的典型高频"趋肤效应"。他们的设计提供更多的表面积供电流流动,因此可以帮助设计人员实现更高的效率、更小的尺寸、更好的耐用性和更低的成本。
NuCurrent公司的设计工具和私有算法采用多层(ML)导线技术,可以将设计转换为具有比大多数其它解决方案更低电阻和更高Q值的电感性结构。这些设计支持FR-4或柔性聚酰亚胺上实现不同形状的多层多匝数(MLMT)导线。
NuCurrent结构从单位1到1000表现得更加一致;在恶劣环境中更具鲁棒性;在大批量时具有更高的成本效益;无需任何焊接就可以直接集成进PCB或其它基板(最新发展成果是集成到家具内部,比如衣柜、餐桌等)。
图5:NuCurrent专利性技术将频率和电阻分解开来;可以减轻电感中的高频效应,进而实现更高的效率/更高Q值的电感。(NuCurrent特别提供)
请大家在2015年密切跟踪这种技术的发展,因为随着众多公司找到新的应用和改进这种技术以赢取这个不断增长的市场中更多的份额,更多的技术成果将展现在大家面前。
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