數據也可通過無線供電傳輸
發布時間:2010-09-09
技術特征:
- 傳輸數據最大速度為120Mbit/秒
- 一組線圈同時傳輸電力和數據
- 基於電磁感應的磁場耦合現象
- 散熱性好
應用範圍:
- 無線供電同時傳輸數據
“能否將數據與電力一起進行傳輸?”
muqian,youduojiashebeichangshangxiangwuxiangongdiankaifaqiyetichulezheyangdeyaoqiu。wuxiangongdianshiyizhongbushiyongdianyuanxianershiyiwuxianfangshichuanshudianlidejishu。ershebeichangshangshexiangjianggaijishuyongyuchuanshubianxieyinlebofangqi、shumaxiangjijizhinengdianhuadengdeshuju,yaoqiuzhixujiangzhexiezhongduanfangzaigongdianzuoshang,jikezaigongyingdianlidetongshi,shixianshuzineirongdejiaohuan,youcilaitigaoduiyonghudexiyinli。
如ru果guo能neng夠gou將jiang數shu據ju與yu電dian力li一yi起qi進jin行xing傳chuan輸shu的de話hua,便bian可ke減jian少shao供gong電dian及ji數shu據ju傳chuan輸shu所suo使shi用yong的de端duan子zi。這zhe樣yang,除chu了le能neng夠gou提ti高gao機ji殼ke設she計ji的de自zi由you度du,更geng輕qing鬆song地di實shi現xian超chao薄bo及ji防fang水shui設she計ji之zhi外wai,還hai可ke省sheng去qu插cha拔ba連lian接jie器qi的de麻ma煩fan,降jiang低di構gou件jian發fa生sheng故gu障zhang的de概gai率lv。
產品2010年內即可亮相
能夠滿足這一需求的技術最近出現了。開發商是位於大阪的風險企業明日香電子。該公司開發出了可在供電的同時,以最大120Mbit/秒的速度傳輸數據的無線供電係統(圖1)。目前已通過試製機實測確認了數據傳輸速度。據說已有大型家電廠商決定在便攜終端上采用該係統。估計支持該係統的終端最早在2010年內即可麵市。
明日香電子開發的技術利用無線供電中的主流技術——電磁感應。最大特點是可利用一組線圈同時傳輸電力和數據(圖2)。zaishujuchuanshuyongtushang,bingbuzengshetianxian,ershiyanyonglegongdianxianquan。tongguoliyongjiyudianciganyingdecichangouhexianxiang,shixianleshujuhedianlidetongshichuanshu。gongdianheshujuchuanshushiyongbutongdepindai。zheshitongguo“利用一組線圈產生兩個頻率”(明日香電子代表董事兼社長高石好)實現的。

公開了使用索尼“Walkman”和蘋果“iPod nano”的試製機(a)。可將最大120Mbit/秒的數據與電力一起進行傳輸(b)。[page]

新開發的係統的內部構成。將普通電磁感應方式的電路與數據收發電路組合使用。線圈隻有1組。(本圖由《日經電子》根據明日香電子擁有的專利的圖紙製成)
在zai數shu據ju傳chuan輸shu方fang麵mian,起qi到dao重zhong要yao作zuo用yong的de部bu件jian是shi電dian容rong器qi。電dian容rong器qi安an裝zhuang在zai由you差cha動dong放fang大da電dian路lu和he三san態tai緩huan部bu器qi構gou成cheng的de數shu據ju收shou發fa電dian路lu與yu電dian磁ci感gan應ying線xian圈quan之zhi間jian。在zai監jian測ce信xin號hao接jie收shou端duan的de電dian容rong器qi兩liang端duan的de電dian壓ya後hou,根gen據ju監jian測ce到dao的de數shu值zhi對dui信xin號hao進jin行xing解jie調tiao。信xin號hao的de編bian碼ma方fang式shi以yiNRZI*為基礎。通信協議依據USB2.0。當前的目標是通過調整信號的脈衝寬度及電容器的容量,將數據傳輸速度提高至480Mbit/秒。
憑借方形線圈將溫度上升幅度降至1/2左右
在開發數據傳輸方法的同時,明日香電子還研製了線圈及電源控製IC(圖3)。線(xian)圈(quan)與(yu)製(zhi)造(zao)通(tong)信(xin)電(dian)纜(lan)及(ji)電(dian)線(xian)的(de)米(mi)澤(ze)電(dian)線(xian)共(gong)同(tong)開(kai)發(fa)而(er)成(cheng)。設(she)想(xiang)內(nei)置(zhi)在(zai)便(bian)攜(xie)終(zhong)端(duan)中(zhong),減(jian)薄(bo)了(le)厚(hou)度(du)。包(bao)括(kuo)線(xian)圈(quan)和(he)電(dian)磁(ci)罩(zhao)用(yong)片(pian)材(cai)等(deng)在(zai)內(nei),受(shou)電(dian)模(mo)塊(kuai)的(de)厚(hou)度(du)為(wei)0.5mm左右。線圈像絞合線一樣,由極細的線材相互絞合製成。

使用稱為“Square Coil”的方形線圈(a)。散熱性出色。電力傳輸用電源控製IC隻有3mm見方(b)。[page]
此ci外wai,明ming日ri香xiang電dian子zi還hai將jiang線xian圈quan製zhi成cheng了le方fang形xing而er非fei普pu通tong的de圓yuan形xing。通tong過guo采cai用yong方fang形xing設she計ji,加jia大da了le供gong電dian時shi的de偏pian移yi允yun許xu範fan圍wei。降jiang低di了le電dian力li損sun失shi,從cong而er降jiang低di了le發fa熱re量liang。與yu原yuan來lai相xiang比bi,供gong電dian時shi的de溫wen度du上shang升sheng幅fu度du可ke降jiang至zhi1/2左右。
在電源控製IC方麵,已開發完成3mm見方的產品。另外還在開發除電源控製功能外還嵌入了數據收發電路的IC。其尺寸以收放在4mm見方內為目標。計劃2011年春季開始提供評測用樣品,2011年底進行量產供貨。
如果能夠實現對電力和數據的傳輸同時進行控製的IC,“便有望將整個係統的成本降至500日元以下”。將由此滿足眾多設備廠商所提出的“用一個硬幣、即500日元即可實現無線供電係統”的要求。
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