圖1顯示了一個WPC型電感式無線充電係統的結構圖。該發送器由一個AC/DC功率轉換
、驅動器
、發射線圈
、電壓電流檢測和控製器組成。接收機由一個接收線圈
、整流、電壓調節和控製器組成。係統負載可以是任何電池供電設備
，例如：一部手機。

圖1：WPC電感式無線充電係統結構圖

係統中
，AC電流流過發送器線圈時形成耦合磁場
，電能通過該耦合磁場從發送器傳輸至接收機。如果接收機線圈極為靠近（X-Y或者Z尺寸小於5mm間隙），發送器場力線的絕大部分將耦合至接收機線圈。這些耦合場力線在二次繞組中形成AC電流，對其整流便可產生DC電壓，從而得到手機或者其他便攜式設備使用的電源。請注意
，無線充電鏈路實際上就是一款鬆散耦合
、無芯線圈變壓器。

WPC標準

無wu線xian充chong電dian市shi場chang興xing起qi的de一yi個ge關guan鍵jian是shi不bu同tong發fa送song器qi和he接jie收shou機ji之zhi間jian的de標biao準zhun化hua。以yi前qian，銷xiao售shou無wu線xian充chong電dian接jie收shou機ji的de公gong司si還hai必bi須xu同tong時shi提ti供gong一yi個ge相xiang應ying的de發fa送song器qi。這zhe種zhong狀zhuang況kuang製zhi約yue了le無wu線xian充chong電dian的de市shi場chang接jie受shou能neng力li，並bing導dao致zhi出chu現xian大da量liang不bu同tong類lei型xing
、相互不兼容的無線充電技術。無線充電聯盟(WPC)製定出了第一個全球標準，實現了5W功率級別發送器和接收機的通用性[1]。Qi（發音為“chee”）標準定義了無線充電係統的工作頻率

、工作電壓和基本線圈配置。另外
，還定義了一種通信協議，接收機通過它與發送器通信，例如：發送器何時終止供電（即電話不再充電時進入節能模式）、接收機要求提供多少電力以及輸出功率增加還是減少等。

配件構架

提供Qi標準產品的一條最快捷途徑是
，利用行業通用標準獲得基站電源（無線發送器）的(de)同(tong)時(shi)，提(ti)供(gong)具(ju)有(you)電(dian)源(yuan)或(huo)者(zhe)直(zhi)接(jie)電(dian)池(chi)充(chong)電(dian)實(shi)現(xian)的(de)配(pei)件(jian)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)。在(zai)這(zhe)種(zhong)情(qing)況(kuang)下(xia)
，配(pei)件(jian)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)指(zhi)的(de)是(shi)無(wu)線(xian)充(chong)電(dian)功(gong)能(neng)
，其(qi)作(zuo)為(wei)移(yi)動(dong)設(she)備(bei)的(de)一(yi)種(zhong)選(xuan)配(pei)。最(zui)普(pu)遍(bian)的(de)兩(liang)種(zhong)配(pei)件(jian)實(shi)現(xian)是(shi)保(bao)護(hu)殼(ke)和(he)後(hou)蓋(gai)。保(bao)護(hu)殼(ke)指(zhi)的(de)是(shi)一(yi)種(zhong)塑(su)料(liao)殼(ke)，它(ta)的(de)內(nei)部(bu)包(bao)含(han)有(you)無(wu)線(xian)充(chong)電(dian)電(dian)路(lu)，可(ke)以(yi)牢(lao)固(gu)地(di)夾(jia)在(zai)移(yi)動(dong)設(she)備(bei)上(shang)，通(tong)過(guo)一(yi)些(xie)外(wai)部(bu)觸(chu)點(dian)向(xiang)移(yi)動(dong)設(she)備(bei)提(ti)供(gong)電(dian)源(yuan)。後(hou)蓋(gai)則(ze)是(shi)移(yi)動(dong)設(she)備(bei)標(biao)準(zhun)後(hou)蓋(gai)的(de)替(ti)代(dai)品(pin)，也(ye)在(zai)其(qi)內(nei)部(bu)放(fang)入(ru)了(le)無(wu)線(xian)充(chong)電(dian)電(dian)路(lu)。另(ling)一(yi)種(zhong)配(pei)件(jian)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)是(shi)，在(zai)移(yi)動(dong)設(she)備(bei)的(de)電(dian)池(chi)組(zu)中(zhong)放(fang)入(ru)無(wu)線(xian)充(chong)電(dian)電(dian)路(lu)，直(zhi)接(jie)對(dui)電(dian)池(chi)充(chong)電(dian)。

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電源配件

圖2描述了無線充電接收機如何模擬電源適配器工作
，向移動設備提供5V
、5W電源。在這種最為簡易的實現中
，接收機和移動設備之間總共隻有兩個觸點：無線充電和接地。由於大多數第一代Qi產品仍然有一條連線
，圖2haixianshiletongguoyouxianshipeiqihewuxianchongdianshixianchongdiandeguocheng。liangzhongdianyuandoulianjiezhiyidongshebeineibudegonglvduolufuyongqi。yibaneryan，morenqingkuangxiaxuanzeshipeiqidianyuan

，zaimeiyoushipeiqishishiyongwuxianchongdian。

圖2：有線輸入的四觸點電源配件係統構架

在(zai)無(wu)線(xian)充(chong)電(dian)傳(chuan)輸(shu)期(qi)間(jian)
，連(lian)接(jie)適(shi)配(pei)器(qi)或(huo)者(zhe)電(dian)池(chi)充(chong)電(dian)終(zhong)止(zhi)時(shi)，無(wu)線(xian)充(chong)電(dian)應(ying)中(zhong)斷(duan)運(yun)行(xing)。當(dang)接(jie)收(shou)機(ji)檢(jian)測(ce)到(dao)無(wu)負(fu)載(zai)狀(zhuang)態(tai)時(shi)
，向(xiang)發(fa)送(song)器(qi)發(fa)送(song)一(yi)條(tiao)停(ting)止(zhi)電(dian)力(li)傳(chuan)輸(shu)的(de)信(xin)息(xi)，以(yi)此(ci)來(lai)實(shi)現(xian)上(shang)述(shu)目(mu)標(biao)。通(tong)過(guo)開(kai)啟(qi)多(duo)路(lu)複(fu)用(yong)器(qi)的(de)無(wu)線(xian)充(chong)電(dian)接(jie)收(shou)機(ji)開(kai)關(guan)，可(ke)以(yi)模(mo)擬(ni)這(zhe)種(zhong)狀(zhuang)態(tai)。利(li)用(yong)其(qi)他(ta)通(tong)信(xin)，可(ke)以(yi)獲(huo)得(de)無(wu)負(fu)載(zai)狀(zhuang)態(tai)的(de)更(geng)多(duo)詳(xiang)細(xi)信(xin)息(xi)。

雙觸點配件

雙(shuang)觸(chu)點(dian)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)是(shi)成(cheng)本(ben)最(zui)低(di)的(de)一(yi)種(zhong)無(wu)線(xian)充(chong)電(dian)輸(shu)出(chu)和(he)接(jie)收(shou)機(ji)接(jie)口(kou)，但(dan)它(ta)仍(reng)然(ran)可(ke)以(yi)提(ti)供(gong)一(yi)些(xie)有(you)限(xian)的(de)功(gong)能(neng)。隻(zhi)有(you)兩(liang)個(ge)觸(chu)點(dian)時(shi)
，我(wo)們(men)隻(zhi)能(neng)將(jiang)無(wu)線(xian)電(dian)源(yuan)（即5V輸出）hejiedilianjieyidongshebei，bingqieyidongshebeibixuzijijianceheshizaishipeiqidianyuanhewuxiandianyuanzhijianqiehuan。zhezhongjiejuefangandezhuyaoquedianshi，yidongshebeinanyitongzhifasongqichongdianyijingzhongzhi。zaidianxingdewuxianchongdianxitongzhong
，wanshangyonghushangchuangshuijiaoshikaishichongdian，chongdianyibanchixulianggexiaoshizuoyou。yidanchongdianwancheng，jieshoujiyingxiangfasongqifasongyitiaozhongzhichongdiandexinxi（由WPC協議定義），zheyangfasongqibiankeyijinruyizhongdigonghaodedaijimoshi。danshishuangchudianjiejuefanganzhongzhi
，zhinengyoujieshoujitongguojianceshuchudianliushifouyijingjiangzhimougeyuzhiyixia，cainengjiancededao。jinguanzhezhongfangfakeyirangfasongqijinrudaijimoshi，dandianyuandianliuyouxitongdianliujiashangchongdiandianliuzuchengweitadailailezhuduobiduan。

三觸點配件

相(xiang)比(bi)雙(shuang)觸(chu)點(dian)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)，三(san)觸(chu)點(dian)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)有(you)所(suo)改(gai)進(jin)。除(chu)無(wu)線(xian)電(dian)源(yuan)和(he)接(jie)地(di)以(yi)外(wai)
，它(ta)還(hai)增(zeng)加(jia)了(le)一(yi)個(ge)控(kong)製(zhi)信(xin)號(hao)。該(gai)控(kong)製(zhi)器(qi)信(xin)號(hao)可(ke)以(yi)是(shi)無(wu)線(xian)充(chong)電(dian)接(jie)收(shou)機(ji)的(de)輸(shu)入(ru)，而(er)無(wu)線(xian)充(chong)電(dian)接(jie)收(shou)機(ji)通(tong)過(guo)移(yi)動(dong)設(she)備(bei)驅(qu)動(dong)。典(dian)型(xing)應(ying)用(yong)針(zhen)對(dui)移(yi)動(dong)設(she)備(bei)內(nei)部(bu)的(de)充(chong)電(dian)器(qi)，用(yong)以(yi)檢(jian)測(ce)充(chong)電(dian)何(he)時(shi)終(zhong)止(zhi)
，然(ran)後(hou)將(jiang)這(zhe)種(zhong)狀(zhuang)態(tai)通(tong)知(zhi)接(jie)收(shou)機(ji)。接(jie)收(shou)機(ji)轉(zhuan)而(er)通(tong)知(zhi)發(fa)送(song)器(qi)終(zhong)止(zhi)充(chong)電(dian)，發(fa)送(song)器(qi)便(bian)進(jin)入(ru)低(di)功(gong)耗(hao)待(dai)機(ji)模(mo)式(shi)。由(you)於(yu)移(yi)動(dong)設(she)備(bei)通(tong)過(guo)電(dian)池(chi)持(chi)續(xu)供(gong)電(dian)，因(yin)此(ci)它(ta)會(hui)在(zai)一(yi)個(ge)不(bu)確(que)定(ding)時(shi)間(jian)段(duan)內(nei)不(bu)斷(duan)向(xiang)無(wu)線(xian)接(jie)收(shou)機(ji)聲(sheng)明(ming)終(zhong)止(zhi)充(chong)電(dian)，這(zhe)樣(yang)整(zheng)個(ge)充(chong)電(dian)周(zhou)期(qi)的(de)總(zong)發(fa)送(song)器(qi)功(gong)耗(hao)便(bian)十(shi)分(fen)低(di)。另(ling)外(wai)
，發(fa)送(song)器(qi)可(ke)以(yi)利(li)用(yong)來(lai)自(zi)接(jie)收(shou)機(ji)的(de)終(zhong)止(zhi)充(chong)電(dian)信(xin)息(xi)，讓(rang)用(yong)戶(hu)知(zhi)道(dao)充(chong)電(dian)已(yi)經(jing)終(zhong)止(zhi)（例如：使用LED指示燈）。相比雙觸點解決方案，這種方法還可以更加精確地確定充電終止狀態。

四觸點配件

zuihou，xiangbishangshujiejuefangan，sichudianjiejuefangankeyiweiyonghutigonggengduodexuanxiang。shiyongsichudianfanganhou，huiyoushuzhongbutongxuanxianggongxuanze。yizhongshitigonglianggekongzhixinhaoshuru—一個用於向發送器發送終止信號，而另一個用於通知發送器移動設備使用默認狀態。圖2顯示了一種四觸點實現替代方法。在這種情況下，一個外部適配器可以作為設備接收機的輸入
，而適配器FETzhajiqudongxinhaokeyiweilaizijieshoujideshuchu
，binglianjiezhiyidongshebei。liyongzhezhongfangfa，jieshoujikeyijiancedaoshipeiqidecunzai
，qiguanbiwuxianchongdianfasongqi，ranhouzhijiejiangshipeidianyashijiazhijieshouji。houmianxiaojiejiangxiangxijieshaoshipeiqiduolufuyongqigoujia。

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移動設備功率多路複用器

上市銷售的第一批無線充電配件
，仍然將有線適配器端口保留在了無線充電輸入端的旁邊。它要求在兩個電源（有線電源和無線電源）之間使用一個功率多路複用器。圖3顯示了一個功率多路複用器構架的例子。這種方法利用接收機配件
，對適配器電壓(AD)進行檢測，如果存在適配器電壓則提供柵極驅動(AD_EN)。FET bixuyiyizhongbeikaobeijiegouyouxianlianjie，yizaikaiguanguanbishizuzhifanxianghezhengxiangdaodian。zhihou，yidancunzaishipeiqizewuxianchongdianjieshoujiguanbidianlichuanshu
，bingtongguoshipeiqidianyuanrangzhajiqudongbaochihuoyuezhuangtai。zhezhongfangfayaoqiupeijianheyidongshebeizhijianzhishaoyouyigesiyinjiaojiekou（無線充電

、AD
、AD_EN和GND）。

圖3：單個背靠背FET的電源多路複用選項

為了減少電源配件和移動設備之間的要求引腳數，我們可以使用一個自動功率多路複用器。圖4顯示了這種構架，其不再要求使用AD和AD_EN連接。有線充電通路，通過VSNS連接獲得優先權。如果在VSNS檢(jian)測(ce)到(dao)某(mou)個(ge)電(dian)壓(ya)
，有(you)線(xian)充(chong)電(dian)通(tong)路(lu)便(bian)激(ji)活(huo)。否(fou)則(ze)，無(wu)線(xian)充(chong)電(dian)通(tong)路(lu)有(you)效(xiao)。為(wei)了(le)讓(rang)接(jie)收(shou)機(ji)電(dian)子(zi)組(zu)件(jian)能(neng)夠(gou)檢(jian)測(ce)到(dao)存(cun)在(zai)適(shi)配(pei)器(qi)端(duan)口(kou)，從(cong)而(er)終(zhong)止(zhi)無(wu)線(xian)充(chong)電(dian)傳(chuan)輸(shu)
，它(ta)必(bi)須(xu)對(dui)電(dian)源(yuan)輸(shu)出(chu)電(dian)流(liu)進(jin)行(xing)監(jian)控(kong)。通(tong)過(guo)監(jian)控(kong)輸(shu)出(chu)電(dian)源(yuan)電(dian)流(liu)
，當(dang)無(wu)線(xian)充(chong)電(dian)通(tong)路(lu)開(kai)關(guan)關(guan)閉(bi)時(shi)便(bian)可(ke)檢(jian)測(ce)到(dao)真(zhen)正(zheng)的(de)輕(qing)負(fu)載(zai)（例如：接近零輸出電流）。之後，接收機向發送器發送一條指令，讓其終止電力傳輸。

圖4：使用自動開關的電源多路複用選項

電池組配件

提ti供gong無wu線xian充chong電dian配pei件jian的de另ling一yi種zhong方fang法fa是shi，把ba電dian子zi組zu件jian和he接jie收shou機ji線xian圈quan集ji成cheng到dao移yi動dong設she備bei電dian池chi組zu中zhong。這zhe樣yang，終zhong端duan用yong戶hu便bian可ke以yi實shi現xian設she備bei無wu線xian充chong電dian，或huo者zhe也ye可ke以yi將jiang電dian池chi組zu直zhi接jie放fang到dao無wu線xian充chong電dian感gan應ying板ban上shang對dui其qi充chong電dian（使用體驗類似於座充）。但是

，有線充電器和無線充電器之間的切換受到限製——總不能無限地增加電池組和係統之間的引腳數吧。

圖5描述了電池組配件的構架，並突出顯示了係統和電池組之間的接口。嵌入到電池組的溫度檢測傳感器(NTC)
，yongyuquebaochongdianshidianchiyouanquandegongzuowendu。danshi，zaizhezhongdutedeyingyongzhong，takeyibeiyongzuojieshoujidianzizujianjianceyouxianchongdianyouxiaohaishiwuxiaodeyizhongfangfa。dangyidongxitongdianchichongdianqiyouxiaoshi，NTC電阻器會有一定的電壓。當它無效時，NTCdianzuqixialazhidianchizujiedijizhun。yinci，dianchizuzhongdejieshoujidianzizujiankeyijiancedaozhezhongdianyadecunzai，binglijiguanbiwuxianchongdianqi。zhezhongqingkuangjinzailianjieyouxianshipeiqibingqiejieshoujifangzhizaichongdianganyingbanshangshichuxian—並不常見
，但是提供兩倍充電電流不利於電池的安全性。

接收機檢測到NTC信xin號hao並bing采cai取qu正zheng確que措cuo施shi以yi後hou，有you線xian充chong電dian通tong路lu便bian通tong過guo上shang述shu方fang法fa獲huo得de使shi用yong優you先xian權quan。但dan是shi，利li用yong移yi動dong係xi統tong的de檢jian測ce算suan法fa，也ye可ke以yi讓rang無wu線xian充chong電dian獲huo得de優you先xian。這zhe樣yang做zuo會hui顛dian倒dao檢jian測ce程cheng序xu。當dang無wu線xian充chong電dian器qi有you效xiao時shiNTC引腳存在電壓，移動係統將對NTC引腳的這種電壓進行監控。

圖5：電池組配件的無線充電係統構架

圖5描miao述shu了le緊jin跟gen在zai接jie收shou機ji電dian子zi組zu件jian整zheng流liu後hou麵mian的de一yi些xie電dian壓ya和he電dian流liu環huan路lu組zu成cheng部bu分fen。它ta允yun許xu控kong製zhi器qi執zhi行xing充chong電dian算suan法fa
，通tong過guo移yi除chu電dian源yuan配pei件jian中zhong的de電dian壓ya調tiao節jie級ji，使shi集ji成cheng度du和he效xiao率lv達da到dao最zui佳jia。