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2還(hai)顯(xian)示(shi)了(le)通(tong)過(guo)有(you)線(xian)適(shi)配(pei)器(qi)和(he)無(wu)線(xian)充(chong)電(dian)實(shi)現(xian)充(chong)電(dian)的(de)過(guo)程(cheng)。兩(liang)種(zhong)電(dian)源(yuan)都(dou)連(lian)接(jie)至(zhi)移(yi)動(dong)設(she)備(bei)內(nei)部(bu)的(de)功(gong)率(lv)多(duo)路(lu)複(fu)用(yong)器(qi)。一(yi)般(ban)而(er)言(yan)，默(mo)認(ren)情(qing)況(kuang)下(xia)選(xuan)擇(ze)適(shi)配(pei)器(qi)電(dian)源(yuan)
，在(zai)沒(mei)有(you)適(shi)配(pei)器(qi)時(shi)使(shi)用(yong)無(wu)線(xian)充(chong)電(dian)。

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）和he接jie地di連lian接jie移yi動dong設she備bei
，並bing且qie移yi動dong設she備bei必bi須xu自zi己ji檢jian測ce何he時shi在zai適shi配pei器qi電dian源yuan和he無wu線xian電dian源yuan之zhi間jian切qie換huan。這zhe種zhong解jie決jue方fang案an的de主zhu要yao缺que點dian是shi，移yi動dong設she備bei難nan以yi通tong知zhi發fa送song器qi充chong電dian已yi經jing終zhong止zhi。在zai典dian型xing的de無wu線xian充chong電dian係xi統tong中zhong，晚wan上shang用yong戶hu上shang床chuang睡shui覺jiao時shi開kai始shi充chong電dian
，充chong電dian一yi般ban持chi續xu兩liang個ge小xiao時shi左zuo右you。一yi旦dan充chong電dian完wan成cheng，接jie收shou機ji應ying向xiang發fa送song器qi發fa送song一yi條tiao終zhong止zhi充chong電dian的de信xin息xi（由WPC協議定義），這(zhe)樣(yang)發(fa)送(song)器(qi)便(bian)可(ke)以(yi)進(jin)入(ru)一(yi)種(zhong)低(di)功(gong)耗(hao)的(de)待(dai)機(ji)模(mo)式(shi)。但(dan)是(shi)雙(shuang)觸(chu)點(dian)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)終(zhong)止(zhi)，隻(zhi)能(neng)由(you)接(jie)收(shou)機(ji)通(tong)過(guo)檢(jian)測(ce)輸(shu)出(chu)電(dian)流(liu)是(shi)否(fou)已(yi)經(jing)降(jiang)至(zhi)某(mou)個(ge)閾(yu)值(zhi)以(yi)下(xia)，才(cai)能(neng)檢(jian)測(ce)得(de)到(dao)。盡(jin)管(guan)這(zhe)種(zhong)方(fang)法(fa)可(ke)以(yi)讓(rang)發(fa)送(song)器(qi)進(jin)入(ru)待(dai)機(ji)模(mo)式(shi)，但(dan)電(dian)源(yuan)電(dian)流(liu)由(you)係(xi)統(tong)電(dian)流(liu)加(jia)上(shang)充(chong)電(dian)電(dian)流(liu)組(zu)成(cheng)為(wei)它(ta)帶(dai)來(lai)了(le)諸(zhu)多(duo)弊(bi)端(duan)。

三觸點配件

xiangbishuangchudianjiejuefangan，sanchudianjiejuefanganyousuogaijin。chuwuxiandianyuanhejiediyiwai，tahaizengjialeyigekongzhixinhao。gaikongzhiqixinhaokeyishiwuxianchongdianjieshoujideshuru，erwuxianchongdianjieshoujitongguoyidongshebeiqudong。dianxingyingyongzhenduiyidongshebeineibudechongdianqi
，yongyijiancechongdianheshizhongzhi，ranhoujiangzhezhongzhuangtaitongzhijieshouji。jieshoujizhuanertongzhifasongqizhongzhichongdian，fasongqibianjinrudigonghaodaijimoshi。youyuyidongshebeitongguodianchichixugongdian，yincitahuizaiyigebuquedingshijianduanneibuduanxiangwuxianjieshoujishengmingzhongzhichongdian，zheyangzhenggechongdianzhouqidezongfasongqigonghaobianshifendi。lingwai，fasongqikeyiliyonglaizijieshoujidezhongzhichongdianxinxi，rangyonghuzhidaochongdianyijingzhongzhi（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

最(zui)後(hou)，相(xiang)比(bi)上(shang)述(shu)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)，四(si)觸(chu)點(dian)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)可(ke)以(yi)為(wei)用(yong)戶(hu)提(ti)供(gong)更(geng)多(duo)的(de)選(xuan)項(xiang)。使(shi)用(yong)四(si)觸(chu)點(dian)方(fang)案(an)後(hou)
，會(hui)有(you)數(shu)種(zhong)不(bu)同(tong)選(xuan)項(xiang)供(gong)選(xuan)擇(ze)。一(yi)種(zhong)是(shi)提(ti)供(gong)兩(liang)個(ge)控(kong)製(zhi)信(xin)號(hao)輸(shu)入(ru)—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FET柵(zha)極(ji)驅(qu)動(dong)信(xin)號(hao)可(ke)以(yi)為(wei)來(lai)自(zi)接(jie)收(shou)機(ji)的(de)輸(shu)出(chu)，並(bing)連(lian)接(jie)至(zhi)移(yi)動(dong)設(she)備(bei)。利(li)用(yong)這(zhe)種(zhong)方(fang)法(fa)，接(jie)收(shou)機(ji)可(ke)以(yi)檢(jian)測(ce)到(dao)適(shi)配(pei)器(qi)的(de)存(cun)在(zai)，其(qi)關(guan)閉(bi)無(wu)線(xian)充(chong)電(dian)發(fa)送(song)器(qi)

，然(ran)後(hou)直(zhi)接(jie)將(jiang)適(shi)配(pei)電(dian)壓(ya)施(shi)加(jia)至(zhi)接(jie)收(shou)機(ji)。後(hou)麵(mian)小(xiao)節(jie)將(jiang)詳(xiang)細(xi)介(jie)紹(shao)適(shi)配(pei)器(qi)多(duo)路(lu)複(fu)用(yong)器(qi)構(gou)架(jia)。

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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VSNSjiancedaomougedianya，youxianchongdiantonglubianjihuo。fouze，wuxianchongdiantongluyouxiao。weilerangjieshoujidianzizujiannenggoujiancedaocunzaishipeiqiduankou
，congerzhongzhiwuxianchongdianchuanshu，tabixuduidianyuanshuchudianliujinxingjiankong。tongguojiankongshuchudianyuandianliu，dangwuxianchongdiantonglukaiguanguanbishibiankejiancedaozhenzhengdeqingfuzai（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
，NTC電(dian)阻(zu)器(qi)下(xia)拉(la)至(zhi)電(dian)池(chi)組(zu)接(jie)地(di)基(ji)準(zhun)。因(yin)此(ci)，電(dian)池(chi)組(zu)中(zhong)的(de)接(jie)收(shou)機(ji)電(dian)子(zi)組(zu)件(jian)可(ke)以(yi)檢(jian)測(ce)到(dao)這(zhe)種(zhong)電(dian)壓(ya)的(de)存(cun)在(zai)
，並(bing)立(li)即(ji)關(guan)閉(bi)無(wu)線(xian)充(chong)電(dian)器(qi)。這(zhe)種(zhong)情(qing)況(kuang)僅(jin)在(zai)連(lian)接(jie)有(you)線(xian)適(shi)配(pei)器(qi)並(bing)且(qie)接(jie)收(shou)機(ji)放(fang)置(zhi)在(zai)充(chong)電(dian)感(gan)應(ying)板(ban)上(shang)時(shi)出(chu)現(xian)—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(shi)NTC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)。