wuxianchongdianjishujingguoleshuniandetuiguangyuyanjinhou
，daorujinzhongyukaishishoudaorenmendeguanzhu。wuxianchongdianshizhijuyoudianchidezhuangzhitouguowuxianganyingdefangshiqudedianlierjinxingchongdian

，zhengshiyinweiqifangbianxing
，caideyirangxiaofeizheyuanyizhifuewaidefeiyonggoumaiwuxianchongdianxiangguanchanpin；如ru此ci一yi來lai
，大da批pi廠chang商shang願yuan意yi投tou入ru資zi金jin進jin行xing相xiang關guan產chan品pin開kai發fa
，看kan好hao其qi商shang機ji。由you於yu這zhe產chan技ji術shu相xiang當dang新xin穎ying且qie各ge廠chang商shang有you自zi己ji對dui技ji術shu的de表biao述shu，所suo以yi無wu線xian充chong電dian、感應式電力、非接觸充電、無接點充電都是泛指相同的技術，距離1mm到數公尺都是一樣是無線
，供電端與受電端交互作用就稱感應，所以無線充電是廣義的名詞而沒有一定的規格。

 

 

無線充電的方法在實驗階段有開發出很多方法，但目前唯一有機會量產商品化為線圈感gan應ying式shi。線xian圈quan感gan應ying式shi的de原yuan理li很hen簡jian單dan
，是shi百bai年nian前qian就jiu被bei發fa現xian物wu理li現xian象xiang，但dan過guo去qu長chang久jiu以yi來lai這zhe樣yang的de線xian圈quan感gan應ying隻zhi運yun用yong在zai繞rao線xian式shi的de變bian壓ya器qi中zhong。早zao期qi就jiu有you人ren發fa現xian將jiang繞rao線xian式shi的de變bian壓ya器qi的de將jiang“E”型鐵心繞線後對向緊貼後接上市電就可以感應傳電，但距離略為分開後感應效果就消失，這是因為在市電60Hz下，電磁波傳遞會隨著距離增加能量快速衰退。在現今的應用中
，由於裝置本身需要有外殼包裝
，發射端加上接收端的外殼厚度至少從3mm起算，早期電動牙刷產品開發時就發現當距離拉開後需要將線圈上的操作頻率提高才能讓電力能傳送的更遠；在電磁波中有一個特性，就是頻率越高的電磁波可以傳送比較長的距離後能量衰減較低。後來RFID應用開始發展，主要就規劃的三個頻段LF低頻（125~135KHz）、HF高頻（13.56MHz）
、UHF超高頻（860~960MHz）可以使用
，而這些頻段也造就了目前無線電力係統在設計之初頻率采用的參考點。早在10年前電動牙刷的無線充電就已經上市，當時的傳送功率小、充電時間長，在現在的智能手持裝置的耗電狀況來看
，當時的充電能量不敷使用所以10年來還無法實用化。但這幾年來發展出新的技術可用較高的“共振”jieshouxiaolvyunzuofangshi，youyuzhegejishujiaoxinsuoyigejiedeshuofahenduo，dandoushiyouyigehenzhongyaodetexing，jiushijieshouxianquanshangdouhuiyoupeizhidianronglaigouchengyigejuyoupinlvtexingdejieshoutianxian，zaitedingdepinlvxiakeyidedaojiaodadegonglvyizhuan。zhebufenjiugenzaoqidedianciganyingbutong
，dangjulilakaihouyiranjiukeyidedaolianghaodedianlichuansongxiaoguo。gongzhendeyuanlifeichangjiandan，jiugengangqintiaoyinshiyiyangfangbutongshuiliangdebolibei，zaijingzhundetiaoyinxiakeyijiangmougebolibeitouguogongzhenjiangqizhensui
；但其它的文章都沒有提到
，若是沒有經過專業鋼琴調音師訓練的一般人，可能永遠也調不出可以讓玻璃杯振碎的頻率！這就是原理簡單、實作困難。

 

 

電子零件出廠時就像是未調過音的鋼琴
，鋼琴透過專業的調音師精準調校後可以發出高品質的聲音
；dangdaliangshengchanhouweilechengbenkaoliangkenengjiuwufazaimeiyigechanpindoujingyouzhuanyerenyuantiaoxiaozaichuhuo，ruguomeiyigechanpindouyaozhuanyerenyuanlaixiuzhengnajiuhuiyoukunnan，yinweizhuanyerenyuanyouxian。zhejiugenmuqiankeyikandaohenduowuxianchongdianchanpinzaihenjiuqianjiufabiaole
，zaifabiaohuishangchanpindoukeyiwanmeiyanchu，danguolehenjiudedengdaihouhaimeijianchanpinshangshi？jiugengangtidaodeliziyiyang
，wuxianchongdiandechanpinweiledadaohenhaodegongzhenxiaoguobixujingguojingzhundetiaoxiao，zaizheyangdezhuangkuangxialiangchanhuibiandefeichangkunnan。suoyiwuxianchongdianxitongdeshejishouxianbixuyaonengzhenduigongzhenzhebufennengziwotiaozheng
，zheyangcainengjiejueliangchannanti。2008年INTEL即發表了可以離一公尺距離的兩個線圈傳送電力用以點亮60瓦特燈泡
，發表當時也宣告了無線電力時代已經到來；但三年過去了相關產品還是沒有上市，仔細想一下可以相距一公尺傳送電力，這麼強大的電磁能量就算對人體沒影響
、對dui周zhou遭zao的de電dian氣qi製zhi品pin會hui有you非fei常chang大da的de殺sha傷shang力li。無wu線xian電dian力li係xi統tong的de原yuan理li與yu烹peng調tiao電dian磁ci爐lu相xiang同tong，透tou過guo電dian磁ci波bo來lai傳chuan送song能neng量liang隻zhi不bu過guo目mu標biao不bu同tong
，電dian磁ci爐lu使shi用yong頻pin率lv約yue50KHz能(neng)量(liang)發(fa)出(chu)後(hou)給(gei)鍋(guo)具(ju)加(jia)熱(re)用(yong)已(yi)烹(peng)飪(ren)，過(guo)去(qu)網(wang)絡(luo)上(shang)就(jiu)有(you)流(liu)傳(chuan)過(guo)一(yi)段(duan)影(ying)片(pian)就(jiu)是(shi)將(jiang)手(shou)機(ji)放(fang)在(zai)運(yun)作(zuo)中(zhong)的(de)電(dian)磁(ci)爐(lu)表(biao)麵(mian)上(shang)，在(zai)短(duan)時(shi)間(jian)內(nei)手(shou)機(ji)即(ji)燒(shao)毀(hui)，這(zhe)樣(yang)的(de)原(yuan)理(li)一(yi)樣(yang)電(dian)磁(ci)波(bo)會(hui)穿(chuan)過(guo)手(shou)機(ji)外(wai)殼(ke)直(zhi)接(jie)對(dui)內(nei)部(bu)的(de)金(jin)屬(shu)構(gou)造(zao)加(jia)熱(re)終(zhong)至(zhi)燒(shao)毀(hui)。前(qian)文(wen)題(ti)到(dao)過(guo)，為(wei)了(le)加(jia)長(chang)傳(chuan)送(song)距(ju)離(li)必(bi)需(xu)提(ti)高(gao)傳(chuan)送(song)頻(pin)率(lv)
，電(dian)磁(ci)爐(lu)的(de)頻(pin)率(lv)較(jiao)低(di)在(zai)離(li)開(kai)數(shu)公(gong)分(fen)後(hou)就(jiu)衰(shuai)減(jian)到(dao)安(an)全(quan)界(jie)限(xian)以(yi)下(xia)，INTEL發表的相距一公尺傳送電力必需將頻率提高到約13MHz才cai能neng傳chuan送song
，在zai這zhe個ge狀zhuang況kuang下xia線xian圈quan之zhi間jian若ruo是shi存cun在zai金jin屬shu物wu體ti將jiang會hui被bei加jia熱re而er發fa生sheng危wei險xian，表biao演yan中zhong工gong作zuo人ren員yuan可ke以yi站zhan在zai兩liang個ge線xian圈quan中zhong間jian不bu會hui有you危wei險xian，是shi因yin為wei人ren體ti內nei的de金jin屬shu成cheng份fen很hen少shao所suo以yi溫wen度du上shang升sheng有you限xian。當dang電dian磁ci波bo頻pin率lv加jia到dao1GHz以上就會直接對水分子加熱；zhegeyuanlijiubianchengweibolule，shuifenzibeidiancibojiaodonghoufachureliang。suoyiweiboluyudiancilubuyiyang

，bixuzaipingbitineicaozuobimianweihaidaorenti。zhebufenyouyushimianshangdewuxiantongxunchanpinbutong，yinweinengliangchajushenda；wuxiandianlixitongxuyaochuansongdianlierfasongdaoshoudianzhuangzhisuoyixugaogonglvchuansong，wuxiantongxunchanpinshoudaodigonglvxunhaohouzaitouguoneibudedianchijiangxunhaofangdachuli。suoyibuguanshizai13MHz會對金屬加熱或是1GHz以上直接傷害人體，無線電力在設計時必需解決安全的問題才能上市，這就是展示簡單、上市困難。

 

 

電動牙刷早在10年前就堆出無線充電了
，當時由於功率需求低所以不需要考慮效率與安全。早期的係統轉換效率隻有20%-30%，且沒有安全機製並不會辯識目標連續供電，這樣的係統就與微型電磁爐一樣。由於功率很小
，接收需求隻有0.1W上下
，隻有20%的轉換效率下即有80%的能量於傳送中轉成熱量散逸，這樣推算發射器提供0.5W的能量到接收器為0.1W的能量，0.4W產生的熱量有限對係統的溫度上升不明顯，且係統最大輸出能力也不大即0.5W，所以在發射器上放置金屬異物也不會產生危險；但今日的裝置需求遠高於0.1W，以熱銷的智能型手機來看接收需要5V-1A 即5W的充電能量，若用電動牙刷的係統進行設計問題就會很大了
，接收端5W的需求在隻有20%的轉換效率下有20W的能量轉換成熱能散逸
，這樣的能量會產生龐大的熱能會導致係統溫度大幅上升，在這樣的推算下，係統最大輸出能力會在25W

，ruoweiwuanquanshejixiayufasheqishangfangzhijinshuyiwukenenghuidaozhihuozaiyiwai，suoyizaigonglvxuqiutigaohouyanshengdewentixuyaoquanxindeshejilaiwanchengwuxianchongdian，suoyi10年前即出現的無線充電到今還改良之中。新設計的係統需為了達到目標功率，必需先解決效率與安全的問題。

 

現今無線充電係統都采用共振的方式進行設計，在架構上都大至相同有下列這些構造：

 

 

　　A. 直流電源輸入

　　B. 頻率產生裝置

　　C. 切換電力的開關

　　D. 發射的線圈與電容諧振組合

A. 接收的線圈與電容諧振組合

　　B. 整流器

　　C. 濾波與穩壓器

　　D. 直流電源輸出

在樣的架構下從發射器的1.直流電源輸入到接收器 D.zhiliudianyuanshuchuyingguodemeiyigehuanjiedoushixiaolvsunhaodeyaodian，zaidianyuandianluzhongdianliutongguodemeiyigeyouzukangtexingdelingjiandouhuizaishangmiansunhaobufennengliang

，zhejiniancailiaodejinbuyerangwuxianchongdiandeshiyonghuadazeng，qizhongyoujiyangxianjinlingjianshiwuxianchongdianxitongzhongyuchuanshuxiaolvxiangguande，weiledadaogaozhuanhuanxiaolvxuyaojiangzhexielingjianyucailiaozuozuheyunyong。

 

　　A. 頻率產生裝置：目前有數家公司將此部份開發成IC銷售，其為發射電路板上的關鍵零件。

　　B. 切換電力的開關：大多為MOSFET所構成，低導通阻抗與高切換速度是選用的要點。

　　C. 發射／接收的線圈與電容諧振組合：cibufenweiguoqucongweichuxianguodejishu，youyuwuguizekexunsuoyizhinengtouguobuduandechangshi，lingwaiweilezujueduoyudenengliangsandaoqitadifang

，yuxianquandeweiganyingcedouhuijiashangcixingcailiao，zheleidecailiaotexingyeshiquanxindeyingyong。

　　D. 整流器：由於在線圈上的操作都是高頻率、高電壓的能量訊號需要能有效的換成直流電才能給受電裝置使用，目前大多采用超低VF的蕭特基二極管所構成。

　　E. 濾波與穩壓器：這部份難度在接收裝置空間有限
，設計上要小型化的困難處，通常高轉換效率的電路配置大體積被動零件。

 

先前提到無線充電係統與電磁爐一樣會發射電磁波能量，這有兩大問題：

 

其qi一yi為wei當dang發fa射she器qi上shang沒mei有you放fang目mu標biao充chong電dian裝zhuang置zhi時shi一yi樣yang在zai發fa射she能neng量liang，長chang時shi間jian下xia會hui造zao成cheng能neng源yuan的de浪lang費fei
，不bu符fu合he現xian在zai產chan品pin節jie能neng的de趨qu勢shi。另ling外wai一yi個ge問wen題ti較jiao嚴yan重zhong，為wei當dang發fa射she器qi上shang放fang的de是shi金jin屬shu異yi物wu
，電dian磁ci波bo對dui其qi加jia熱re；這個狀況輕則燒毀裝置，重則發生火災危其人員生命財產。所以無線充電係統若要上市銷售
，必需要有一個重要的功能即為“受電端目標物辨識”，當(dang)正(zheng)確(que)的(de)目(mu)標(biao)物(wu)放(fang)置(zhi)在(zai)發(fa)射(she)器(qi)上(shang)才(cai)開(kai)始(shi)送(song)電(dian)

，若(ruo)不(bu)是(shi)的(de)話(hua)則(ze)不(bu)送(song)電(dian)。用(yong)來(lai)偵(zhen)測(ce)近(jin)距(ju)離(li)裝(zhuang)置(zhi)的(de)方(fang)法(fa)有(you)很(hen)多(duo)
，但(dan)在(zai)無(wu)線(xian)充(chong)電(dian)係(xi)統(tong)上(shang)有(you)一(yi)個(ge)問(wen)題(ti)就(jiu)是(shi)無(wu)法(fa)采(cai)用(yong)昂(ang)貴(gui)的(de)零(ling)件(jian)來(lai)完(wan)成(cheng)這(zhe)個(ge)功(gong)能(neng)，記(ji)住(zhu)目(mu)前(qian)設(she)計(ji)的(de)隻(zhi)是(shi)一(yi)個(ge)充(chong)電(dian)器(qi)，若(ruo)成(cheng)本(ben)太(tai)高(gao)的(de)話(hua)市(shi)場(chang)會(hui)無(wu)法(fa)接(jie)受(shou)這(zhe)個(ge)功(gong)能(neng)。

 

而目前有兩個實用的方法來完成這個功能：

1. 磁力激活：在zai受shou電dian端duan上shang裝zhuang一yi個ge磁ci鐵tie，當dang發fa射she端duan感gan應ying到dao磁ci力li後hou開kai始shi發fa送song能neng量liang

，這zhe個ge方fang法fa簡jian單dan有you效xiao，因yin為wei沒mei有you人ren會hui無wu意yi中zhong放fang一yi個ge磁ci鐵tie在zai發fa射she器qi上shang讓rang它ta燒shao毀hui。

2.感應線圈上的資料傳送：這是目前認為最安全的方法，與RFID的原理相同，利用兩個線圈內的電力傳送中，包含資料碼一起傳送；這個方法最安全也是最難完成的，因為感應線圈上有高能量的電力傳輸、另外還包含了係統的噪聲與負載電流變化的幹擾，如何有效的傳送資料碼是一大難題。

 

yigelixiangdexitongweizaiwuxianchongdianfasheqishangfangzhibutongdejieshouqi，jieshouqikeweibutongdezhuangzhicongxiaodianlideerjidaodagonglvdebijixingjisuanji，douyinggaiyaonengduiyingbutongdemubiaowu
；但(dan)每(mei)個(ge)接(jie)收(shou)裝(zhuang)置(zhi)的(de)電(dian)力(li)需(xu)求(qiu)都(dou)不(bu)一(yi)樣(yang)，這(zhe)時(shi)發(fa)射(she)器(qi)必(bi)需(xu)要(yao)能(neng)自(zi)動(dong)調(tiao)節(jie)功(gong)率(lv)輸(shu)出(chu)。但(dan)這(zhe)樣(yang)的(de)功(gong)能(neng)要(yao)建(jian)立(li)在(zai)發(fa)射(she)器(qi)與(yu)接(jie)收(shou)器(qi)要(yao)能(neng)夠(gou)傳(chuan)送(song)資(zi)料(liao)碼(ma)來(lai)進(jin)行(xing)溝(gou)通(tong)

，所(suo)以(yi)如(ru)何(he)運(yun)用(yong)感(gan)應(ying)電(dian)力(li)的(de)線(xian)圈(quan)進(jin)行(xing)資(zi)料(liao)碼(ma)傳(chuan)送(song)是(shi)研(yan)發(fa)的(de)要(yao)點(dian)。關(guan)於(yu)這(zhe)個(ge)技(ji)術(shu)數(shu)年(nian)前(qian)已(yi)經(jing)有(you)多(duo)家(jia)公(gong)司(si)投(tou)入(ru)開(kai)發(fa)

，其(qi)每(mei)家(jia)公(gong)司(si)的(de)方(fang)法(fa)有(you)差(cha)異(yi)在(zai)實(shi)作(zuo)上(shang)的(de)穩(wen)定(ding)性(xing)也(ye)需(xu)要(yao)再(zai)經(jing)過(guo)驗(yan)證(zheng)。

 

目mu前qian有you業ye者zhe在zai推tui行xing無wu線xian充chong電dian標biao準zhun
，理li想xiang化hua的de標biao準zhun是shi可ke以yi跨kua品pin牌pai使shi用yong。這zhe個ge是shi一yi個ge很hen理li想xiang化hua的de目mu標biao，所suo謂wei的de標biao準zhun就jiu針zhen對dui兩liang個ge部bu份fen需xu要yao規gui範fan才cai能neng運yun作zuo；第di一yi就jiu是shi要yao有you共gong通tong的de共gong振zhen頻pin率lv，電dian力li傳chuan輸shu是shi需xu要yao透tou過guo預yu設she好hao的de共gong振zhen頻pin率lv來lai傳chuan送song，發fa射she器qi提ti供gong的de電dian磁ci波bo能neng量liang之zhi頻pin率lv需xu要yao是shi接jie收shou器qi的de共gong振zhen頻pin率lv才cai能neng得de到dao好hao的de轉zhuan換huan效xiao率lv。第di二er就jiu是shi標biao準zhun的de資zi料liao傳chuan送song碼ma或huo其qi它ta識shi別bie激ji活huo方fang式shi
，發fa射she器qi需xu要yao對dui應ying到dao正zheng確que的de接jie收shou器qi才cai能neng開kai始shi送song電dian。一yi個ge共gong通tong的de標biao準zhun的de確que是shi市shi場chang所suo期qi待dai的de
，目mu前qian在zai推tui動dong無wu線xian充chong電dian標biao準zhun化hua的de團tuan體ti已yi經jing運yun作zuo多duo時shi
，但dan在zai市shi麵mian上shang的de產chan品pin還hai算suan少shao見jian，這zhe部bu份fen可ke以yi深shen入ru了le解jie後hou可ke以yi發fa現xian一yi些xie問wen題ti
，一yi部bu份fen是shi其qi標biao準zhun尚shang未wei完wan整zheng以yi致zhi研yan發fa人ren員yuan照zhao規gui格ge書shu開kai發fa確que無wu法fa順shun利li將jiang產chan品pin完wan成cheng；lingyigewentishigaibiaozhunbingbushimianfeide
，dangchanpinshangshiqianxuyaoxianzhifuxiangguanzhuanlidequanlijin，suoyigongtongbiaozhunshiweilaidequshi，danmuqianshijiyingyonghaiweichengshu。

 

 

就無線充電產品看有三大關鍵組件，其中有控製電路板、感應線圈、磁性材料。

 

muqianwuxianchongdianshangzaiqibujieduan
，shichangyuqijiexialaideerdaosannianhuikaishigaoduchengchang
，ersinianhoujianghuibianchengpinpaishangpindebiaozhunbeiguigezhiyi。zhegeshichangdechengchanghuiqiandongdechanyelianbuzhizaidianzichanye，ganyingxianquanxuyaojingmizhijushengchanzheqiandongdeshijixiegongye，xianquanshangxuyaoyunyonggaoxiaonengdiancibopingbinenglidecixingcailiaozheqiandongdeshihuaxuegongye。suoyiyigechanpindechengchangkeyiqiandongsangechanyelian，yinweizhegechanpinbingbushiguoquyijingcunzaidechanpin，ershiquanxindeleibiequanxindeyingyong，xiangguandecailiaodouyaozhongxinkaifashengchan
，duijingyingmianlaikanzheyeshikeyikaifadexinlingyu。