无线充电作用的原理-无线充电原理概述
无线充电那点“羞羞”的事儿 咱们先别拿那些教科书里像念历史课文一样,按工夫轴往后扯的毛病。无线充电那玩意儿,说白了就是给手机要么小家电找条“暗道”,让它们不用乱跑就能从地底下吸到电。
这就好比给一个房间铺了个隐形地板,大家在上面走动时,地板底下就能自动传能量,你根本不需求专门去某个地方充电。 这种原理实际上挺绕的,但核心就在于“交变磁场”和“感应”这两个字。大约念上,就是要把两个物体端头对着,一个往上一头透出一圈圈变化的磁场,另一头正好藏着线圈,在这个场里一扭,线圈里立马就形成了电压。
这就好比你看到有人在绕着地转圈圈,你旁边正好有个小铃铛,别看人没靠近,但铃铛就在响是出于你看到他转了。 要是磁场是个静止的磁体,那形成的东西就是电磁感应,得来回动个不停。但无线充电讲究的是“动磁生电”,也就是电磁感应。原理上比较绕,好办说就是:线圈里要是能持续地形成变化的电流,要么让电荷在里面跳来跳去,那么根据法拉第定律,旁边就会感应出电动势。 最关键的细节在于,这个变化得是交变的。
要是你是个直流电,比如老式磁铁吸铁,那就是稳吞吞,没法形成感应电流。
故此无线充电的线圈务必是在不断转变方向的,一般是逆时针要么顺时针旋转。
这就好比你用手在磁铁面前扇动,手速度的变化形成了电流,扇得越快,感应出来的电压就越高。 那这能量是跑到线圈那边去,还是跑到发射端去呢?这得看设计。
要是是把能量从发射端传那会儿,那就是充电;要是是把能量传回发射端,那就是给线圈充电。
一般大家认定是给手机充电,那能量就是顺着磁场从发射端传往接收端。
要是是给线圈充电,那能量就是顺着磁场从接收端传往发射端,这就像给发电机的线圈取电一样。 举个例子,看看华为的无线充电吧。它有个著名的“充电速率”,数字越大代表越快。
比如早期的 10W,目前的 15W、30W,就连 60W 都有。但这里有个坑,功率越大,接收端的线圈一般就得做得越庞大。
你看有些大品牌的手机充电头,本身就能塞下 10W 就连更高的功率,这线圈个头跟一般/平平充电头差不多大。而要是你买到了 60W 的充电头,它的线圈个头可能跟笔记本的充电口差不多大。 再聊聊数据,不整那些虚的。拿真金白银来算账吧。假设一个标准手机,电池容量大约 3000 毫安时。
要是它在 15W 功率下充电,理论上只需求 15 分钟就能充满。而要是用 30W,那工夫就能减半,大约到 7.5 分钟。
反过来,拿个快充头算,比如一个 45W 的PD 8 口快充头,它旁边接个 10W 的无线充电板,你不用动手机,光靠这无线充电就行。
这就相当于你本来就要花 20 分钟充着,结局发现不用动,只要 7 分钟就能搞定,并且还能让你在那边看个电影。 还有一个好办被漠视的细节,就是“距离”。无线充电不是越近越好,得有个“黄金距离”。
要是忒近,比如贴得跟手一样近,可能会形成干扰,就连出于磁场变化忒快害得线圈发热,把自己烫起来。
一般手机和无线充电板中间的间隙,大约在 3 到 5 厘米左右。
这个距离忒近好办烧功率,忒远能量就传不进去。
这就叫“距离的艺术”,就像谈恋爱,忒近了烦,忒远了没感觉。 另外,功率密度也是个大难题。出于线圈得大,为了削减损耗和提升效率,发射端和接收端的线圈都得做得比较厚、比较大。
这就害得充电头本身体积就有点大。
你想,你买个大功率充电头,总认定有点占地,不如直接买个几十瓦的快充头,那体积小多了,还能速度更快。
这就是无线充电有时候被吐槽“笨重”、不如快充头“卷”的缘由。 还有,效率这事儿。理论上,能量从发射端到接收端,会有损耗。线圈电阻、空气里的损耗、还有那个耦合系数的难题,都会让一局部能量跑掉。
故此别看厂家宣传 10W 充,实际效果可能只有 8W。
这就像传话,你讲得再好,传出去的人耳朵捂住了,最终听到的可能只有四五成。但好在目前的技术,这个损耗已经管住得挺好了,大局部能量都能跑到手机那去。 最终还得提一下保险性。出于能量是穿过空气传输的,不像电线那样直接贴在物体上,故此只要距离没忒近,不会像老式充电器那么烫。并且现代芯片对功率管理挺严格的,不会随意给几百瓦的能量强塞进去。就算不小心手碰到了,只要没直直对着线圈,也不会出事。 总的来说,无线充电就是靠磁场的“跳舞”来传能量的。它不用你动,不用你找插座,只要在身边放着就行。只不过性能提升的与此同时,充电头也变胖了,价格也涨了。
这就是科技在悄悄转变我们的生活方式,别看有时候看起来有点“土”,但用起来确实挺香。
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