无线充电接收器电路原理图-无线充电接收器电路图
大量人拿到无线充电杯的时候,第一反应是“这玩意儿是不是骗人的”。
实际上不然,它本质上就是个被“偷走”了一小段电路的一般/平平电源适配器。咱们剥开那些花里胡哨的封装,看看底下到底形成了啥,可能会发现这根本不是啥黑科技,只是三个好办的逻辑关系碰出了火花。 拿手机无线充电最典型的那个例子,你把它拆开,电路跟那个老式车充、电脑充简直是一个零一样。想象一下,当你把设备放在充电板表面,那层薄薄的铜皮实际上是在充当“天线”,负责和发射端换能量。但要是你把充电板要么发射头拆解开来,会发现里面并没有复杂的“伸缩式天线”要么“谐振腔”这种听起来就挺高级的东西。主要的能量换实际上就形成在一个小小的电路板上:充电板是“源”,它是那个一直在努力向外界输出电力的家伙;发射头是“受”,它的任务是把充电板输出的电流高效地转化成无线能。
这中间唯一的区别,就是为了不让电流直接从线路上流那会儿,发射头得加个二极管,不管是总包电源还是小电流芯片,只要加个二极管,就能确保电流只进不出,防止杂散干扰。 但电路只是骨架,真正的灵魂在于如何把电流变成电磁场里的能量。在发射头内部,你一定会看到一个电感,这个电感的功能是让电流源源不断地流动起来。
要是说充电板是个高压锅,那电感就是个阀门,让高压电流在发射头里持续流动,这样才能让“受”那边感觉到有电。为了让这个电感更听话,发射头还会加个电容,这叫 LC 谐振。
这个谐振电路的核心参数就是线圈的自感量和电容容量。好办来说,就是算好那个频率,让线圈和电容“同频共振”。一旦同频了,线圈里的磁场就有劲了,能拉着周围的空气形成微弱的电磁波,直接把能量传递给接收端的线圈。
这时候,发射头里的电感量就变大了,能量也就更好办没落。至于接收端呢?它也有个电感,但这里有个挺关键的细节,就是接收头里加了个二极管。
为啥?出于接收端的电压一般比发射端低,要是直接接发射端的线圈,好办把能量“反压”回去,害得效率下降。加了二极管之后,接收端的电流方向就被强制反转了,就像给电路开了个单向门,保证能量是从发射头流向接收头,而不是乱跑。 大量时候,大家会认定无线充电的速度慢,要么充电离得近了反而变卡。
实际上这主要跟“匹配度”相关,这就是那个 LC 谐振的功劳。充电板发出的频率拍板了发射头的阻抗,发射头接收到的频率又拍板了它的电感量。
要是两者的频率差一点点,阻抗匹配不上,能量传输的衰减速率就变大了,那充电速度自然就慢了。
这就好比两个人跑跑步道,步频错了,要么步伐节奏乱了,跑得越远越累。
故此,发射头和接收头的参数匹配是设计的核心。 再来看具体的数据表现,有时候你会在充电盒里看到写着“赞成 15W"要么"20W"。
这实际上是个挺具体的指标,代表的是峰值功率。当功率线接通,设备启动快充的时候,那个发射头的电感量会降到最低,这时候它推出的电磁波能量就最强,能达到 15W 要么 20W 的峰值。但这只是瞬间的爆发力,待会儿设备慢慢进入常态充电模式,发射头的电感量就会恢复,峰值功率也就降下来了,这时候功率反而会略微慢一点。
这就是为啥有时候刚插上去挺痛快,过五分钟到八九分的时候速度就启动掉,接着慢慢缓下来的正常现象。 还有个小细节,有时候你会认定充电头有时候能充得飞快,有时候慢得像蜗牛。
这跟充电头的功率相关。
要是你的无线充电板赞成 20W,那它输出的能量总量就是固定的。
这时候你换个 15W 的充电头,别看总能量不变,但出于它输出的峰值功率只有 15W,达不到 20W 的峰值,故此芯片处理后的功率密度就显得有点不够用了,充电速度自然就不如 20W 那种“满血”状态快。
这就好比两个人拉车,一个人马力 4000,一个人马力 3000,你得看他们是在爬陡坡还是平路。在同样的地形,马力大的自然跑得更快,但那是针对特定路况优化的结局。 无线充电这事儿说到底,就是两个小小的盒子在无线空间里合计,然后再用好办的电感、电容、二极管和线圈来打配合,把有线传输的能量变成无线传输的能量,然后再变成电子的动能。
没有这些基础元件,别说 20W,就连 5W 都难当作继。
故此别被那些花哨的术语吓到了,它就是个被精简过的标准电源适配器,只是多了一层“传递”的外衣。下次再看到这种平板放在上面就能充电,你就知道,实际上哪位也没真正发明啥新东西,只是把旧东西重新装好,顺便加了一点电感罢了。
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