一、無線充電技術市場背景

無線充電手機市場國外發(fā)展還不錯，國內稍微晚一點，迄今為止有60幾款手機支持無線充電。

國外手機廠商諾基亞自從推出Lumia 920支持無線充電后，后續(xù)的手機基本支持無線充電功能；谷歌的手機基本都支持無線充電，如Nexus4、Nexus5等；三星的手機預留了接收線圈的觸點；蘋果手機已支持無線充電。而國內手機廠商中興和TCL已經(jīng)發(fā)布了相關的無線充電手機，各大國產(chǎn)品牌華為、魅族、小米、TCL、vivo、OPPO、聯(lián)想等都在研發(fā)或開始研發(fā)相關無線充電手機。

由于高通及MTK手機主芯片廠商集成了無線充電功能，后續(xù)國內的手機可能基本支持無線充電，無線充電功能將成為手機的標配。

與無線充電手機相對應，無線充電器、無線充電寶這些也在同步設計研發(fā)和生產(chǎn)中，像小米、三星等已發(fā)布相應的產(chǎn)品。另外，在智能小家電以及穿戴類設備等消費電子領域，無線充電在充電便捷性、空間利用率、減小安全隱患、延長設備使用壽命等方面的優(yōu)勢也讓無線充電技術廣受追捧。

伴隨著蘋果、三星等手機廠商的主力推進無線充電功能，無線充電技術加快了普及速度，逐步從智能手機向可穿戴智能硬件、智能家居、醫(yī)療設備等多方面滲透，帶動行業(yè)整體發(fā)展。

二、充電方式及原理

目前市面上主流的無線充電方式有電磁感應、磁共振和電磁輻射。其中，手機等消費類電子一般采用電磁感應技術。無線充電一般都采用線圈（或基于線圈的共振器）來產(chǎn)生電磁場，以及進行能量傳輸。

1、電磁感應式

電磁感應（Electromagnetic induction）是指放在變化磁通量中的導體，會產(chǎn)生電動勢。此電動勢稱為感應電動勢或感生電動勢，若將此導體閉合成一回路，則該電動勢會驅使電子流動，形成感應電流。

初級線圈一定頻率的交流電，通過電磁感應在次級線圈中產(chǎn)生一定的電流，從而將能量從傳輸端轉移到接收端。目前最為常見的充電解決方案就采用了電磁感應。

Qi標準所采用的技術就是電磁感應方式，目前市面上的消費類電子大都采用的是這一技術。

2、 磁場共振式

由能量發(fā)送裝置，和能量接收裝置組成，當兩個裝置調整到相同頻率，或者說在一個特定的頻率上共振，它們就可以交換彼此的能量，是目前正在研究的一種技術，由麻省理工學院(MIT)物理教授Marin Soljacic帶領的研究團隊利用該技術點亮了兩米外的一盞60瓦燈泡，并將其取名為WiTricity。該實驗中使用的線圈直徑達到50cm，還無法實現(xiàn)商用化，如果要縮小線圈尺寸，接收功率自然也會下降。

3、電磁輻射式

電場和磁場的交互變化產(chǎn)生的電磁波，電磁波向空中發(fā)射或泄露的現(xiàn)象，叫電磁輻射。這是發(fā)展較為成熟的技術，類似于早期使用的礦石收音機，主要有微波發(fā)射裝置和微波接收裝置組成，可以捕捉到從墻壁彈回的無線電波能量，在隨負載作出調整的同時保持穩(wěn)定的直流電壓。此種方式只需一個安裝在墻身插頭的發(fā)送器，以及可以安裝在任何低電壓產(chǎn)品的“蚊型"接收器。

三、無線充電系統(tǒng)概述

典型的無線充電系統(tǒng)由兩部分組成：發(fā)射單元和接收單元，功率和能量傳輸可以通過電感耦合，在發(fā)射機和接收機之間實現(xiàn)。

其原理是在功率發(fā)射機模塊中，先由功率放大器將功率放大，然后以無線方式傳輸?shù)浇邮諜C模塊。功率放大器和發(fā)射機線圈/諧振器之間插入了匹配電路用于阻抗匹配，以便更有效地傳輸功率。通過發(fā)射機線圈/諧振器產(chǎn)生的磁場進行無線傳輸，發(fā)射機線圈/諧振器耦合在接收機線圈/諧振器上。接收機線圈/功率諧振器接收的功率會由直流-直流轉換器進行整流，然后為負載供電或為電池充電。

在線圈/ 諧振器耦合后，即可測量功率傳輸效率和發(fā)射機與接收機模塊之間的阻抗匹配。測量可在低功率狀態(tài)下進行，也可在實際運行條件（高功率）下進行，以便評估整個系統(tǒng)的功率傳輸性能。同樣重要的是，要對WPT系統(tǒng)中使用的各個元器件進行測試，從而確保功率傳輸?shù)姆€(wěn)定性。例如，在高功率狀態(tài)下對功率放大器進行S-參數(shù)測量評估，以保證穩(wěn)定的功率和磁場的產(chǎn)生。匹配電路和線圈/諧振器需要進行阻抗、電容、電感和Q因子測試以便進行高效的功率傳輸。需要控制好環(huán)路增益性能和直流- 直流轉換器的輸出阻抗，以確保功率完整性。

與通過有線線路進行充電相比，無線充電的傳輸損耗更大。因此，WPT無線充電系統(tǒng)的效率是WPT 技術所面臨的一個挑戰(zhàn)，在很大程度上取決于系統(tǒng)中使用的元器件的質量。為了保證系統(tǒng)的性能和互操作性，至關重要的是測試要求并根據(jù)要求進行測試。

因此，對WPT系統(tǒng)中使用的各個元器件進行測試是非常重要的。

四、是德科技解決方案

對無線充電系統(tǒng)中發(fā)射機/接收機線圈而言，主要進行阻抗測試，即電感L、電阻R、電感C以及品質因數(shù)Q，是德科技有相應的阻抗測試儀器可供選擇。

1、E4980A/AL 精密型LCR表

發(fā)射機和接收機線圈的電感通常在微亨范圍，測試在幾十千赫茲的頻率范圍內進行。因此，阻抗范圍從幾毫歐到幾歐。E4980A/AL LCR表具有優(yōu)異的寬阻抗范圍性能，在4毫歐到 100毫歐之間可保持10%以內的精度。另外，儀器配有內置補償功能，可搭配二十多種阻抗測試夾具進行測量。

Keysight E4980A/AL精密型LCR表是行業(yè)標準的LCR表，能進行高精度、可重復的高速測量，它是測試無線充電系統(tǒng)線圈的理想測量平臺。它具有的高DCR的測量精度和低ESR測量能力的直流電阻測量功能可以提升設計和制造的測試質量和生產(chǎn)率。

對于無線充電線圈的生產(chǎn)企業(yè)，E4980A/AL LCR表操作簡單、體積小、成本低廉，非常適合線圈的生產(chǎn)線測試。

2、 E5061B-3L5網(wǎng)絡分析儀

E5061B-3L5 LF-RF網(wǎng)絡分析儀提供選件005用于阻抗分析。該選件使分析儀能夠測量電子元件（如電容、電感和諧振器）的阻抗參數(shù)。利用S-參數(shù)或增益-相位測試端口，選件005可以支持多種測量方法，如反射法、串行直通法（series-thru）和分流直通法。由于每種方法的阻抗范圍不同且都具有良好的精度，因此選件005可在極廣的阻抗范圍內進行WPT元器件的測試和測量。

網(wǎng)絡分析儀與阻抗分析儀能力的結合進一步增強了分析儀E5061B作為通用研發(fā)工具在WPT元器件測試方面的多功能性。固件支持基本的阻抗分析功能，包括夾具補償和等效電路分析。直流偏置阻抗測量也可以通過E5061B-3L5提供的內置直流偏置源進行。并且，是德科技有各種7毫米和4端對測試夾具可供選擇。

對于無線充電企業(yè)，此方案在研發(fā)層面更為適用，涵蓋了從低頻到高頻的阻抗分析功能，可以滿足更多類型器件的阻抗測試。并且，網(wǎng)絡分析功能也可以滿足在無線充電系統(tǒng)中其他元器件的測試。

我們的優(yōu)勢：是德、泰克、日置、海思、固緯、安柏、艾德克斯、普源、同惠、鼎陽、艾諾等