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無線充電芯片如何設計的?
發布日期:2018-06-05 17:50:51 作者:AG真人芯科技 瀏覽次數:0

無線充電芯片如何設計的?

在各大廠商爭相卡位進入無線充電芯片市場時,其芯片與線圈設計挑戰不容忽視。 高創科技營銷部經理王世偉(圖4)表示,無線充電實務設計上常見瓶頸來自五大因素,包含線圈距離、對位、線圈大小、厚度與溫度等問題。高創科技營銷部經理王世偉表示,線圈距離、對位、線圈大小、厚度與溫度是無線充電設計時常見的瓶頸。

線圈距離:當所有參數完全相同時,線圈距離確實是效率最重要的因素之一,但是並非愈近愈好。 實際上RX端軟磁(Ferrite)接近TX線圈時,會引起TX線圈感值上升,這個現象導致諧振頻率偏移,進而造成充電效率會反轉下降;基於此,須要改變接收線圈的架構。 王世偉提到,該公司改變天線時的主要項目會從外型、線圈材料及集膚深度、線圈匝數及匝間距離、Ferrite μ值及厚度與外圍順磁材料及逆磁材料的相對位置等部分著手,以提高接收線圈Vp-p,同時降低RX係統的起動電壓。

對位:常見對位方式有三種,包含機構、磁吸與感測等方式,但現有對位方式皆有其缺點。 利用機構者,無法在平麵物體上對位;利用磁吸者,會影響其他組件(如MEMS、Hold Sensor),或造成效率降低(如馬達、磁場);利用感測組件者,原有產品需要額外組件(如光敏電阻),或材質受到限製。 王世偉建議,可將LC共振結合Ferrite對線圈造成感值變化的特性使其具備對位提示之功能。

線圈大小:兩個線圈間的互感量和線圈的麵積成正比,所以提高線圈的麵積,可以有效提高互感的磁通量,進而提高感應電動勢。 高創在線圈麵積差距大的個案中常利用提升感值來改善效率,便是基於法拉第感應電動勢公(Electromagnetic Induction),唯為了維持Rdc的一致性必需增加導體的截麵積。

厚度:當Ferrite達到飽和時,導磁率會快速下降,深度飽和時導磁率接近空氣。 而經實務發現,在μ不變的前提下,提高彈性導磁率(μ'),降低粘性導磁率(μ")可以提高效率,然而在現有製程技術中,濕式燒結法難以突破。 基於此,幹式燒結是暫時的必要之法,透過此方法,可以輕易達到μ>1000,但是現有製程有難以降低厚度(必需研磨)、燒結後曲翹(變型)以及研磨及運送過程易碎(良率不佳)等缺點。

溫度:由於電路上的限製,必需保持一定的R值(高頻中的電組成分),加上銅線本身的長度及截麵積會產生電阻,磁材也有鐵損,在實務中線圈組常會有溫度產生。

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