揭密無線充電技術(shù)
麻省理工學(xué)院的研究團隊在2007年6月7日美國《科學(xué)》雜志的網(wǎng)站上發(fā)表了他們的研究成果。研究小組把共振運用到電磁波的傳輸上而成功“抓住”了電磁波。他們利用銅制線圈作為電磁共振器，一團線圈附在傳送電力方，另一團在接受電力方。當傳送方送出某特定頻率的電磁波后，經(jīng)過電磁場擴散到接受方，電力就實現(xiàn)了無線傳導(dǎo)。這項被他們稱為“無線電力”的技術(shù)經(jīng)過多次試驗，已經(jīng)能成功為一個兩米外的60瓦燈泡供電。這一消息引起學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注，掀起了一輪無線輸電技術(shù)研究的熱潮。
2012年9月，Nokia Lumia920發(fā)布，原生搭載了無線充電接收器，配合相應(yīng)的充電器，可以方便的實現(xiàn)手機的無線充電。緊隨其后，各大手機廠商也競相推出搭載無線充電的型號。一時間，無線充電成為普通民眾熱議的話題，“什么原理”，“輻射大不大”，“安不安全”等等，各種討論出現(xiàn)在BBS社區(qū)。
現(xiàn)在筆者就帶您去揭開無線充電神秘的面紗。
一.無線充電淵源
無線充電的鼻祖可以追溯到19世紀的尼古拉特斯拉，以及著名的特斯拉線圈。
特斯拉線圈的線路和原理都非常簡單，但要將它調(diào)整到與環(huán)境完美的共振很不容易，特斯拉就是特別擅長這項技藝的人。特斯拉后來發(fā)明了所謂的“放大發(fā)射機”，現(xiàn)在稱之為大功率高頻傳輸線共振變壓器， 用于無線輸電試驗。特斯拉的無線輸電技術(shù)，值得一提。特斯拉把地球作為內(nèi)導(dǎo)體，地球電離層作為外導(dǎo)體，通過他的放大發(fā)射機，使用這種放大發(fā)射機特有的徑向 電磁波振蕩模式，在地球與電離層之間建立起大約8赫茲的低頻共振，利用環(huán)繞地球的表面電磁波來傳輸能量。這一系統(tǒng)與現(xiàn)代無線電廣播的能量發(fā)射機制不同，而 與交流電力網(wǎng)中的交流發(fā)電機與輸電線的關(guān)系類似，當沒有電力接收端的時候，發(fā)射機只與天地諧振腔交換無功能量，整個系統(tǒng)只有很少的有功損耗。
二.無線充電的原理
從基本原理上來分，無線充電分為電場耦合與磁場耦合兩類。分別對應(yīng)的能量傳輸器件為電容和電感。
電場耦合
電場耦合方式以日本村田制作所為代表。這類無線充電技術(shù)，發(fā)射器與接收器分別安裝兩個(或兩組)獨立的電容極板，當發(fā)射器與接收器靠近時，兩組電容極板形成了兩個電容。電容中通以高頻、高壓交變電流，便可實現(xiàn)電能從發(fā)射側(cè)到接收側(cè)的傳輸。
