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1 # 九百雲
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2 # fire1
發射端能識別出每個接收端的晶片id嗎?
對於常規的無線充電系統,是無法實現這個功能的,因為常規的無線充電,它的功能只有充電,而不存在資料互動功能。
無線充電的工作原理無線充電是現在生活中非常常用的一種充電方式。手機、電動牙刷等很多電器都是支援無線充電功能的。它一方面可以解決充電時供電線的束縛,另一方面因為無需使用充電介面,可以很容易做到防水防塵的效果。比如電動牙刷,因為一般在浴室或者衛生間使用,長時間在潮溼環境中使用,會造成充電介面的氧化。無線充電雖然有很多優點,但是它的缺點也是比較明顯的,那就是工作效率問題。
因為無線充電中間增加了一級能量轉換,所以會在這一部分轉換時造成能量的損失。比如原來使用10W的有線充電,使用無線充電就需要輸入更大功率,才能彌補在電量傳輸中的能量損失。
無線充電也就是無線供電,是一種能量的傳輸,它的工作原理實際上和生活中的收音機、對講機等無線電傳播原理是相似的,它也是一種無線電波的傳輸。但是與收音機等有所不同的是,收音機的無線傳輸主要是訊號的傳輸,當接收到訊號時,還可以透過電路進行放大,所以它對訊號的強度要求並不需要太高,接收的靈敏度比較高,還是有辦法識別的所需的訊號的。但是無線供電是實實在在的能量傳輸,接收端(相當於收音機)是需要從發射端獲取能量的,能夠獲取多少的能量會直接影響轉換效率。
無線供電是將充電器輸入的電能轉換成另一種能量,傳輸至接收端,透過一些列的電路還原成電能給手機能電器充電的,這種能量就是磁場。這種電能的轉換或者說傳輸實際上在生活中是非常常用的,那就是變壓器。變壓器的工作原理也是將輸入的電能轉換成磁場之後,由次級線圈接收之後在轉換成電能。但是變壓器,無論是工頻變壓器還是開關電源中的工頻變壓器,兩個線圈之間是存在磁場傳輸介質的。工頻變壓器的矽鋼片以及高頻變壓器的鐵氧體磁芯,都是導磁率比較好的材料。但是對於無線供電的兩個線圈來講,它們之間是無法放置實體的導磁介質的,它們之間的實際傳輸介質就是空氣。所以,可以把無線供電理解成變壓器的一種變形,由於沒有良好的導磁介質,所以這是一種松耦合的變壓器。
線圈之間進行能量的傳輸,除了有必要的傳輸介質以外,還有一個重要的條件,就是輸入的電壓。想要使變壓器工作,需要輸入交流訊號,或者是能夠產生磁通量變化的訊號,所以在無線供電的電路中,還有一部分電路將輸入的直流電壓轉換成交流電壓。上圖中的電路是一個非常簡單的無線供電發射端的電路原理圖,透過這個原理圖簡單瞭解一下無線供電電流的工作原理。
電路中提供振盪的元件,是有三個邏輯閘電路構成的。由F1F2以及電容C4、電阻R1RP1等元件組成的是一個多諧振盪電路。通電之後由這部分電路產生高頻的振盪訊號,由F3的邏輯閘進行放大整形之後驅動場效電晶體Q1,透過Q1的高速開關,就可以把輸入的直流電壓轉換成高頻的脈動直流電壓,輸入到發射線圈中。接收部分的線圈接收到磁場之後,再經過整流、濾波、穩壓等電路的處理,就可以輸出合適與手機充電的工作電壓了。
實際應用中的手機無線充電電路,一般會使用專用的控制晶片,這樣一方面會有相對較高的轉換效率,另外還會加入一些保護、檢測等功能的電路。
無線充電是否能夠實現資料互動讀取ID對於現有的無線充電和支援無線充電功能的手機,是不具備這個功能的。因為無線充電是單方向的,也就是手機端只作為接收端,並且無線充電的線圈是不具備資料傳輸功能的,這一點與NFC是有區別的。
這種既實現電能傳輸,又實現資料互動的功能,在生活中實際是有非常廣泛的應用的,那就是常見的射頻卡,也叫做RFID。包括公交卡、支援閃付功能的銀行卡、身份證、門禁卡等等都是利用這個原理工作的。常用的射頻卡都屬於無源卡,它在工作時需要從讀(寫)卡器發射的磁場中獲取給內部電路晶片供電的能量,並且透過線圈進行資料傳輸,為了避免電能傳輸與資料傳輸之間造成干擾,這兩個頻率一般是由差別的,實際上這也就是載波通訊的一種方式。
想要實現讀取手機ID的功能,現有的手機是不支援的,並且為此去改變手機的無線充電設計是不現實的。但是相對手機來講,無線充電發射端的電路還是比較容易設計的,可以在手機上額外貼上射頻標籤,透過改變充電發射的電路設計,來實現既能供電,又能夠讀取ID。
回覆列表
接收端收到訊息後,再向發射端回覆一個訊息,告訴發射端自己的ID就可以了。發射端再回復發射端自己收到了確認訊息。這樣的機制就是所謂的握手