无线充电的工作原理 ， 无线充电有什么重要意义？

随着用电设备对供电质量、安全性、可靠性、方便性、即时性、特殊场合、特殊地理环境等要求的不断提高，使得接触式电能传输方式越来越不能满足实际需要。 无线充电器是利用电磁感应原理进行充电的设备，其原理和变压器相似，通过在发送和接收端各安置一个线圈，发送端线圈在电力的作用下向外界发出电磁信号，接收端线圈收到电磁信号并且将电磁信号转变为电流，从而达到无线充电的目的。无线充电技术是一种特殊的供电方式，它不需要电源线，依靠电磁波传播，然后将电磁波能量转化为电能，最终实现无线充电。

新型的电子产品尤其是便携式电子产品如数码相机、手机、平板电脑等在人们的工作和生活中得到越来越多的使用，与之相配套的充电器也沿用传统的有线充电器。而有线充电器的兼容性、通用性比较差，使用者携带、充电均不方便。同时，废弃后处理增加了对环境的污染。故为用户提供更加可靠、便捷、方便、及时的充电设备迫在眉睫。

无线技术的发展，使得无线电功率的传输成为可能，无线充电器的研究与开发也将实现用户的要求。

未来的电池充电将会有三种主要形式：可视充电、智能充电和无线充电。2016年国际无线充电联盟(WPC)的成员只有138家，但在今年WPC的技术企业已超过200家，如苹果、三星、HTC、华为、联想、小米、诺基亚、索尼等多家主流手机厂商。一般来说，一个Qi无线充电器有一个平面，被称为充电板，移动设备可以放在上面充电。Qi指定三种不同的方法用于线圈校准，即：引导定位(磁引力)(如图1(a)所示)、自由定位(动圈)(如图1(b)所示)和自由定位(线圈阵列)(如图1(c)所示)，下面对这三种方法进行简单阐述。

第一，引导定位(磁引力)：即一个一对一的固定位置充电为放置的充电设备和达到精确校准作引导，这种校准方法的优势简单，但它在充电设备中需要一系列被磁铁吸引的材料，因此，涡流相关的功率损耗(从而温度升高)将被引诱磁吸引子。第二，自由定位(具有可移动的初级线圈)：也是一对一能定位充电的设备充电，这种方法需要一个机械地可动的初级线圈，调谐其与充电设备的位置相耦合，然而，可动机械部件往往使系统可靠性降低，此外，对充电的多个设备，对初级线圈的马达控制是复杂且昂贵的。第三，自由定位(线圈阵列)：允许多个设备充电的同时不考虑他们的位置，与上面两种方法相比，这种校准方法是以更昂贵、更复杂的绕组结构和控制电子元素为代价，提供了更多的用户友好性。

新型的电子产品尤其是便携式电子产品如数码相机、手机、平板电脑等在人们的工作和生活中得到越来越多的使用，与之相配套的充电器也沿用传统的有线充电器。而有线充电器的兼容性、通用性比较差，使用者携带、充电均不方便。同时，废弃后处理增加了对环境的污染。故为用户提供更加可靠、便捷、方便、及时的充电设备迫在眉睫。

无线技术的发展，使得无线电功率的传输成为可能，无线充电器的研究与开发也将实现用户的要求。 [3] 未来的电池充电将会有三种主要形式：可视充电、智能充电和无线充电。2016年国际无线充电联盟(WPC)的成员只有138家，但在今年WPC的技术企业已超过200家，如苹果、三星、HTC、华为、联想、小米、诺基亚、索尼等多家主流手机厂商。一般来说，一个Qi无线充电器有一个平面，被称为充电板，移动设备可以放在上面充电。Qi指定三种不同的方法用于线圈校准，即：引导定位(磁引力)(如图1(a)所示)、自由定位(动圈)(如图1(b)所示)和自由定位(线圈阵列)(如图1(c)所示)，下面对这三种方法进行简单阐述。

第一，引导定位(磁引力)：即一个一对一的固定位置充电为放置的充电设备和达到精确校准作引导，这种校准方法的优势简单，但它在充电设备中需要一系列被磁铁吸引的材料，因此，涡流相关的功率损耗(从而温度升高)将被引诱磁吸引子。第二，自由定位(具有可移动的初级线圈)：也是一对一能定位充电的设备充电，这种方法需要一个机械地可动的初级线圈，调谐其与充电设备的位置相耦合，然而，可动机械部件往往使系统可靠性降低，此外，对充电的多个设备，对初级线圈的马达控制是复杂且昂贵的。第三，自由定位(线圈阵列)：允许多个设备充电的同时不考虑他们的位置，与上面两种方法相比，这种校准方法是以更昂贵、更复杂的绕组结构和控制电子元素为代价，提供了更多的用户友好性。

交流电的无线传输，实际上与手机的无线充电基本工作原理是相似的，不同点在于传输功率以及距离的区别。无线充电也是现在生活中比较常用的一种充电方式，除了手机以外，还有很多电器是支持无线充电的，比如电动牙刷等等。

无线充电的工作原理

无线充电的主要优点是可以摆脱充电线缆的束缚，可以随用随充，对于电动牙刷来讲，也是考虑防水以及防尘的考虑。因为电动牙刷使用的环境属于潮湿环境，长时间在这种环境下使用容易造成充电接口的氧化。当然无线充电也有缺点，它的工作效率比起有线来讲是要低一些的。无线充电与有线充电的主要区别在于电能传输的介质，有线充电是通过电缆，无线充电则是将电能转换成其他能量进行传输，再通过转换还原成电能，这个中间能量就是磁场。

无线充电的工作原理实际上无线电广播有相似之处，两者都是将电信号变成磁信号传输，接收部分再将磁信号转成电信号。不同的是无线电广播接收信号的强度并不需要太大，因为其本身还可以通过有源放大部分将信号进行放大，而无线充电有所不同，它接收的就是电能，利用的也是电能，这是实实在在的能量。所以无线充电就需要考虑传输的效率问题，以及传输距离

无线充电的能量传输就像变压器一样，固定不变的磁场是无法感应出电压的，想要通过磁场感应出电压，就需要交变磁场。能够引起交变磁场的电压，可以是交流电也可以是脉动直流。对于工频变压器来讲，由于输入的工频交流电压，这就不需要电路变换了，就可以直接由次级感应出电压，但是无线充电输入的是直流电压，就需要一部分电路将这个电压变成脉动直流，由于频率的高低会影响传输效率，所以就需要变成高频的脉动直流，这一点实际上与开关电源的工作过程是一样的。输入的直流电压经过振荡电路的控制，驱动开关管之后，就会把直流电变成脉动直流电，输入到发射线圈中，接收线圈感应出电能之后经过整流、滤波以及稳压等过程，输出合适的直流电压给手机等电器充电。发射线圈相当于变压器的初级，而接收线圈相当于变压器的次级。由于无线充电的能量传输并没有良好的磁通介质，所以它相当于一个松耦合变压器。

不知道大家有没有发现，目前，手机的无线充电功能在使用过程中必须得把手机放在指定的充电板上才可以实现手机的无线充电功能。不知道你有没有过这样的疑问，既然是无线充电，那么为什么还必须要把手机放在手机的充电托盘上呢，为什么不是像wifi那样，只要在一定范围内就可在任意位置充电呢?从大体上来讲，按照手机目前无线充电方式和实现原理来说，一般归结为三大类，磁场共振、电磁感应和无线电波。现在来讲，用的最多的也就是电磁感应。相对于其他两种无线充电方式，电磁感应技术则显得更加成熟，充电效率相比其他方式也更高，其次就是他的实现结构更加简单运行也更稳定。所以我们手机上面目前采用的都是这种电磁感应式的。

电磁感应技术的工作原理也非常的简单，很多初中生都对这项技术原理都有所了解，想必小伙伴们也在课堂上学过电磁感应技术吧!下面就由小编来简单给大家介绍一下手机的电磁感应技术。首先在充电板和手机上分别有两个线圈，当充电板的线圈接通电源之后，就给下面的线圈加上交流电从而会产生一个不断变化的磁场，当我们把手机放在充电板上的时候手机背盖上的线圈就会感应到磁场的变化，从而手机背盖上的线圈就感应出了电流，然后再把电流转化为直流电给我们手机电池进行充电，这样一来就实现了无线充电。

但是目前手机的无线充电功还是不太成熟，充电慢，充电效率低等问题，其次在无线充电距离上存在很大不足，目前现阶段手机的无线充电的有效充电距离大概在10mm以内，可以这个距离是非常短了。而且我们手机充电的时候也需要放在充电板的正中心上，如果不是正中心的位置也会直接影响无线充电的效率。