小米隔空充电技术浅析

2021-02-03 12:42:47 来源:EETOP编译

上周小米重磅推出了隔空充电技术(Mi Air Charge)。小米将其称为无线充电的“革命”,可以在几米的半径范围内一次为多个设备的充电。该技术可以从中央信标为每个设备提供高达5W的功率,并且据说可以通过固态材料充电而不会降低效率。

关于小米远距离无线充电,许多技术细节仍未发布,接下来我们将介绍一些我们所知道的技术原理。 

远距离充电:发射器如何工作 

像无线充电标准Qi技术一样,MiAir充电技术由一个发送设备(由小米称为“充电桩”)和一个接收设备(智能手机)组成。该技术的关键是空间定位和有效的能量传递。 

充电桩由一个五相干扰天线阵列和一个144天线相位控制阵列组成。五相阵列检测来自智能手机归位信标的信号,以准确定位智能手机的位置。然后,相位控制阵列通过波束成形将毫米波传输到手机。  

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该图显示了相控阵天线波束成形的概念

我们可以假设充电桩的相控阵天线阵列是基于干涉原理工作的,其中几个辐射源的叠加可以帮助该阵列定位发射器或定向其自身的发射。

通过观察来自智能手机的归位信标的干涉模式,天线阵列可以确定智能手机的位置。然后,充电桩可以通过其天线阵列将毫米波传输到智能手机。

信号可以针对其目标在每个天线传输不同的相移信号的距离相长干涉,在接收机的方向。这种广泛使用的技术允许对信号进行纯电子检测和控制。 

接收方 

在接收方(即智能手机),该技术由信标天线阵列和接收天线阵列组成。 

使用上述方法,信标天线将信号发送到充电桩,以便充电桩可以确定智能手机的位置。虽然这需要连续传输,但小米声称此传输需要非常低的功率,因此电池寿命不会受到影响。 

接收天线阵列由14个天线组成,这些天线通过其整流电路将毫米波转换为有用的DC能量。由于AC /DC转换可能是效率低下的主要原因,因此小米很可能会在此整流电路的电源效率方面投入大量精力。

 

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具有功率因数校正的MOSFET整流器电路
学术研究提出了许多使交流/直流转换更有效的方法。标准桥式整流器效率低下的主要原因之一是二极管桥的正向压降。

一个已被广泛接受的解决方案是一种数字控制的MOSFET桥,它的行为就像一个整流器,但没有二极管引入的正向电压降。其他技术包括功率因数校正,它试图迫使电压和电流波形相位一致。

原文:

https://www.allaboutcircuits.com/news/xiaomi-introduces-a-revolution-in-wireless-charging/
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