东莞市大忠电子有限公司研发总工文成波表示,由于智能手机目前比较注重小尺寸和轻薄,因此对芯片的空间有着严格的限制,线圈需要朝着小、薄、高频化发展,现在对线圈的要求最主要体现在电感量以及是否支持大电流 。“我们现在也有跟芯片厂商进行配合,主要在探讨如何提高电源效率,对于他们要求的参数,我们的产品都能够支持 。”
除此之外,为了提升无线充电效率,许多方案采用了多模设计,那么,线圈该如何配合这一发展趋势呢?
恩智浦半导体大中华区产品市场经理陈筠仪认为,多模芯片设计的难点在于,多模设备的系统要能够在200kHz(Qi)至6MHz(A4WP)的广范围内运行;多模设备的接收器需要两个不同的天线/线圈(发送器一直是单一标准),在两个频段里都要实现高功率 。而作为线圈,需要配合的是,缩小线圈的尺寸以及降低线圈模组的整体价格 。
除了效率和多模设计,无线充电标准的走向也将影响线圈设计要求 。
磁共振与磁感应是目前比较主流的两种无线充电标准,其中Qi 采用的是“电磁感应方式”更是占据90%以上的市场份额,不过这种方式产生的缺点是,充电效率低以及充电范围有限,而磁共振技术则能比较好地解决能量传输距离、位置无需对准、传输功率高和远距离传输效率更好等问题,目前这种技术正迅速被应用到电动汽车、医疗设备甚至是军用设备等领域 。连支持Qi标准的WPC(无线充电联盟)近期也宣布支持磁共振无线充电技术 。这表明,磁共振技术是未来的发展方向 。
PikeResearch公司最近的一份报告也显示,到2020年,全球无线充电设备的收入将超过150亿美元,基于磁共振无线输电的系统将占整个市场的80%以上 。
那么,磁共振和磁感应技术两者对线圈的要求一样吗?东莞市力能电子科技有限公司副总经理高峰认为,从技术上来看,这两种充电技术的原理不一样,因此对线圈的要求肯定不一样 。磁共振需要在原来磁感应的技术上去解决效率、距离问题,因此对线圈的传输能力、效率、工艺的优化等要求要比原来的高 。
而格维电子(惠州)有限公司副总钟远明却认为,不管采用哪种技术,对线圈的要求都不是很高,属于中层次的 。目前线圈的线材、磁材在耐温、耐压等级上都达到很高级别 。无线充电技术的要求还是主要体现在高频率电源以及谐振管理技术的管控上 。
三、快充能否解决无线充电效率短板?
无线充电尽管优势明显,然而缺陷也很突出——其效率仅为线充的80%左右,这与用户对缩短手机充电时间的期望是背道而驰的,因此,有些业界人士认为,要改变这种困境应该借助日渐成势的快速充电技术 。高晟腾公司的一位工程师认为,吸收现有快速充电技术的精髓,结合无线充电的特点,推出无线快速充电技术,能够在15分钟左右让手机电池充至70%的电量 。
东莞首邦电子有限公司开发部经理邓壬华表示:“无线充电技术未来改进的话,效率也会很高的 。比如无线快充,我觉得是有实现的可能,但目前我觉得这技术还不成熟 。”
邓壬华认为,无线快充在无线的基础上实现快充,因此对电池的要求可能会更加严格,而线圈主要负责电源效率问题,在快充的环境下,可能对线材的耐温、耐压等要求会更高 。但线圈技术已经能够满足无线快充需求 。
高峰认为:“无线快充有一定的前景,这是现在消费类电子的发展趋势,也迎合了个性化的需求,如果把这两者结合起来,机场、酒店、咖啡厅等公共场合的使用几率会很高 。”但高峰表示,目前线圈行业存在的瓶颈在于线材有针孔,这导致线圈效率降低 。
这个问题也在东莞市力音电子塑胶制品厂经理李明贵口中得到印证 。李明贵认为,线材上都会存在针孔,而由于线圈制作得很薄的原因,这会使针孔扩大,而且线材跟线材摩擦会发生损耗,因此导致线圈效率降低 。“这是线材产业需要去克服的问题,其他磁材都可以满足充电模组的要求 。”
无线快充技术描绘了一幅美好的图景,但最终能够落地还要取决于快充技术的发展 。随着电子设备功能的日渐强大,以及电池技术的突破遥遥无期,快充技术被寄予厚望 。由于快充技术符合用户需求,是提升用户体验的新痛点,因此逐渐成为消费电子领域新卖点 。
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