醫(yī)療設(shè)備的無線充電應(yīng)用實(shí)例說明
想象一下,你是一家大城市急救室的醫(yī)療技師。你在各個(gè)病房之間穿梭,使用便攜式診斷設(shè)備協(xié)助醫(yī)護(hù)人員做診斷。工作壓力大,病人源源不斷,你根本沒時(shí)間去找插座,把你的設(shè)備插上去。你大概愿意把設(shè)備放到一個(gè)地方,讓它自動(dòng)充電,這樣你就能到下一個(gè)病人和傷者那里,他們需要?jiǎng)幼餮杆俸透咝У尼t(yī)護(hù)人員。對(duì)你和病人來說幸運(yùn)的是,無線充電已經(jīng)是一種現(xiàn)成的技術(shù)。
本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/228221.htm標(biāo)準(zhǔn)
行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范正在引領(lǐng)無線充電的發(fā)展。無線Wireless Power Consortium’s (WPC)標(biāo)準(zhǔn)也被稱為Qi(發(fā)音“奇”)。這個(gè)規(guī)范又分為系統(tǒng)的三個(gè)核心部分—功率發(fā)射機(jī)、功率接收機(jī),以及兩個(gè)設(shè)備之間的通信協(xié)議。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的主要特性是(見下面的框圖):
來源:無線充電聯(lián)盟網(wǎng)站
一種從底座到便攜式設(shè)備的非接觸式功率傳輸方法,這種方法的物理基礎(chǔ)是線圈之間的近場(chǎng)電磁感應(yīng)。
使用一個(gè)次級(jí)(或接收)線圈,傳輸大約5W功率。
傳輸范圍內(nèi)的工作頻率為110Hz至 205kHz
在底座表面擺放便攜式設(shè)備的方式有兩種:
一種方式是在底座表面的指定位置擺放便攜式設(shè)備,底座通過該表面的一個(gè)或幾個(gè)固定的位置提供能量。
自由定位允許便攜式設(shè)備隨意擺放在充電站表面,從該表面的任何地方提供能量。
非常低的待機(jī)功耗是可以達(dá)到的,這取決于具體的實(shí)現(xiàn)方法。
能夠靈活地把系統(tǒng)集成進(jìn)便攜式設(shè)備
一個(gè)簡(jiǎn)單的通信協(xié)議就能使便攜式設(shè)備能夠完全控制能量傳輸過程。
能量傳輸過程分為4個(gè)階段:
· 選擇階段:功率發(fā)射機(jī)監(jiān)視充電接口,探測(cè)要充電的設(shè)備是否擺放到位。如果沒有探測(cè)到設(shè)備,功率發(fā)射機(jī)將不停地Ping功率接收機(jī)。如果在給定的時(shí)間里沒有探測(cè)到要充電的設(shè)備,功率發(fā)射機(jī)就會(huì)進(jìn)入待機(jī)模式。
· Ping階段 :類似于聲納,功率發(fā)射機(jī)發(fā)出一個(gè)數(shù)字Ping信號(hào),探測(cè)可充電設(shè)備。如果探測(cè)到設(shè)備,功率發(fā)射機(jī)就把功率信號(hào)保持在ping信號(hào)的電平,然后進(jìn)入識(shí)別和配置階段。如果沒有探測(cè)到設(shè)備,功率發(fā)射機(jī)就返回到選擇階段。
· 識(shí)別和配置階段:功率發(fā)射機(jī)與功率接收機(jī)協(xié)商,確定給接口上需要充電的設(shè)備提供多大的功率。如果設(shè)備從接口上移開,功率發(fā)射機(jī)就返回到選擇階段。
· 功率傳輸階段:功率發(fā)射機(jī)向功率接收機(jī)提供能量,根據(jù)功率接收機(jī)的反饋情況調(diào)整所需要的電流。在功率傳輸過程中出現(xiàn)異常情況時(shí),安全功能會(huì)適時(shí)關(guān)閉功率傳輸,并返回到選擇階段。
這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)得到電子行業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域內(nèi)超過90家公司的支持。
技術(shù)
無線充電使用近場(chǎng)電磁感應(yīng)原理,將能量從充電底座(pad)傳送到便攜設(shè)備。在不斷變化的距離上,充電底座里的發(fā)射機(jī)線圈(Tx)向嵌入在手機(jī)這樣的便攜式設(shè)備里的接收機(jī)線圈(Rx)傳送能量。充電底座里的發(fā)射機(jī)/初級(jí)線圈在上電時(shí)產(chǎn)生一個(gè)類似于傳統(tǒng)變壓器的電磁場(chǎng),感應(yīng)電流流過便攜式設(shè)備上的次級(jí)線圈。(充電底座有一個(gè)功率轉(zhuǎn)換電路,將電能轉(zhuǎn)換為電磁場(chǎng)。在接收機(jī)端,功率拾取單元將電磁場(chǎng)重新轉(zhuǎn)換為電能,對(duì)設(shè)備的電池充電)。發(fā)射機(jī)和接收機(jī)互相之間進(jìn)行通信,控制充電過程。
Vishay Dale Electronics的IWAS系列Qi無線充電接收線圈/防護(hù)罩是第一批可用于符合WPC規(guī)范的器件的商用無線充電線圈。IWAS系列的效率達(dá)到70%或更高,為接收線圈提供高磁導(dǎo)率防護(hù)罩,阻斷充電磁通,防止其損壞敏感元件或電池。IWAS系列無線充電接收線圈/防護(hù)罩的性能不會(huì)受到永磁的不利影響。
IWAS線圈的優(yōu)點(diǎn)
IWAS接收機(jī)線圈采用專利的IHLP?技術(shù)制造。線圈使用一個(gè)磁性導(dǎo)線線圈,裝在一個(gè)復(fù)合材料的芯/防護(hù)罩上,使IWAS接收機(jī)線圈比競(jìng)爭(zhēng)技術(shù)多了一些明顯的優(yōu)點(diǎn):
· 無線充電接收線圈的高磁導(dǎo)率防護(hù)罩
o 防護(hù)罩材料特性
1. 磁導(dǎo)率: 24
2. 電阻率: 在100V下大于 10 MΩ
3. 鐵芯損耗:4000 mW/cc,在500高斯, 250 kHz下
4. 磁飽和:50 %,在400高斯下(可達(dá)350 Oe)
· 高飽和鐵粉—不受永磁的影響
· 堅(jiān)固耐用的結(jié)構(gòu)
· 不需要充電接口連接器,而連接器在清洗/消毒的時(shí)候會(huì)腐蝕或泄漏
· 一個(gè)充電區(qū)可放多個(gè)設(shè)備,不用考慮制造商
· 尺寸和形狀可以定制,以適合任何符合WPC規(guī)范的設(shè)備
· 符合RoHS指令2002/95/EC
安裝
IWAS-48
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評(píng)論