符合Qi标准的接收机线圈的设计

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无线充电联盟 (WPC) Qi标准的实施让各种终端应用拥有了无线充电功能。每一种应用的接收机(Rx)线圈的尺寸和/或功率要求可能会不同。要想实现一种成功、高效的Qi标准Rx设计，Rx线圈是一个关键组件。另外，我们还有许多设计方法和平衡折中需要考虑。因此，在实施某个解决方案时，设计人员必须谨慎选择方法，并且有条不紊地进行设计。本文将详细讨论实现一种成功的Rx线圈设计所要解决的一些技术问题。文章涉及基本变压器的Qi标准系统模型、Rx线圈测量与系统级影响，以及检查某个设计是否能够成功运行的一些方法。我们假设，本文读者已掌握Qi标准电感式电源系统的基础知识。

变压器Qi标准系统

对于许多近场无线电源系统（如WPC规定的无线电源系统）而言，使用一个简单的变压器，便可以对磁电力传输行为建模。传统变压器通常为单一物理结构，两个绕组缠绕一个磁芯材料，且磁芯导磁性远高于空气（图1）。由于传统变压器使用高导磁性材料来传输磁通量，因此一个线圈所产生的大部分（并非全部）磁通量与另一个线圈耦合。耦合程度可以通过一个被称作耦合系数的参数来测定，其以k（取值范围为0到1）来表示。


图1:一个物理结构的传统变压器