[家居生活]智能化家居生活，從無線充電開始家居生活電

小編提示您：本文標題為《 [家居生活]智能化家居生活，從無線充電開始》，本文內容來源于MCU前沿

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當前將我們設備“智能化”的趨勢并沒有消失。不，我們發現了更多的自動化和連接領域。智能解決方案無處不在，影響了我們的日常生活，甚至影響了我們的房屋。在我們的家庭中，越來越多的設備正在連接到Internet，從而提供有關我們房屋狀況的實時數據，從而使我們能夠建立一個優化的系統。總體目標是提高我們的生活質量和居家便利性。我們擁有不斷增長的設備，這些設備與網絡保持穩定連接，由于處理器在后臺的持續辛勤工作，從而消耗了更多能量。對于那些由電池供電的電池，電池充電至關重要。但是，我們擁有的機器，小工具越多，將它們連接到電網所需的電纜就越多。或不？使用無線充電，您可以輕松擺脫纏結的充電電纜，這些電纜在過去幾年中已成為我們生活中的現實問題。

[家居生活]智能化家居生活，從無線充電開始。在本文中，我們將概述無線充電解決方案。我們特別關注這兩種無線充電技術，它們最常見的設計標準以及它們提供的有線技術優勢。

能源效率，更短的充電時間和更高的功率密度一直是工程師的議事日程，并且近年來已經取得了重大進步。整個無線充電市場正在快速增長。預計在2018-2023年期間，接收器和發射器的復合年增長率（CAGR）將超過25％。便利，與多個設備集成，移動性和靈活性等各種優勢推動了市場。同時，該技術正在從為單個設備充電的發射器向可以同時為多個設備充電的發射器轉變。當前的解決方案依賴于電感或諧振功率傳輸。英飛凌的無線充電解決方案系列從低功率支持，使用非常小的線圈和多設備充電到靈活的高功率產品，向后兼容低功率產品（例如智能手機）。無線充電讓您倍感舒適

智能家居是指在公寓和房屋中使用技術系統，自動化過程以及連接的遠程控制設備。這些功能的主要目的是改善家庭生活質量和便利性。由于連接了遠程可控設備，其他目標還包括更高的安全性和能源的更有效利用。因此，無線充電不僅是為手機充電。由于人們大多在家中充電，因此有許多設備可以利用無線電力傳輸技術，因此您可以輕松消除生活空間中的電纜叢林。

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但是，當然，這不僅僅是使您的房屋漂亮。為了您的舒適和靈活性，隨時隨地充電。您可以為服務機器人（例如，吸塵器或割草機），筆記本電腦，臺式電話，無人機，安全攝像機，便攜式藍牙揚聲器，廚房電器，可穿戴設備，耳機，游戲控制器，集成在燈或家具中的充電器，電動工具充電-列表幾乎是無止境的。無線充電消除了對電網連接的需求，從而消除了插頭兼容性問題，損壞的電纜以及觸電的危險。由于還可以通過設備的表面為設備供電，因此無需在設備上鉆孔，從而使設備實現了全密封，從而提高了安全性。創新且經濟高效的無線充電設計

同時要實現高效率，出色的用戶體驗和安全性，需要具備深厚的系統知識和專業知識，并需要使用優質的組件。設計人員必須了解天線及其與周圍結構的相互作用，以及如何實現對功率傳輸的精確控制。在歸納法上，主要挑戰是FOD（異物檢測），穩定的帶內通信和身份驗證，以保護Qi生態系統免受未經認證和潛在危險的解決方案的侵害。FOD需要可靠的組件和增強的方法才能提供良好和安全的用戶體驗。質量組件在穩定的帶內通信中也起著關鍵作用。諧振全都涉及電容和先進的FET技術（硅MOSFET和GaN eMode HEMT）。為了應對效率挑戰，高性能驅動器IC發揮了重要作用。

英飛凌可幫助設計人員應對所有這些挑戰并針對這兩種技術開發專用的參考設計，以支持消費，工業和汽車領域的許多當前和下一代無線充電應用（例如，機艙內智能手機充電）。這些參考設計包括硬件設計，物料清單，示例PCB布局以及將無線充電集成到最終產品所需的所有文檔。發射機架構基于軟件，可以隨著標準的發展或新產品投放市場而進行更新。靈活的變送器架構支持單線圈或多線圈應用中的標準或定制線圈。對于特定的應用，英飛凌還提供接收器解決方案，并為電源單元提供多種半導體。憑借這些新設計和至高無上的組件，英飛凌甚至可以達到甚至超過最嚴格的設計要求。

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靈活的基于軟件的架構

英飛凌無線充電解決方案的強項在于其模塊化的，基于軟件的架構，而不是依靠專用IC來實現協議和功率傳輸。隨著標準的成熟，無線充電不斷發展，并將新產品和應用引入市場。該解決方案的高軟件含量允許在多個參考設計中使用通用的硬件體系結構，每個參考設計都足夠靈活以支持幾種類型的應用程序。此外，可以通過軟件升級來支持無線充電標準的未來更改，從而創建可以跨多個世代的面向未來的產品設計。

該軟件負責指導系統中的所有主要無線充電功能。全數字解調方案在由于未對準引起的弱線圈耦合時為解碼通信提供了更高的靈敏度，并且還確保了與傳統接收器的最高互操作性。下一代參數測量技術可確保實現最佳的功率輸出和FOD的最高精度。頻率，占空比和電壓的精確控制可在接收器處提供正確水平的整流功率。在某些系統中，雙向通信可通過雙向身份驗證實現智能充電。在更高級別的功能下，實時引擎會跟蹤變送器運行的各個方面，包括輸入電源，槽效率，熱性能，并根據需要進行調整。最后，在初始發射機加電期間的自校準步驟可提供可預測的基準性能，從而確保每種產品都滿足應用程序的要求。

XMC?微控制器系列支持對智能手機，可穿戴設備，醫療和工業設備進行高效且易于使用的無線充電。對于汽車合格的解決方案，例如為汽車中的智能手機充電，AURIX?是理想的選擇。提供了用于高性能的靈活芯片組，包括用于智能和安全無線充電應用的軟件IP。英飛凌與系統解決方案合作伙伴合作，為感應式和諧振無線充電解決方案提供參考設計：在汽車，家中或公共場所進行持續充電。

英飛凌基于ARM?Cortex?-M0內核的無線電源控制器，以可擴展且經濟高效的架構與英飛凌的電源設備無縫協作，可為從快速充電智能手機到20 W機器人到60瓦及以上的無人機。與MOSFET和驅動器IC等相關電源產品配合使用時，該系統可以提供完整的無線電源，而無需復雜的熱管理，通常可以獲得與有線充電相當的充電速率。完整的解決方案通過軟件更新來支持將來的更改。與市場上現有的解決方案相比，增強的功率級架構可將EMI性能提高10-15 dB。新開發的補充FOD系統可提高檢測精度，以滿足關鍵的制造商安全要求。英飛凌的微控制器提供了功能強大且具有成本效益的平臺。總結

未來幾年，無線充電市場將非常強勁。與首選技術（電感或諧振）無關，要考慮幾個關鍵的設計要求。現代工程設計強調了擁有高效且易于使用的變送器解決方案的重要性。

[家居生活]智能化家居生活，從無線充電開始。工程師還對智能熱量管理有獨到的見解，該技術可將表面和變送器保持在舒適的溫度下，并避免加熱被充電設備的電池。小尺寸非常受重視，尤其是對于可穿戴設備等體積較小的設備。高額定功率的貼合設計可加快充電速度，為最終用戶帶來便利。