01新規(guī)影響及無(wú)線充電技術(shù)

? 新規(guī)實(shí)施背景

工業(yè)和信息化部最近發(fā)布了《無(wú)線充電（電力傳輸）設(shè)備無(wú)線電管理暫行規(guī)定》，該規(guī)定適用于在國(guó)內(nèi)銷(xiāo)售、使用的各類(lèi)無(wú)線充電設(shè)備，包括移動(dòng)通信終端、便攜式消費(fèi)電子產(chǎn)品以及電動(dòng)汽車(chē)（含摩托車(chē)）的無(wú)線充電設(shè)備。此規(guī)定將于2024年9月1日正式生效。

這一政策調(diào)整意味著，諸如智能手機(jī)、移動(dòng)電源、家用無(wú)線充電器以及車(chē)載無(wú)線充電器等產(chǎn)品的無(wú)線充電功率將得到大幅提升，達(dá)到80W，相較于以往有了顯著的速度提升。這對(duì)于無(wú)線充電技術(shù)的忠實(shí)用戶來(lái)說(shuō)無(wú)疑是個(gè)好消息。

? 技術(shù)歷史與發(fā)展

無(wú)線充電，也被稱(chēng)作無(wú)線電力傳輸，是一項(xiàng)革命性的技術(shù)。它打破了傳統(tǒng)的有線充電模式，實(shí)現(xiàn)了電力隔空傳輸至接收設(shè)備的功能。這一技術(shù)的歷史可追溯至1890年，當(dāng)時(shí)物理學(xué)家兼電氣工程師尼古拉·特斯拉（Nikola Tesla）就曾進(jìn)行過(guò)無(wú)線輸電的試驗(yàn)。為了紀(jì)念他在物理學(xué)領(lǐng)域的杰出貢獻(xiàn)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的國(guó)際單位制甚至以他的名字來(lái)命名。

2007年6月7日，麻省理工學(xué)院的研究團(tuán)隊(duì)巧妙地將共振技術(shù)應(yīng)用于電磁波傳輸，成功實(shí)現(xiàn)了電磁波的“捕獲”，并利用其點(diǎn)亮了距離2米遠(yuǎn)的燈泡，這一突破性實(shí)驗(yàn)標(biāo)志著無(wú)線電能傳輸技術(shù)的嶄新起點(diǎn)。如今，這一技術(shù)已深入我們的生活，手機(jī)、手表等無(wú)線充電設(shè)備層出不窮，同時(shí)也在電動(dòng)汽車(chē)、植入式醫(yī)療等領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用，為我們的生活帶來(lái)前所未有的便捷。

? 工作原理

無(wú)線充電技術(shù)的原理，正是基于我們中學(xué)物理課上學(xué)過(guò)的“電生磁、磁生電”的原理。以手機(jī)為例，其充電器內(nèi)部包含一個(gè)磁芯和線圈，能夠?qū)㈦娔芨咝мD(zhuǎn)換為電磁場(chǎng)。該電磁場(chǎng)能夠在空間中傳播，并作用于手機(jī)上的接收線圈。當(dāng)接收線圈接觸到充電器發(fā)出的電磁場(chǎng)時(shí)，會(huì)在接收器中引發(fā)電磁感應(yīng)，從而產(chǎn)生交流信號(hào)。最終，接收器的電路將這一交流信號(hào)轉(zhuǎn)化為直流信號(hào)，經(jīng)過(guò)一系列電路處理后，即可為手機(jī)提供充電所需的電能。

02無(wú)線充電優(yōu)缺點(diǎn)及方案

? 無(wú)線充電優(yōu)缺點(diǎn)

無(wú)線充電相較于傳統(tǒng)的有線充電，其最大的優(yōu)勢(shì)在于便捷性。用戶無(wú)需進(jìn)行插拔充電線的繁瑣操作，僅需將設(shè)備輕輕置于充電器上，即可輕松實(shí)現(xiàn)充電。此外，無(wú)線充電還顯著提升了安全性。由于充電線和插頭的省略，從而有效避免了因充電線老化或插頭漏電可能引發(fā)的安全隱患。

然而，無(wú)線充電技術(shù)也存在一個(gè)顯著的缺點(diǎn)，那就是其充電效率相對(duì)較低，充電速度較慢。這主要是因?yàn)闊o(wú)線充電時(shí)，能量在空氣中傳播會(huì)遭受損失，這些損失的能量最終會(huì)轉(zhuǎn)化為熱能，導(dǎo)致充電器和設(shè)備發(fā)熱。相比之下，有線充電則能更直接地通過(guò)導(dǎo)線傳遞能量，因此損耗更少，充電速度也更快。

? 無(wú)線充電方案特點(diǎn)及設(shè)計(jì)

無(wú)線充電方案的特點(diǎn)包括支持多種快充協(xié)議如PD2.0、BC1.2等，具有過(guò)壓、欠壓、過(guò)溫保護(hù)功能。輸出模式可選，支持半橋和全橋輸出。此外，該方案還具有金屬異物檢測(cè)、獨(dú)立的LED狀態(tài)指示燈以及低功耗設(shè)計(jì)等功能，進(jìn)一步提高了其安全性和用戶便利性。

03PCB設(shè)計(jì)與擴(kuò)展方案

? PCB設(shè)計(jì)要點(diǎn)

在PCB設(shè)計(jì)中，需要關(guān)注幾個(gè)關(guān)鍵方面。首先，電流差分采樣輸入設(shè)計(jì)至關(guān)重要，其參考設(shè)計(jì)如圖（左）所示，其中R7作為0歐姆電阻，主要用于標(biāo)示GND網(wǎng)絡(luò)的取樣點(diǎn)。其次，H橋電流回路的參考設(shè)計(jì)也需仔細(xì)考慮，應(yīng)確保電流回路盡可能短且走線盡可能粗，以提高效率。此外，C1和C2電容應(yīng)妥善放置在電流回路的輸入端，以確保電路的穩(wěn)定性和性能。

? CH246D與MOS擴(kuò)展方案

在PCB設(shè)計(jì)領(lǐng)域，我們經(jīng)常需要探討各種拓展方案。其中，CH246D與MOS雙線圈單充擴(kuò)展方案?jìng)涫荜P(guān)注。這種方案充分利用了CH246D和MOS的特性，通過(guò)合理布局和優(yōu)化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了高效的單充功能。同時(shí)，雙線圈的設(shè)計(jì)也為系統(tǒng)提供了額外的靈活性和可靠性。

? 電機(jī)控制方案與平臺(tái)

此外，沁恒微還推出了多款基于CH32的電機(jī)控制方案。CH32系列MCU，以其出色的性能在電機(jī)控制領(lǐng)域占據(jù)一席之地。這些方案不僅支持永磁同步電機(jī)、無(wú)刷直流電機(jī)、直流電機(jī)、開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)和感應(yīng)電機(jī)等多種電機(jī)的調(diào)速與位置控制，還提供了豐富的控制策略和保護(hù)功能。同時(shí)，其高主頻、強(qiáng)大的運(yùn)算能力和靈活的配置選項(xiàng)，使得這些方案在各種應(yīng)用場(chǎng)景下都能發(fā)揮出卓越的性能。

04沁恒微及華秋商城介紹

? 沁恒微電子

再來(lái)看沁恒微電子，這家成立于2004年的公司，是射頻與高速數(shù)?；旌霞呻娐吩O(shè)計(jì)領(lǐng)域的佼佼者。其產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于以太網(wǎng)、藍(lán)牙無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、USB和PCI類(lèi)等接口芯片及單片機(jī)的集成。在技術(shù)上，沁恒微電子涵蓋了“感知+控制+連接+云聚”的全方位能力，包括ADC/PGA等模擬檢測(cè)、MCU智能控制及驅(qū)動(dòng)算法、HID人機(jī)交互、Ethernet/Bluetooth-LE等網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)。此外，公司還提供UART/USB/USB PD/PCIE/SerDes等接口通訊、數(shù)據(jù)安全、物聯(lián)協(xié)議和云端服務(wù)，致力于推動(dòng)萬(wàn)物互聯(lián)、上下互通的芯片及解決方案的發(fā)展。

? 華秋商城服務(wù)

關(guān)于沁恒微的上述電子產(chǎn)品，客戶可便捷地通過(guò)華秋商城進(jìn)行采購(gòu)。華秋商城，作為本土“元器件電商”的佼佼者，致力于為全球電子產(chǎn)業(yè)注入活力，提供全方位的服務(wù)，涵蓋“品牌選型+現(xiàn)貨采購(gòu)+海外代購(gòu)+BOM配單”的完整流程。憑借與全球3000多家原廠品牌及代理商的緊密合作，華秋商城能直接獲取原廠貨源，從而為客戶提供從方案設(shè)計(jì)到各類(lèi)元件采購(gòu)的一站式解決方案，包括BOM配單一鍵采購(gòu)、PCBA加工等服務(wù)。

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