Breaking Through the Invisible Barriers of Wireless Power Transfer

突破無線電力傳輸的隱形障礙

想像一個沒有電線的世界,在那裡我們不再被一根栓在電源插座上電線所束縛,我們將更自由地隨時隨地替電子設備充電。 雖然這是當今無線充電解決方案所承諾的,但它還沒有成為現實—因為我們擁有的設備越多,我們需要為它們供電的電線和充電器就越多。

但一定要這樣嗎?隨著無線電力傳輸 (WPT) 技術不斷發展,高頻技術創新突破了無線電力傳輸的障礙,使您無論身在何處,都能實現新一代真正的無線“隨放即充”的使用場景。

挑戰:低頻 WPT 技術的限制  

今天的無線充電器使用低頻 WPT 技術,其實並不是無線的。 事實上,無線手機充電器通常被視為電源插座的延伸。

低頻 WPT 技術的重大技術挑戰在於對設備充電地點和方式的限制。 這種充電器可能不太好用,因為在充電開始之前,它需要設備和充電板之間精確對齊。 由於充電線圈的位置取決於手機的型號,因此每個設備所需的對齊方式都不同。

高頻技術正在打破無線電能傳輸的障礙,無論您身在何處,都能實現新一代真正的無線“隨放即充”的應用。

低頻 WPT 技術也限制了無線充電板的效率,造成充電速度極為緩慢,平均比有線充電多消耗 47% 的電量。這意味著在給同樣大小的電池無線充電時,設備必須更加努力地工作,產生更多熱能並使用更多能量。此外,當低頻 WPT 充電器靠近金屬(例如磁性手機支架)放置時,該技術會產生足以損壞設備、電池和/或充電板的熱能。

由於人們總是「在移動中」,想像在火車上或汽車中沒有充滿電或可使用的手機,大部分的人可能都無法接受這樣的狀況。不幸的是,在運行過程中使用無線充電板只會帶來另一層面的挫敗感,除了空間限制外,車輛顛簸或者突然停下來都可能會讓手機不再與無線充電板對齊,導致設備停止充電。此外,低頻WPT技術還會產生電磁場,對門禁系統產生負面影響,影響車門鎖/開、行李箱開/關動作,甚至導致引擎啟動失敗。

突破無線電力傳輸的隱形障礙

無線電力傳輸技術可用於智慧農業應用。

解決方案:採用 GaN 的高頻無線充電技術

高頻 WPT 技術一直是無線充電解決方案的最佳選擇,GaN 功率電晶體一直是高頻應用的最佳選擇。 很可惜的是,GaN 在無線充電的的解決方案一直沒有辦法商業化。然而隨著科技進步及近年的快速發展,GaN 功率電晶體已經具有經過驗證的性能和市場成熟度,可以應用在廣泛的無線充電場景,並帶來更高水準的創新。

採用高頻 GaN 功率半導體的 WPT 技術克服了現有解決方案中的物理限制,提供了更大的空間自由度,帶來隨放即充的充電體驗—支援無線充電的裝置只要放在充電板上就可以充電,無需精確調整位置。 GaN 功率放大器的效率極高,產生熱能極少,且不會干擾其他電子設備的工作頻率。 此外,GaN 也實現更高輸出功率,為無線電力傳輸和充電開啟更多應用機會。

GaN 功率電晶體為無線充電創造很多創新商業機會,市場上推出了各種採用 GaN 功率半導體的消費電子產品,例如工業機器人和無人機的高功率無線充電產品;其他採用 GaN 功率半導體的還包括,車內無線充電解決方案—能為多個公率超過 15W 的充電,且無需充電板,還有無線電動工具、安全巡檢無人機、及不受牆壁屏障的 5G 或電視訊號資料傳輸解決方案。

GaN Systems 高頻電力傳輸解決方案,使無線世界成為可能。 了解更多資訊,請參考氮化鎵在高頻 WPT 應用中的分析和優勢