業(yè)界對高效電池再充電解決方案的要求絲毫不減，這也促使設計人員快速開發(fā)出最新最優(yōu)的解決方案。無線充電將成為移動設備領域中的新興發(fā)展趨勢。就近期而言，它將影響到蜂窩電話、筆記本電腦和平板電腦等設備。長期目標還包括電動汽車電池。
無線充電通常意味著，無需使用電線就能將能量直接從某個電源輸送到電池進行充電。有多種不同的方法實現這個任務，涵蓋范圍從電磁感應耦合（EMIC）和電磁諧振耦合到激光能量傳輸系統(tǒng)等。EMIC是目前最具成本效益并又很容易實現的方法。電磁諧振耦合在本質上與之相似，但在實現上卻較為復雜。
簡單地講，EMIC就是將信號從A點（初級線圈）發(fā)送到B點（拾波或接收線圈）。流經初級線圈的電流將產生電磁通量場（信號）并從線圈輻射出來。接收線圈位于初級線圈的作用范圍內，因此，初級線圈的通量場將與接收線圈相交。該通量場將在接收線圈中感應出電流，該電能就可用來給移動系統(tǒng)的電池進行無線充電。
EMIC無線能量
EMIC無線能量（EMIC-WP）傳輸或充電系統(tǒng)的基本設計概念非常簡單。設計中較困難的部分,如何達到關鍵的設計目標，即讓消費者接受它作為可行的移動設備充電選擇方案。移動EMIC-WP系統(tǒng)應能提供美觀的設計（即輕巧纖薄，并能夠滿足消費者對移動設備和相關EMIC-WP站的期望值），并且還要具有重量輕、可靠、高效能量傳輸和安全等特性。如果設計滿足所有這些因素，那么EMIC-WP將順理成章地成為各種類型移動設備事實上的充電解決方案。設計EMIC-WP系統(tǒng)時有許多考慮因素，例如：控制和電力電子器件，線圈設計，初次級線圈之間的間距考慮，以及設計工作頻率等。設計人員還必須知曉多種不足之處。例如：能量傳輸效率一直是消費者所關心的頭等大事。如果能量傳輸效率顯著低于直接連線的充電器系統(tǒng)，那么消費者就不太可能看好系統(tǒng)的附加成本。另外，如果EMIC-WP接收側的尺寸變化很大的話（某些時候，如果充電站很大的話），設備將被認為具有較差的移動性。這樣，EMIC-WP就很難成為通用模式的供電解決方案。最后，如果EMIC-WP解決方案出現一些負面效應（例如：干擾其它元器件的電子功能，或在工作期間加熱附近元器件等），那么消費者就有理由懷疑其安全性得不到保障。為了解決這些問題，設計人員需要確保在他們的EMIC-WP系統(tǒng)中采用通量場定向材料（FFDM）。與線圈產生的通量場發(fā)生交互的FFDM，可以確保EMIC-WP系統(tǒng)產生的通量場達到關鍵的設計目標。
FFDM磁導率和損耗
需要根據EMIC-WP系統(tǒng)性能目標對FFDM做出正確選擇。FFDM的性能可以通過在所選EMIC-WP工作頻率點與所產生的通量場發(fā)生交互的能力來表征。每種FFDM都將根據隨工作頻率發(fā)生變化的下面兩種特性與特定通量場發(fā)生交互。
FFDM磁導率：磁導率衡量的是通量場能夠被耦合到FFDM以改變通量場方向的程度（即改進與線圈的通量場交互，減少渦流損耗，提供通量場屏蔽）。在工作頻率點具有較高磁導率的FFDM更為可取，原因有多個方面，例如：能夠滿足目標應用的厚度要求，減輕重量，或實現更小的XY空間尺寸。
FFDM損耗：損耗衡量的是在FFDM交互期間通量場強度的減少程度。當通量場穿過FFDM時，FFDM可能以熱損耗的方式耗散掉一定百分比的通量場。在EMIC-WP系統(tǒng)的工作頻率點損耗應盡可能小。材料中的損耗（即轉換成熱量的能量）取決于頻率，它一般與FFDM中的渦流產生、磁滯損耗和鐵磁諧振交互有關。通常與FFDM相關的另一種材料是電磁吸收材料。這種材料一般在比EMIC-WP系統(tǒng)更高的應用頻率點具有相對較低的磁導率和較高的損耗。吸收材料能夠減少電磁干擾（EMI）信號的通量場強度，并可用來在感興趣的頻率范圍內實現最大可能的衰減。
例如：電磁吸收材料經常用來減少來自IC器件或有EMI噪聲的電源的EMI噪聲。在采用許多天線或較高頻率處理器的移動系統(tǒng)中，吸收材料能夠最大限度地減少可能由天線（Wi-Fi、4G天線）或數據線（data flex）收集到的EMI。EMI還可能降低天線或數據線的信噪比性能，而導致更高的數據誤碼率或較短的讀取距離，或者影響設備的EMI驗收測試結果。
FFDM的類型
FFDM有三種基本形式：燒結鐵素體（SF）薄片，復合磁性填充物（CMF）薄片（人造橡膠+磁性填充物）和磁性箔片（MF）。
SF薄片（Ferrite）的成分和在某個頻率范圍內的磁導率及損耗特性有所變化（圖1）。典型的SF材料包括鎳鋅鐵尖晶石和錳鋅鐵尖晶石。SF類型的選擇依據應用頻率、電源設計效率、磁導率、損耗、最小厚度、成本和易用性等。這些產品一般又硬又脆，需要保護膜用于保護、裸片切割和方便處理。
圖1：對典型燒結鐵素體薄片材料（EMW公司的EFS系列）的磁導率和損耗與頻率關系的測試結果
CMF薄片由填充了磁性填充物的人造橡膠組成。CMF型薄片具有很好的撓性和適中的價格。這些薄片一般具有比性能更好的SF薄片更低的磁導率，對某些EMIC-WP系統(tǒng)來說是很有用的選擇
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