5V-20v电源是什么？

将无线充电带入大众视野当数苹果与三星两大手机厂商：2015年，三星发布了支持无线充电的手机GalaxyS6；2017年，iPhone8以及iPhoneX成为苹果首款支持无线充电的手机。此后，华为、小米等国内手机厂商也纷纷试水无线充电，这项技术也一度成为中高端手机新趋势。

无线充电产品以其便利性，可靠性，安全性越来越受到消费者的追捧。除手机以外，越来越多支持无线充电的TWS无线耳机，智能手表等可穿戴设备不断涌入市场。与此同时，不同种类的无线充电设备也逐渐融入我们的生活场景，如宜家推出配有无线充电底座的台灯，小米推出30W超级无线闪充充电器等。

无线充电系统主要由电源、无线充电发送器和无线充电接受器三部分构成。图1为整个系统的组成主件，图2所示为其电路示意图。无线充电系统是如何工作的呢？以下为其工作原理的简要介绍：

无线充电发送器(Tx)通常由一个5V至20V的直流输入电源供电，这个电源来自AC/DC电源适配器或USB端口。一些特殊应用（如手机反向无线充电）也可能为电池供电。

无线功率控制器可驱动半桥或者全桥变换器来传输能量，并通过与接收器的通讯来调节传输功率。

发送器线圈通过电磁感应传输电力，能量被耦合到无线功率接收器(Rx)中。接收器通过一个类似的线圈来接收能量，并通过整流及功率变换电路（如充电电路）为后级提供能量。

接收器可通过通信接口发送命令来调节充电电压，还可以在收到充电结束的指示后，完全终止功率传输。

图1无线充电系统

图2无线充电系统电路示意图

为提高无线充电系统的工作效率，无线充电发送器(Tx)中线圈所需母线电压Vbus可设计为随着传输功率的大小而变化：满载充电时，传输功率最大，母线电压升至最高；待机状态时，传输功率最小，母线电压也随之降为最低。

前文提到过，无线充电发送器的电源Vin可能来自AC/DC电源适配器或USB端口（5V至20V），也可能为电池供电，有着较宽的电压范围。为匹配不同的电源电压和发送器线圈所需母线电压，在Vin与Vbus之间可使用DC/DC变换器来调节电压，而DC/DC变换器拓扑主要取决于电源电压Vin和线圈所需母线电压Vbus之间的电位关系。

例如一款30W的无线充电器，输入电压Vin为12V电源适配器提供，母线电压Vbus设计为在2V至20V范围内调节，此时就需要升降压变换器来满足Vin与Vbus之间的电压匹配。有些无线充电器设计为节省成本，选择牺牲待机功耗，在待机状态下发送线圈母线电压设计为输入端电压，则只需要升压芯片来满足充电时Vbus电压要求即可。

德州仪器升压和升降压方案在无线充电设备中的应用

德州仪器提供一系列的升压以及升降压产品，可满足各个功率范围的无线充电发送器的设计需要。下文将简要介绍德州仪器产品在不同应用场景中的最优方案。

升压和升降压控制器在无线充电器中的应用

目前，市面上的无线充电器功率在5W~30W不等。由于消费者对无线充电的诉求多为高效快速，大功率无线充电器成为新的趋势。此外，支持给多种无线设备同时充电的无线充电器也以其良好的用户体验越来越受到消费者亲睐。图3所示为无线充电器同时给手机，手表和耳机进行无线充电的应用场景。

图3无线充电器

图4为无线充电器电路示意图，为适应不同额定电压的适配器，输入电压范围设计为5V至20V。在待机状态下为减小待机功耗，输出电压可设计为低至2V；在满载下，输出电压需要升到最高设计值以获得最优的传输效率。如在30W无线快充中，升降压电路的最大输出电压一般设为20V左右。

图4升降压方案在无线充电器中的应用

德州仪器LM34936为四开关管的同步升降压控制器，内置2AMOSFET驱动，最大输出电压可至30V，封装小，效率高，适用于大功率无线充电器的设计需要。

如果为了降低成本，可选择升压控制器方案。德州仪器的同步升压控制器TPS43061较普通非同步升压方案可显著工作效率，减少热损耗，是大功率无线充电器设计的理想方案。

升压变换器在反向无线充电手机中的应用

近年来，反向无线充电功能也成为中高端智能手机的趋势之一。智能手机不仅仅作为一款通讯工具，也成为集多功能于一体的智能电子设备，可为TWS无线耳机，智能手表或其他手机进行无线充电，如图5所示。

图5支持反向无线充手机的应用场景

反向无线充电手机的电路示意图如图6，其中升压变化器可选择德州仪器的TPS61372或TPS61089。

图6升压方案在支持反向无线充手机中的应用

TPS61372在手机反向无线充应用中有以下显著优势：

宽范围电压输出最高可至16V，减小线圈电流，降低线圈损耗；

整体方案尺寸小，设计简单，BOM成本低

芯片采用小尺寸的WCSP封装，仅为157mm152mm05mm，如图7所示，特别适用于手机应用；

支持15MHz高开关频率，可有效减小外部电感电容的尺寸，降低成本；

外部元件少，设计简单

轻载下可选择PFM模式或者PWM模式，灵活满足客户对于轻载效率或者EMI设计要求。

具有真关断功能，当芯片处于不工作状态时，输入和输出端之间为真关断，减小待机功耗。

图8为典型应用示意图。

对于更大功率的无线充电设计需求，则可选择TPS61089。

升压变换器在无线充电移动电源中的应用

支持无线充电的移动电源也越来越多的涌现出来，其无线充电路结构与手机中的类似，如上图6所示。目前，移动电源的无线充电功率在5W~20W不等，德州仪器升压变换器TPS61089,TPS61088,TPS61178可用于此应用。

图9无线充移动电源

TPS61089,TPS61088的最大输出电压都为126V，两者分别支持7A和10A的最大开关电流；TPS61178的最大输出电压为20V，能提供最大至10A的开关电流。德州仪器的这三款芯片为集成上下管的同步升压转换器，可满足5W~20W无线充移动电源的设计需要。

相关文章

未标锂含量的锂电池不能带上飞机

手机电池第一次充电需要充多长时间

如何选择一款功能强大、宽输入范围的电池充电器？

热烈祝贺东莞钜大与比克电池结成战略合作伙伴

新技术实现电池快速充电 手机电池只需10秒

推荐品类

特种锂电池

低温锂电池

防爆锂电池

动力锂电池

储能锂电池

18650锂电池

12V锂电池

24V锂电池

36V锂电池

48V锂电池

锂离子电池

钛酸锂电池

宽温锂电池

聚合物锂电池

磷酸铁锂电池

为您推荐

74V 2600mAh 18650 PDA&无线POS锂电池 钴酸锂材料

74V 2600mAh 18650 PDA&无线POS锂电池 钴酸锂材料

74V 2750mAh 18650 三星 水质监测手持设备三元锂电池

74V 2750mAh 18650 三星 水质监测手持设备三元锂电池

12V 200Ah 26650 磷酸铁锂储能锂电池 锂离子电池

12V 200Ah 26650 磷酸铁锂储能锂电池 锂离子电池

111V 7800mAh 18650 钴酸锂电池

111V 7800mAh 18650 钴酸锂电池

无线充电是指没有线吗？并不是的，它只是利用了Qi电磁感应原理，在充电的时候与充电板接触即可进行充电。无线充电会不会给手机带来不好的影响？



为什么要使用无线充电？

我们现在手机大多使用的是锂电池，智能手机耗能近年来逐渐增加，电池的低容量与其矛盾越来越突出，现有的局限的电池技术解决不了该怎么办？快充和无线充这两项技术便出现了。



无线充电的缺点？

其实无线充电早在很久之前就已经用在电动牙刷和洁面仪上了，但是用于手机上的无线充电却没能让人感觉很美好。



图自网络，侵删

1、充电慢且不安全

电磁转换过程中的发热问题和锂电池受热不稳定的特性之间的矛盾使得目前的无线充电效率低于有线充电，早期的无线充电往往是手机拿起来以后背面烫得吓人，厂商也不得不降低无线充电的功率。



2、充电底座需额外购买

无线充电器的底座暂时还需要额外的购买，并不在手机附送配件范围内，要想体验无线充电的便利性，卧室要放一个、客厅要放一个、车里要放一个、公司还需要买一个我的内心感受如下：



图自网络，侵删

3、我根本不能离开我的手机

现在的手机厂商可能还没有意识到，对于很多人来说手机已经变成了身体的一部分，放在充电底座上进行充电还怎么玩手机？



无线充电的优点？

1、对于看起来比较危险的产品，大家关注的肯定是安全的问题，虽然现在的无线充电还存在着发热的问题，但是小编暂时还没有听闻使用无线充电爆炸的事件（当然没有消息是好事）。



2、起初很多手机使用无线充电是为了保护充电接口，毕竟数据线有多不结实大家都曾深有体会，某些方面来讲，确实减缓了充电接口的损坏。



3、由于锂电池是没有记忆效应的，所以用一下，充一下，并不会对电池产生不良影响（严重警告：不要边充边玩！不安全！很多iPhone充电事故都是这么发生的！）。所以利用零碎的时间进行充电，就不会担心出门没有电啦~



所以无线充电并不会对手机有什么不好的影响哦，只不过对于小编这样的重度手机使用者来说，大功率的快充会更适合。如果你是轻度手机使用者，无线充电可能会给你带来一些小惊喜哦~



有没有小伙伴打算尝试一下呢？已经尝试过的小伙伴们可以分享一下使用感受哦~另外大家对于无线充电有什么期待？小编希望无线充电可以像WiFi一样随时使用呢~

每天的日常之一就是为手机充电，但千篇一律的都是一个充电线连着充电头，需要充电时只能在固定地点玩手机实在不方便。而有个叫做OvrCharge的创意手机充电器就出现了，利用磁悬浮的方式，让手机无线充电，并且可以随意移动，十分便利。

磁悬浮充电器：OvrCharge

OvRcharge 无线充电器主要分为两部分：无线充电手机壳和磁悬浮底座。这个手机壳包含两个部分：电力感应接收器和磁铁，手机壳上有无线充电的接收端，比普通的无线充电手机壳多一个磁力模块，当底座通电时就可以产生斥力将其托起来。

该手机壳在设计上并不厚重臃肿，不会给手机带来额外的负担。即使你的手机本身不支持无线充电功能也看使用这款OvRcharge 无线充电器。OvRcharge 无线充电器的底座有两个尺寸版本：小版本尺寸较小，输出功率为500mAh;大版本尺寸较大，输出功率为700mAh。

木质的底座外壳也有核桃木、胡桃木等可选。此外，有了这款OvRcharge 无线充电器，平板电脑也能使用上。心仪这款创意产品的小伙伴们，可以赶紧去购买，用起来真的是贼爽!