蓝牙耳机取代了传统的有线耳机。 Wi-Fi的通用性战胜了传统有线的乙太网路。无线充电能否取代传统壁挂式充电器呢？在过去的 12 个月里，无线充电的​​议题引起了媒体的高度关注。然而，无线充电的​​可行性取决于两大关键因素：消费者能够享受到的利益与安全性，以及高效率的表现。

无线充电究竟可以带来什么好处呢？

方便

消费者再也无需将其采用电池供电的电子装置插入交流电源插座。试想一下，如果滑鼠垫可以直接帮无线滑鼠充电，那么再也无需更换滑鼠的电池了，再者，如果你拥有一个可以利用无线充电方式的充电垫，就可以同时为智慧型手机、 MP3 播放器、小笔电及电子书充电。而经常搭乘飞机的商务旅客，一定只希望携带一个薄薄的充电垫，而不是满满一包各式各样的电源供应器。不难想像，在不久的将来，全球性的无线充电设施就会遍布每个家庭、咖啡厅、机场和其他公共场所，消费者可以利用这些无线充电的​​设备随时充电。如今，我们拥有许多可在世界各地运作的电子装置，所以，这些电子产品也可以在任何地点利用无线方式进行充电。

美观

在工作​​和个人娱乐中使用的电子装置数量日益增加，速度之快令人难以置信。这些装置都附带专用充电器，结果看到的是杂乱纠结的一团电线，原本觉得酷炫的心境立即大打折扣。无线充电可以显著地改善这种状况。

「酷炫」因素

不可否认，大多数人对新推出的消费性电子商品越来越「迷恋」，对于能够增强我们创新工具的新技术，消费者求之若渴。第一代无线充电装置的初步成功，预示着对其未来技术追求有良好开端。

许多消费性电子商品的供应商都渴望能迅速采用此技术。他们的动机如下：

经济实惠

无线充电在行动装置配件市场上拥有无可限量的发展前景。消费者愿意支付额外费用在零售市场上购买行动配件 。目前各地的替换/通用充电器零售价介于 30 美元到 100 多美元之间，许多家具公司现在开始在办公室家具上配备无线充电器，期望从使用者获取更多价值。以上所述仅仅是可能出现的广泛用途中的两个范例而已。

操作方便

一个实际案例，该公司每年花费500万美元来更换或维修因壁挂式充电器使用不当而导致连接器损坏的电子产品。显而易见，这些公司对无线充电肯定感兴趣。另外，医疗仪器制造商也希望经由无线充电的​​方式来取代插头，因为这将使电池供电的医疗装置具备防水能力，并且便于消毒。

因此，目前有绝对足够的证据可以评估无线充电的​​技术可行性。本文讨论的方法基于电感式耦合概念来探讨无线充电的​​方法。图一所示为行动装置的无线充电器解决方案实作。

《图一 无线充电系统实作（自由定位）》 数据源：Convenient Power (HK) Ltd.

当发射器 (Tx) 充电器与接收器 (Rx) 充电装置距离很接近（实际应用中小于 1 公分）并形成空气变压器时，就会进行电感式电能传输。电感式充电本身是一种成熟的技术方法。它已经普遍地应用于消费性电子产品中，例如电动牙刷和电感式热水器。这些产品能够长期安全可靠地运作，本身就证明此技术可以大规模应用于消费性电子产品，包括行动电话。

电感式充电想要迈向商业化的关键在于解决系统效率的难题。在图一中，系统效率是指从壁挂式电源供应器依序传输至Tx、直流输出（从Rx），最后传输到电池的直流输入效率。可用于提高系统效率的一些关键技术如下：

智慧控制

Tx和Rx两者都应具备微控制器，使充电器与装置之间能够持续通讯。如此可确保传输最少的电能而将损耗降至最低。 Tx 微控制器还可以采用更智慧化的待命电源方案，可以进一步最佳化系统效率。

电源调节

Rx应该是通讯协定中的主要装置，以便持续评估电池的充电要求并控制发射器。使用负载调节方案，可以实现图一中讯号路径所示的持续、低速（小于 10 Hz）通讯。 Rx 接收交流电并将其转换为直流电。透过先进的控制演算法，即可直接使用直流输出为电池充电。此技术消除了电源路径中的调节步骤（通常是电源管理单元中的电池充电器），可显著节省电能。

线圈设计/调校和屏蔽材料

线圈设计及其调校可进一步增强Tx与Rx之间的耦合，大幅提高系统效率。陶铁屏蔽材料应包覆Tx和Rx，以增强变压器的磁场强度。含正确成分的屏蔽材料可将系统效率提高4%以上。

多个 Rx 使用单一Tx

图一所显示为允许多个装置充电的线圈网状组合。这可以减少家中和办公室的插座数量，并有助于减少电源损耗。

目前的标准系统效率约为70%。但随着越来越多商品化的产品进入市场，可以预期这个数字在未来12个月内应该会持续提高。

至于成本的部份，从长期发展来看，价格并不会是构成无线充电的​​障碍。要设计无线充电所需的全部元件都可从市场上购买，而且这些元件都有许多不同的供应商。随着市场需求的不断提升，规模经济和市场动力将可以促使成本持续下降。

结语

消费者对无线充电期待已久。为了解决效率、安全、相容性和材料成本等等问题，消费性电子商品制造商、电池制造商和半导体供应商进行了广泛的异业合作，无线充电的​​前景令人鼓舞。