藍牙耳機取代了傳統的有線耳機。Wi-Fi的通用性戰勝了傳統有線的乙太網路。無線充電能否取代傳統壁掛式充電器呢？在過去的 12 個月裡，無線充電的議題引起了媒體的高度關注。然而，無線充電的可行性取決於兩大關鍵因素：消費者能夠享受到的利益與安全性，以及高效率的表現。

無線充電究竟可以帶來什麼好處呢？

方便

消費者再也無需將其採用電池供電的電子裝置插入交流電源插座。試想一下，如果滑鼠墊可以直接幫無線滑鼠充電，那麼再也無需更換滑鼠的電池了，再者，如果你擁有一個可以利用無線充電方式的充電墊，就可以同時為智慧型手機、MP3 播放器、小筆電及電子書充電。而經常搭乘飛機的商務旅客，一定只希望攜帶一個薄薄的充電墊，而不是滿滿一包各式各樣的電源供應器。不難想像，在不久的將來，全球性的無線充電設施就會遍佈每個家庭、咖啡廳、機場和其他公共場所，消費者可以利用這些無線充電的設備隨時充電。如今，我們擁有許多可在世界各地運作的電子裝置，所以，這些電子產品也可以在任何地點利用無線方式進行充電。

美觀

在工作和個人娛樂中使用的電子裝置數量日益增加，速度之快令人難以置信。這些裝置都附帶專用充電器，結果看到的是雜亂糾結的一團電線，原本覺得酷炫的心境立即大打折扣。無線充電可以顯著地改善這種狀況。

「酷炫」因素

不可否認，大多數人對新推出的消費性電子商品越來越「迷戀」，對於能夠增強我們創新工具的新技術，消費者求之若渴。第一代無線充電裝置的初步成功，預示著對其未來技術追求有良好開端。

許多消費性電子商品的供應商都渴望能迅速採用此技術。他們的動機如下：

經濟實惠

無線充電在行動裝置配件市場上擁有無可限量的發展前景。消費者願意支付額外費用在零售市場上購買行動配件 。目前各地的替換/通用充電器零售價介於 30 美元到 100 多美元之間，許多傢俱公司現在開始在辦公室傢俱上配備無線充電器，期望從使用者獲取更多價值。以上所述僅僅是可能出現的廣泛用途中的兩個範例而已。

操作方便

一個實際案例，該公司每年花費500萬美元來更換或維修因壁掛式充電器使用不當而導致連接器損壞的電子產品。顯而易見，這些公司對無線充電肯定感興趣。另外，醫療儀器製造商也希望經由無線充電的方式來取代插頭，因為這將使電池供電的醫療裝置具備防水能力，並且便於消毒。

因此，目前有絕對足夠的證據可以評估無線充電的技術可行性。本文討論的方法基於電感式耦合概念來探討無線充電的方法。圖一所示為行動裝置的無線充電器解決方案實作。

《圖一　無線充電系統實作（自由定位）》 資料來源：Convenient Power (HK) Ltd.

當發射器 (Tx) 充電器與接收器 (Rx) 充電裝置距離很接近（實際應用中小於 1 公分）並形成空氣變壓器時，就會進行電感式電能傳輸。電感式充電本身是一種成熟的技術方法。它已經普遍地應用於消費性電子產品中，例如電動牙刷和電感式熱水器。這些產品能夠長期安全可靠地運作，本身就證明此技術可以大規模應用於消費性電子產品，包括行動電話。

電感式充電想要邁向商業化的關鍵在於解決系統效率的難題。在圖一中，系統效率是指從壁掛式電源供應器依序傳輸至Tx、直流輸出（從Rx），最後傳輸到電池的直流輸入效率。可用於提高系統效率的一些關鍵技術如下：

智慧控制

Tx和Rx兩者都應具備微控制器，使充電器與裝置之間能夠持續通訊。如此可確保傳輸最少的電能而將損耗降至最低。Tx 微控制器還可以採用更智慧化的待命電源方案，可以進一步最佳化系統效率。

電源調節

Rx應該是通訊協定中的主要裝置，以便持續評估電池的充電要求並控制發射器。使用負載調節方案，可以實現圖一中訊號路徑所示的持續、低速（小於 10 Hz）通訊。Rx 接收交流電並將其轉換為直流電。透過先進的控制演算法，即可直接使用直流輸出為電池充電。此技術消除了電源路徑中的調節步驟（通常是電源管理單元中的電池充電器），可顯著節省電能。

線圈設計/調校和屏蔽材料

線圈設計及其調校可進一步增強Tx與Rx之間的耦合，大幅提高系統效率。陶鐵屏蔽材料應包覆Tx和Rx，以增強變壓器的磁場強度。含正確成分的屏蔽材料可將系統效率提高4%以上。

多個 Rx 使用單一Tx

圖一所顯示為允許多個裝置充電的線圈網狀組合。這可以減少家中和辦公室的插座數量，並有助於減少電源損耗。

目前的標準系統效率約為70%。但隨著越來越多商品化的產品進入市場，可以預期這個數字在未來12個月內應該會持續提高。

至於成本的部份，從長期發展來看，價格並不會是構成無線充電的障礙。要設計無線充電所需的全部元件都可從市場上購買，而且這些元件都有許多不同的供應商。隨著市場需求的不斷提升，規模經濟和市場動力將可以促使成本持續下降。

結語

消費者對無線充電期待已久。為了解決效率、安全、相容性和材料成本等等問題，消費性電子商品製造商、電池製造商和半導體供應商進行了廣泛的異業合作，無線充電的前景令人鼓舞。