在便攜式設(shè)備內(nèi)有一個接收器(Rx),它提供能量給電池充電。發(fā)射器(Tx)位于一個固定的底座內(nèi),并連接至壁掛式電源。輸入電能轉(zhuǎn)換為交流電,然后在發(fā)射器線圈與接收器線圈非常接近時,通過電感線圈發(fā)生磁耦合。接收器的輸出在電流高達1A時通常為5V,其可為便攜式設(shè)備內(nèi)的電池充電器IC提供輸入功率。
該系統(tǒng)中的發(fā)射器工作,由接收器芯片使用經(jīng)同一磁耦合路徑傳回的數(shù)字通信包形式的反饋進行控制。 Qi兼容接收器采用負載調(diào)制以數(shù)據(jù)包形式跨兩個線圈發(fā)送信息,與發(fā)射器進行通信。發(fā)射器線圈電壓和電流以2kHz的速率調(diào)制,由發(fā)射器解碼并用于控制。接收器可以向發(fā)射器發(fā)送多種類型的數(shù)據(jù)包,以實現(xiàn)控制和信息傳輸。此外,通信的失敗將終止任何功率傳輸。
Qi標(biāo)準(zhǔn)的“識別和配置”命令數(shù)據(jù)包非常有用,可保證功率僅傳輸?shù)秸_的設(shè)備,從而避免潛在的危險情況�!俺潆娡瓿伞焙汀敖Y(jié)束功率傳輸”數(shù)據(jù)包也是很有用的命令,當(dāng)電池充完電或出現(xiàn)其他情況需要終止功率傳輸時可停止功率傳輸(參考文獻1)。這些特性可保證采用現(xiàn)有廣為人知的標(biāo)準(zhǔn)在發(fā)射器和接收器之間進行安全的功率傳輸。
低功耗無線系統(tǒng)
通過精心調(diào)整線圈尺寸和外部元件值來匹配更小尺寸應(yīng)用,可針對低功耗無線系統(tǒng)對既有的Qi兼容接收器和發(fā)射器進行優(yōu)化。發(fā)射器和接收器的線圈均可縮減尺寸,以適應(yīng)更小的外形。電源部分的元件(特別針對發(fā)射器)可降低功率規(guī)格。
典型的WPC-1.1 Qi兼容系統(tǒng)可支持功率高達5W的輸出負載(通常為5V@1A)。另一方面,適用于可穿戴設(shè)備應(yīng)用的低功耗系統(tǒng)可能擁有5V@100mA~250mA的輸出電力范圍。
大多數(shù)Qi兼容功能的使用并不影響尺寸或性能。異物檢測(FOD)功能是一項可選功能,可防止功率傳輸?shù)匠潆妳^(qū)的雜散金屬物體。在具有FOD功能的低功耗系統(tǒng)中,總輸出功率被減小50%以上。隨著充電區(qū)域的縮小,物體進入該區(qū)域,并被加熱至出現(xiàn)問題的可能性也大大降低。FOD功能的關(guān)鍵可能主要取決于可穿戴設(shè)備充電墊或充電底座的機械設(shè)計。
表1總結(jié)了采用WPC-1.1 Qi標(biāo)準(zhǔn)時的一些主要可用功能,而這些功能在定制可穿戴應(yīng)用時是可選的。