摘 要 筆記本電腦作為當(dāng)今信息時(shí)代的一種產(chǎn)物，逐漸成為當(dāng)今人們生活中不可或缺的一部分。隨著時(shí)代的高速發(fā)展，筆記本電腦越來越智能化，筆記本的功耗問題也就隨之出現(xiàn)。本文就通過對(duì)無線充電技術(shù)解決筆記本電池續(xù)航能力短這一問題進(jìn)行分析，讓讀者進(jìn)一步的了解筆記本無線充電技術(shù)。

關(guān)鍵詞 筆記本 無線充電 電磁共振

中圖分類號(hào)：TN86 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

隨著電子技術(shù)的高速發(fā)展，筆記本已走進(jìn)大眾的生活，無論是休閑，還是辦公，筆記本都擁有著無窮的魅力。隨著電子技術(shù)的成熟，筆記本的硬件也在不斷地升級(jí)換代，不斷滿足著社會(huì)的發(fā)展和各個(gè)不同層次人群的需求。但同時(shí)也帶來了一個(gè)不得不面對(duì)的問題，筆記本越來越智能，功能越來越強(qiáng)大，是建立在電能消耗的基礎(chǔ)上的。目前市場(chǎng)上的筆記本電池續(xù)航能力很短，平均在4個(gè)小時(shí)左右，而且市面上筆記本品牌繁多，充電設(shè)備并不能通用，而且大多笨重，本來很便捷的筆記本變得很不方便。針對(duì)此種情況，筆記本無線充電裝置，就應(yīng)運(yùn)而生了。

1 無線充電技術(shù)概述

無使用電纜和電線便能為任何電子設(shè)備進(jìn)行充電，即無線充電。其實(shí)早在1890年，物理學(xué)家兼電氣工程師尼古拉·特斯拉（Nikola Tesla）就已經(jīng)做了無線輸電試驗(yàn)。2007年初，美國(guó)麻省理工學(xué)院的馬林·索爾賈希克 帶領(lǐng)一些學(xué)生對(duì)無線充電技術(shù)的研究又登上了一個(gè)臺(tái)階，他們?cè)趦擅滓酝獬晒νㄟ^無線電流點(diǎn)亮了一盞家用燈泡。無線充電技術(shù)無論是在工業(yè)還是消費(fèi)電子行業(yè)中都有應(yīng)用，這些應(yīng)用中的大多數(shù)都處在發(fā)展階段，并在不久的將來有著巨大的潛力。

2 無線充電裝置概況

全球無線充電（wireless charging）市場(chǎng)預(yù)計(jì)將在2017年達(dá)到71.6億美元，這一數(shù)字在2011年為4.5686億美元。2012年-2017年，該市場(chǎng)的年復(fù)合增長(zhǎng)率預(yù)計(jì)為57.46%。中國(guó)是全球最大的消費(fèi)電子生產(chǎn)國(guó)，同時(shí)也是第二大的消費(fèi)電子市場(chǎng)，迅速發(fā)展無線充電技術(shù)，刻不容緩。

目前市場(chǎng)上最為常見的無線充電技術(shù)是利用電池感應(yīng)原理來實(shí)現(xiàn)的。另外，無線電波也是一種較為成熟的無線充電方式，其原理是利用微型高效接收電捕捉從障礙物反射回來的無線電波，隨之轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的電壓。目前無線充電技術(shù)，是透過外接的發(fā)射器與接收器進(jìn)行，就像是設(shè)備長(zhǎng)了一條尾巴——好處是透過共通接口，每個(gè)設(shè)備都可以使用，也不需要安裝特殊軟件或者是機(jī)體改造。然而，因?yàn)闊o線充電是透過電磁感應(yīng)進(jìn)行，充電時(shí)的電磁感應(yīng)除了會(huì)造成人體安全的疑慮以外，相對(duì)也容易干擾設(shè)備的運(yùn)作，特別是對(duì)無線通信所產(chǎn)生的干擾問題。因此，針對(duì)小型無線充電設(shè)備，需要一套安全測(cè)試的標(biāo)準(zhǔn)，以確保發(fā)射器及接收器無論在正常運(yùn)作或是失效狀態(tài)時(shí)，使用者及操作設(shè)備都是安全無虞的。

3 電磁共振技術(shù)

電磁共振技術(shù)正處于發(fā)展階段，但是也可實(shí)現(xiàn)無線充電功能。當(dāng)振蕩電路為非理想狀態(tài)而有電阻時(shí)，電阻發(fā)熱，成為阻尼振蕩；當(dāng)振蕩電路中有外加的周期性電動(dòng)勢(shì)作用時(shí)，將成為受迫振蕩；當(dāng)外加電動(dòng)勢(shì)的頻率與電路自由振蕩的固有頻率相同時(shí)，振幅達(dá)最大值，叫電磁共振。其原理類似聲波共振的原理，兩種介質(zhì)具有相同的共振頻率，就可以用來傳遞能量。

電磁共振式WPT，是美國(guó)MIT 領(lǐng)導(dǎo)的研究小組在2007年提出的突破性技術(shù)。他們使用兩個(gè)固有諧振頻率相等的銅繞組，在共振激勵(lì)條件下，距離2m 處，成功點(diǎn)亮了一個(gè)60W 的燈泡。由于電磁波是變動(dòng)的電磁場(chǎng)，理論上電磁波都能在能量守恒定律的作用下轉(zhuǎn)換成能量，一般的無線信號(hào)傳輸就是利用此原理，只是通信會(huì)被帶電的晶體管放大。然而，若信號(hào)來源電磁波能量再提高，也不采用信號(hào)放大的耗電線路，通信電波也能夠作為電能的來源。電磁共振式WPT可顯著提高能量的有效耦合及變壓器的傳輸效率，受到業(yè)界的關(guān)注。Intel 、Sony、海爾等公司都已開始著手研發(fā)該技術(shù)。此外，利用共振模式對(duì)激勵(lì)頻率要求的嚴(yán)格性，可通過合理設(shè)置激勵(lì)頻率，向指定電器供電，提高安全性。

如今，電磁共振，電磁耦合原理已經(jīng)過驗(yàn)證。而且在國(guó)外很多研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)團(tuán)體還在大量（下轉(zhuǎn)第15頁）（上接第11頁）精力研究和論證可行性以及工業(yè)化，國(guó)內(nèi)的清華大學(xué)、北京科技大學(xué)、哈工大、北方工大等一些科研院校以及深圳、上海等城市的一些高科技企業(yè)已經(jīng)進(jìn)入這個(gè)熱門又前衛(wèi)的行業(yè)。哈佛理工在2007年6月7日美國(guó)《科學(xué)》雜志的網(wǎng)站上發(fā)表了他們的研究成果。他們利用銅制線圈作為電磁共振線圈附在傳送電力方，另一團(tuán)在接受電力方。當(dāng)傳送方送出某特定頻率的電磁波后，經(jīng)過電磁場(chǎng)擴(kuò)散到接受方，電力就實(shí)現(xiàn)了無線傳導(dǎo)。這項(xiàng)被他們稱為“無線電力”的技術(shù)經(jīng)過多次試驗(yàn)，已經(jīng)能成功為一個(gè)兩米外的60瓦燈泡供電。目前這項(xiàng)技術(shù)的最遠(yuǎn)輸電距離還只能達(dá)到2.7米。

4 結(jié)束語

總體而言，無線充電技術(shù)將會(huì)在很大程度上方便我們的生活，也將用于我們諸多可以想象得到和想象不到的領(lǐng)域。本文通過對(duì)無線充電設(shè)備的發(fā)展和特點(diǎn)進(jìn)行研究和討論，進(jìn)一步的了解了無線充電系統(tǒng)的工作原理，雖然該系統(tǒng)目前還并不能應(yīng)用于實(shí)際當(dāng)中，但是隨著科技的發(fā)展，人才素質(zhì)的不斷提高，相信不遠(yuǎn)的將來，筆記本電腦、手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、攝像機(jī)等便攜式電子設(shè)備，無論什么品牌無時(shí)無刻都可以充電，無線電流就會(huì)像空氣一樣存在于整個(gè)世界。

參考文獻(xiàn)

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