Wie beeinträchtigen Snap-On-Induktionsladesysteme die Gerätefunktion nicht?

Es gibt eine Vielzahl von drahtlosen Snap-On-Ladelösungen auf dem Markt. Zum Beispiel enthält diese eine Ladematte und eine Plastikhülle, die auf das iPhone gelegt wird.

Ich nehme an, die Wicklung befindet sich in der Mitte des Gehäusebodens und nimmt einen ziemlich großen Bereich ein. Zum Vergleich: MIFARE Ultralight-Smartcards haben die Größe einer Kreditkarte, und Kabel können gesehen werden, wenn die Karte mit einer hellen Lichtquelle beleuchtet wird - sie verlaufen direkt entlang des Kartenumfangs. Diese Frage enthält einen Scan einer abisolierten Karte.

Wenn das Telefon auf die Matte gelegt wird, ist der Luftkerntransformator des Ladesystems fertig und ich nehme an, dass das Magnetfeld dort ziemlich stark ist. Wie induziert dieses Feld keine Ströme in den Telefonstromkreisen und stört die Telefonfunktion nicht?

Ich meine, wenn das Telefon mit induktivem Laden geliefert würde, müsste der Hersteller das Telefon von Anfang an entsprechend gestalten. Das beschriebene System wird jedoch von einem Dritten geliefert und ist eindeutig separat konzipiert.

Wie stören solche Snap-On-Systeme von Drittanbietern die Funktionsweise des Geräts nicht?

Für maximale Empfindlichkeit würde eine Antenne auf die Wellenlänge des eingehenden Signals dimensioniert. Die Größe der meisten Drähte (Leiterbahnen) auf der Leiterplatte eines Telefons ist um 2-3 Größenordnungen zu klein, um eine gute Antenne für das drahtlose Stromsignal zu sein. Die Größe der Drähte innerhalb der Chips wäre um Größenordnungen kleiner. Die Drahtschleife des drahtlosen Leistungsempfängers ist so dimensioniert, dass sie mit dem Sender in Resonanz steht, und verfügt über eine Schaltung, um die Resonanz aktiv zu leiten. Die Frequenzen für die drahtlose Stromversorgung sind im Vergleich zu den meisten Vorgängen in einem Telefon sehr niedrig - kHz im Vergleich zu GHz.

Jede digitale Verarbeitung wäre immun gegen Rauschen, solange sie weit unter der Schwelle zur Erzeugung von Bitfehlern bleibt. Die empfindlicheren Teile des Telefons für die drahtlose Stromversorgung sind die analogen Bereiche wie HF-Empfänger und Audio. Audio wäre besonders anfällig, da die Signalfrequenzen im kHz-Bereich näher beieinander liegen, obwohl sie möglicherweise noch ein oder zwei Größenordnungen voneinander entfernt sind (4 kHz für Sprache gegenüber 100 kHz für Leistung).

Die meisten Menschen benutzen ihr Telefon nicht, während es sich im Ladegerät befindet. Daher werden Probleme, die verursacht werden, normalerweise nicht bemerkt, solange keine dauerhaften Schäden verursacht werden. Das schlimmste Szenario können verpasste Anrufe oder schlecht klingende Audiodaten sein, wenn sie aufgeladen werden, während sie an die Stereoanlage angeschlossen sind.

Induktives Laden von Geräten

Zusammenfassung

• Ein passender Empfänger ist erforderlich.

• Der Empfänger verwendet einen Resonanzkreis, um die erlebten Spannungspegel stark zu erhöhen. Siehe unten und auf der Wikipedia-Resonanzseite, was Resonanz bewirkt.
  Bei Resonanz können mehr als 100-fache Spannungserhöhungen auftreten.

  Große Spannungen mit Resonanz -> gute Kraftübertragung.
  Niedrige Spannungen bei Nichtresonanz = geringe Interferenz.

• Das Feld ist nahfeldmagnetisch.
  Eine gewisse Induktion in Audiokreise kann auftreten , wenn das Gerät während des Ladevorgangs verwendet wird.

Man sagt:

• Das Aufladen Ihres iPhone 4 ist jetzt so einfach wie das Ablegen! Komplettlösungen sind vorgefertigte Pakete, die eine Powermat-Ladematte mit einer Position und einen Empfänger kombinieren , um ein nahtloses Upgrade für das kabellose Laden zu ermöglichen. Laden Sie Ihr iPhone 4 mit der Powermat 1Xi und Receiver Hülle für iPhone 4 auf.

UND

• Drahtlose Empfängertür für iPhone 4

  Mit der kabellosen Powermat Receiver-Hülle für das iPhone 4 kann Ihr iPhone 4 auf jeder drahtlosen Powermat-Ladematte kabellos aufgeladen werden. Die Powermat Receiver-Hülle erweitert Ihr iPhone 4 nahtlos auf kabelloses Laden

  Einmaliges Ersetzen der Telefonhülle durch ein schlankes, schlankes, figurbetontes Design, das das ursprüngliche Design Ihres iPhones widerspiegelt. Legen Sie es einfach auf eine Powermat-Matte, um es drahtlos aufzuladen, ohne ein- und auszustecken

Bild: Telefon über Ladestation gehalten.

Der wichtigste Punkt, den es zu beachten gilt, ist "und ein Empfänger" - in diesem Fall in der Ersatzkoffereinheit implementiert.

Der Empfänger verfügt über einen induktiven Tonabnehmer, der so abgestimmt ist, dass er bei der Sendefrequenz mitschwingt, wodurch die verfügbaren Spannungspegel sehr stark erhöht werden.

Grafik: Zunahme der Amplitude mit abnehmender Dämpfung und Annäherung der Frequenz an die Resonanzfrequenz eines gedämpften einfachen harmonischen Oszillators. Von der Wikipedia-Resonanzseite

Die erzeugten Felder sind signifikant und können bei einigen Geräten Probleme verursachen, haben jedoch in den meisten Fällen keine Auswirkungen auf nicht abgestimmte Schaltkreise. Der wahrscheinlichste Effekt wäre die Audioaufnahme in Audiokreisen, wenn das Gerät während des Ladevorgangs verwendet wird. In fast allen Fällen wird das Gerät jedoch nicht auf der Ladematte verwendet.

Bild: Telefon mit angeschlossenem "Empfänger".

Wireless Power Consortium

• Das Wireless Power Consortium ist eine Kooperation unabhängiger Unternehmen. Die Zusammenarbeit wird durch eine Konsortialcharta geregelt, in der Regeln für Vertraulichkeit, geistiges Eigentum und Entscheidungsfindung festgelegt sind.

Von hier auf ihrer Seite

Resonanzkopplung

• von: Eberhard Waffenschmidt, Philips Research

  Von Beginn der induktiven Leistungsübertragung an werden Resonanzkreise verwendet, um die induktive Leistungsübertragung zu verbessern. Bereits vor mehr als hundert Jahren verwendete Nicola Tesla Resonanzen in seinen ersten Experimenten zur induktiven Energieübertragung. Insbesondere bei Systemen mit niedrigem Kopplungsfaktor kann ein Resonanzempfänger die Leistungsübertragung verbessern. Die Resonanzleistungsübertragung ist eine spezielle, aber weit verbreitete Methode zur induktiven Energieübertragung und wird durch die gleichen Einschränkungen der Magnetfeldemissionen und des Wirkungsgrads begrenzt.

  Um den Effekt zu verstehen, kann er mit mechanischen Resonanzen verglichen werden. Betrachten Sie eine auf einen bestimmten Ton gestimmte Saite als mechanischen Resonator. Selbst ein weit entfernter und niedriger Schallgenerator kann die Saite zu Vibrationen anregen, wenn die Tonhöhe angepasst ist.

  Hier besteht der Resonator im Empfänger aus der Empfängerinduktivität und einem Kondensator. Der Sender kann auch einen Resonator haben. Die allgemeine Anordnung ist in 6a dargestellt. Die Sender- und Empfängerspulen LTx und LRx können als schwach gekoppelte Transformatoren betrachtet werden. Hierzu kann ein Ersatzschaltbild bestehend aus Magnetisierung und Streuinduktivität abgeleitet werden, wie in 6b gezeigt. In diesem Diagramm sind auch die Widerstände der Wicklungen dargestellt. Das Diagramm zeigt deutlich, dass die Resonanzkondensatoren die Streuinduktivität im Empfänger und die Magnetisierungsinduktivität im Sender aufheben. Die einzige verbleibende Grenze für die Leistungsübertragung sind nun die Wicklungswiderstände der Spulen, deren Impedanz eine oder zwei Größenordnungen niedriger ist als die der Induktivitäten. Daher ist für eine gegebene Generatorquelle

Verwandte - nur Interesse:

Ich besitze ein US-Patent (jetzt abgelaufen). Es dient zur induktiven Energieübertragung zwischen einer langen Schleife und "Stationen", die beide Leistung von der Schleife empfangen und bidirektional über die Schleife signalisieren. Anwendung war ein Lagerpflücksystem. Die verfügbare Leistung pro Station betrug ein Watt oder wenige. Aus dem Speicher lag die Signalisierungsrate im Bereich von 100 kbps. Insgesamt eine ziemliche Herausforderung. Das System funktionierte, aber der Client ging nicht kommerziell mit dem Gesamtsystem vor.

Der Grund warum:

Einige anscheinend kompetente Leser haben gefragt, WARUM die obige Beschreibung beschreibt, was passiert. Aus dem obigen Text entnommen, fasst das Folgende die wichtigsten Punkte zusammen. Abschnitte in fett sind Kommentare / Erläuterungen zum Text von oben. ::

• Der Empfänger verwendet einen Resonanzkreis, um die erlebten Spannungspegel stark zu erhöhen.

  Es wird allgemein festgestellt, dass große Spannungen mehr Wirkung haben als kleine Spannungen.

• Der Empfänger verwendet einen Resonanzkreis, um die erlebten Spannungspegel stark zu erhöhen.

  Resonanz bewirkt, dass die Spannungen bei der ausgewählten Frequenz viel größer sind. Dies ist ein Grundprinzip von Schwingkreisen. In der Tat ist dies im Wesentlichen das, was "abgestimmter Schaltkreis" und "Resonanz" bedeuten.

• Eine gewisse Induktion in Audiokreise kann auftreten, wenn das Gerät während des Ladevorgangs verwendet wird.

  Sogar die kleinen Spannungen ** KÖNNEN einige Effekte verursachen - dh das Induktionssystem KANN tatsächlich EINIGE Effekte haben. **

• Der Empfänger verfügt über einen induktiven Tonabnehmer, der so abgestimmt ist, dass er bei der Sendefrequenz mitschwingt, wodurch die verfügbaren Spannungspegel sehr stark erhöht werden.

  Was es gesagt hat.

• Die erzeugten Felder sind signifikant und können bei einigen Geräten Probleme verursachen, haben jedoch in den meisten Fällen keine Auswirkungen auf nicht abgestimmte Schaltkreise.

  Und wieder

• Der wahrscheinlichste Effekt wäre die Audioaufnahme in Audiokreisen, wenn das Gerät während des Ladevorgangs verwendet wird. In fast allen Fällen wird das Gerät jedoch nicht auf der Ladematte verwendet.

  Wenn Sie Ihren Kopf gegen das Telefon legen und zuhören, während es auf der Ladematte liegt, können Sie einige Effekte von den induzierten Spannungen hören - aber das kann nur der Effekt auf Ihren In-Ear-Bluetooth-Ohrhörer sein :-).

• Das Diagramm zeigt deutlich, dass die Resonanzkondensatoren ... deren Impedanz eine oder zwei Größenordnungen niedriger ist ... Daher kann für eine gegebene Generatorquelle viel mehr Leistung empfangen werden.

  Wie in der Abbildung gezeigt, stimmen die Kondensatoren die hochohmigen Teile des Stromkreises ab, sodass Sie bei Verwendung der Resonanz große Spannungen bei der ausgewählten Frequenz erhalten können. Ohne Resonanz kann der Stromfluss 100-mal geringer sein. 100 ist viel.