無(wú)線充電系統(tǒng)的線圈測(cè)試方案

【W(wǎng)ord版本下載可任意編輯】無(wú)線充電系統(tǒng)的線圈測(cè)試方案智能終端上不斷增加新功能，電池壽命成為用戶頭痛的問題之一。相比便攜式電源和電纜供電而言，無(wú)線充電技術(shù)因其方便性和多功能性獲得了很大的關(guān)注，從而成為市場(chǎng)解決方案之一。作為無(wú)線充電技術(shù)中一種的應(yīng)用，無(wú)線設(shè)備由于操作時(shí)間長(zhǎng)，因而需要提供更好的充電性能。

本指南對(duì)KeysightE4980A/AL精細(xì)LCR表如何表征無(wú)線充電系統(tǒng)中常用的組件——線圈開展了說(shuō)明。

無(wú)線充電系統(tǒng)的線圈

當(dāng)今在用的無(wú)線充電標(biāo)準(zhǔn)不只一種，但它們有一個(gè)共同的特點(diǎn)，就是一般都采用線圈(或基于線圈的共振器)來(lái)產(chǎn)生電磁場(chǎng)，以及開展能量傳輸。典型的無(wú)線充電系統(tǒng)由兩部分組成：發(fā)射單元和接收單元，功率和能量傳輸可以通過(guò)電感耦合，在發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間實(shí)現(xiàn)（圖2）。通常情況下，發(fā)射線圈和驅(qū)動(dòng)電路安裝在充電座上，而接收線圈和相關(guān)電路則內(nèi)置于需要充電的裝置內(nèi)，如智能電話等。功率傳輸效率是無(wú)線充電系統(tǒng)的關(guān)鍵指標(biāo)。這個(gè)指標(biāo)受許多因素影響，比方線圈之間的距離，電感寄生，線圈如何排列等。對(duì)單一的線圈而言，在大多數(shù)情況下，設(shè)計(jì)階段需要的損耗（低DCR）和寄生（高Q）。發(fā)射機(jī)和接收機(jī)線圈的典型測(cè)試參數(shù)為L(zhǎng)s（串聯(lián)電感），Rs（串聯(lián)電阻）和DCR（直流電阻）?；赪PC標(biāo)準(zhǔn)的線圈測(cè)試頻率通常低于1MHz。

E4980A/AL精細(xì)LCR表是高達(dá)2MHz的元器件的測(cè)量行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)解決方案。該儀表因其高度和可重復(fù)的測(cè)量、寬阻抗范圍和高測(cè)量速度而廣受元器件制造市場(chǎng)的青睞。

圖2.無(wú)線充電系統(tǒng)

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高精度的標(biāo)準(zhǔn)DCR測(cè)量

發(fā)射機(jī)線圈和接收機(jī)線圈的直流電阻會(huì)直接影響能量傳輸?shù)碾娮钃p耗，因此需要低DCR（通常低到毫歐級(jí)）來(lái)確保高功率傳輸效率。

DCR（直流電阻）測(cè)量是E4980A/AL精細(xì)LCR表的標(biāo)配功能。E4980A/AL能非常地測(cè)量低到毫歐級(jí)的DCR值。同時(shí)，E4980A/AL支持低接觸電阻夾具，如16047E和夾具補(bǔ)償功能。如果線圈的DCR是100毫歐，E4980A/AL的DCR精度可達(dá)5%，意味著真值在大約95毫歐到105毫歐之間。這種精度是非常高的，因?yàn)榛谧詣?dòng)平衡電橋法的LCR表測(cè)量低DCR的難度很大。

寬阻抗范圍用于測(cè)量電感和穩(wěn)定的小ESR

發(fā)射機(jī)和接收機(jī)線圈的電感通常在微亨μH范圍，測(cè)試在幾十千赫茲的頻率范圍內(nèi)開展。因此，阻抗范圍從幾毫歐到幾歐。E4980A/ALLCR表具有優(yōu)異的寬阻抗范圍性能，在4毫歐到100毫歐之間可保持10%以內(nèi)的精度（圖2），特別適合于無(wú)線充電系統(tǒng)線圈的測(cè)量。

電感的等效串聯(lián)電阻（ESR）也需小而穩(wěn)定，以滿足低功耗要求。E4980A/AL為ESR測(cè)量提供了出色的測(cè)量穩(wěn)定性（圖3）。

頻率赫茲

圖2.10%阻抗測(cè)量精度范圍（測(cè)試信號(hào)1Vrms，MED模式，電纜0米）

圖3.低阻抗評(píng)估（E4980A，1毫歐100K赫茲）

快速測(cè)量，提高產(chǎn)品良率

制造業(yè)主要關(guān)心的是提高產(chǎn)量，降低測(cè)試成本。E4980A/AL具有快速測(cè)量功能，提高了設(shè)計(jì)和制造的測(cè)量效率。E4980A的測(cè)量速度如下：

短（SHORT）模式下，1兆赫茲每點(diǎn)5.6毫秒

中（MED）模式下，1兆赫茲每點(diǎn)88毫秒

長(zhǎng)（LONG）模式下，1兆赫茲每點(diǎn)220毫秒

大量測(cè)試夾具滿足測(cè)試需求

E4980A/ALLCR表可搭配二十多種夾具，來(lái)滿足從材料到S