無(wú)線充電器可通過(guò)電磁感應(yīng)，在不直接進(jìn)行電接觸的情況下執(zhí)行電能傳輸，因此無(wú)需繁雜的電纜電線連接，便可為我們的手機(jī)、手表、平板電腦以及耳機(jī)等設(shè)備供電。然而，隨著對(duì)電子設(shè)備更快充電的需求不斷增加，熱管理對(duì)于防止過(guò)熱問(wèn)題愈加重要，尤其是在電子設(shè)備變得更小、更便攜之際。

導(dǎo)致無(wú)線充電器過(guò)熱的因素是什么？

無(wú)線充電器使用電磁感應(yīng)，將能量從充電器發(fā)射器線圈傳輸至設(shè)備接收器線圈。在充電過(guò)程中，您可能會(huì)注意到，設(shè)備和充電器接觸時(shí)會(huì)發(fā)熱。這是由于，充電器組件中的電磁損耗會(huì)引起的功率耗散，從而產(chǎn)生熱量。

無(wú)線充電過(guò)程中的能量傳輸

電能先由設(shè)備的發(fā)射線圈轉(zhuǎn)換成磁場(chǎng)，然后由接收線圈轉(zhuǎn)回電能。

如果要限制能耗并最大限度提高充電效率，發(fā)射器線圈和接收器線圈的正確對(duì)齊必不可少。因此，一般充電器和接收器中的磁鐵會(huì)在達(dá)到適當(dāng)充電位置時(shí)，會(huì)給用戶“鎖定”的感覺(jué)。

無(wú)線充電器散熱挑戰(zhàn)

除了需使線圈對(duì)齊外，無(wú)線充電器還會(huì)面臨獨(dú)特的散熱挑戰(zhàn)，而必須解決這些挑戰(zhàn)，才能確保用戶安全與設(shè)備性能。

設(shè)計(jì)緊湊：緊湊的外形，給散熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)帶來(lái)了巨大限制。

符合標(biāo)準(zhǔn)：必須符合法規(guī)要求，才能確保充電器在安全工作限制范圍內(nèi)（皮膚疼痛感溫度閾值為44°C）運(yùn)行。

條件多變：無(wú)線充電器必須能夠適應(yīng)負(fù)載和環(huán)境溫度等的實(shí)時(shí)變化。

制定高效熱管理策略

與其它電子產(chǎn)品面臨的熱管理挑戰(zhàn)類似，無(wú)線充電器的主要熱管理挑戰(zhàn)也是基于對(duì)更快充電和更小設(shè)備的要求。消費(fèi)者想要的是一種既可便捷充電，又能隨身放在口袋里的產(chǎn)品。但要使智能手表或其它小型消費(fèi)類電子設(shè)備的整體封裝小型化，添加風(fēng)扇等大型散熱解決方案可能并不可行。工程師在設(shè)計(jì)小型空間解決方案時(shí)，會(huì)遵循安全熱閾值，他們通常會(huì)把目光投向下列等備選散熱方法。

材料選擇：選擇比樹(shù)脂材料導(dǎo)熱性更高的硅基材料等材料，以幫助提高智能手表外殼等的散熱性。

組件布置：通過(guò)參數(shù)掃描研究?jī)?yōu)化組件位置與尺寸，以防止發(fā)熱組件聚集。

通風(fēng)：在組件周圍加入自然氣流或強(qiáng)制氣流，以實(shí)現(xiàn)熱量耗散并促進(jìn)散熱。

隔熱：使用可最大限度減少向相鄰區(qū)域傳熱的材料包圍發(fā)熱組件。

散熱片：提供路徑和較大的表面積，有助于通過(guò)散熱片將熱量從熱源帶走。

系統(tǒng)效率分析：對(duì)無(wú)線充電器的磁、熱及電源電子方面進(jìn)行考量，有助于評(píng)估系統(tǒng)性能，從而可為消費(fèi)者帶來(lái)更快速的充電體驗(yàn)。

在考慮材料選擇、組件布置和外殼類型等不同熱管理選項(xiàng)時(shí)，設(shè)計(jì)人員有很多選擇。利用無(wú)線充電器設(shè)計(jì)仿真，電子設(shè)計(jì)人員不僅可驗(yàn)證其熱管理策略，而且還可在執(zhí)行原型設(shè)計(jì)之前優(yōu)化其設(shè)計(jì)。Ansys Maxwell、Ansys Icepak和Ansys Granta等仿真軟件，可幫助設(shè)計(jì)人員了解每種選擇將對(duì)他們各種性能場(chǎng)景的目標(biāo)產(chǎn)生何種影響。

無(wú)線充電器熱管理的未來(lái)是什么？

熱管理可使我們的設(shè)備在充電時(shí)保持低溫狀態(tài)，進(jìn)而可在保持電子設(shè)備安全性和使用壽命的同時(shí)，確保快速高效的能量傳輸。以下所示的全新散熱創(chuàng)新將為我們多彩的“賽博生活”注入新的活力，使無(wú)線充電變得更快速、更便捷。

連續(xù)充電：只要設(shè)備在無(wú)線充電器的覆蓋范圍內(nèi)，即可通過(guò)無(wú)線電波為其充電。

嵌入式充電器：將無(wú)線充電技術(shù)融入日常生活的各種場(chǎng)景，包括公共交通與家具等。

通用標(biāo)準(zhǔn)：通過(guò)為用戶帶來(lái)跨設(shè)備類型和制造商的無(wú)縫充電，實(shí)現(xiàn)全球充電兼容。