账号:
密码:
CTIMES / 文章 /   
AirPower无线充电难在哪? 让苹果不得不取消
 

【作者: 籃貫銘】2019年04月23日 星期二

浏览人次:【3512】
  

图一 : 苹果的AirPower想要一次对三项产品充电,但实现的难度极大。(source: AFP)
图一 : 苹果的AirPower想要一次对三项产品充电,但实现的难度极大。(source: AFP)

几次的延期与避谈,市场就在猜测,苹果的「AirPower」无线充电板可能出了点问题,但大家都没有猜到的是,它居然会被取消。


因此消息一出,业界一片哗然,尤其是目前无线充电功能几??已成了智慧手机的标准配备,各式的充电板也早在市场销售数年,在终端与供应链皆成熟的情况下,苹果居然宣布他们「做不到」,因此人们不只有惊讶号,更有一个大问号。


无线充电有多普及,依据目前最大的标准认证组织WPC的资料,截至现在,共有超过3,500个产品通过认证,并已在市场上销售;市场研究机构IHS也预测,至2023年搭载无线充电技术的装置将会超过20亿个。因此就目前的市场面来看,很难想像无线充电会有做不下的可能,但苹果却是遭遇了瓶颈。


AirPower强调体验 技术难度大

「在投入许多的努力之後,我们认为AirPower将无法达到我们的高标准,而且我们已经取消了这个专案。我们对於期待推出这项产品的消费者感到抱歉,但我们仍相信未来是无线的世界,而且苹果会继续致力於推动无线的体验。」

苹果资深工程设计??总裁Dan Riccio在外国媒体上公开表示,「在投入许多的努力之後,我们认为AirPower将无法达到我们的高标准,而且我们已经取消了这个专案。我们对於期待推出这项产品的消费者感到抱歉,但我们仍相信未来是无线的世界,而且苹果会继续致力於推动无线的体验。」


这话其实说的很直白,就是目前的无线充电技术是不能满足苹果的要求,而且经过多年的尝试之後,他们确认了这是做不到的事,不过他们会继续开发其他无线的技术。


但环顾当前的市场风貌,让人实在很难相信会是这个结果,因此大家共同的问题就是,到底苹果的标准是什麽?又为什麽会达不到?


一直以来,苹果都不是一家会把规格与数据放在嘴边的公司,他们强调的是体验与愿景,也就是要提供人们一个超??以往的感受与想像,打造一个从来没有人实现的应用场景,过往的iPhone和iPod都是如此,当然AirPower也要是。因此苹果不会在具体的数据上钻牛角尖,例如要有多少的效率,要达到几瓦的功率,有的只是很明确的目标功能。


而苹果的目标也的确十分明确,AirPower就是要能为旗下的行动产品进行充电,包含iPhone、Apple Watch、AirPod等,而且要是非常方便、有效、安全的充电,当然整体的设计更要符合苹果一直以来对於工业设计的高标准,美观、紧凑、以及耐用。


在功能上,不仅要具备无线充电最杀手级的「随放即充(Drop and Go)」功能,同时充电板对於旗下产品的支援必须要非常有效率,明确的说,就是要允许使用者任意摆放,不管是iPhone和是Apple Watch,只要放上去就可以充,而且不用管放的位置,甚至,也要可以放个两三支。AirPower都能自行辨识,并给予同等效能的供电。


感应式与振谐式优缺各异 互补不易


图二 : 两大主流无线充电技术示意
图二 : 两大主流无线充电技术示意

所以从这样的使用场景来看,目前的无线充电的确是有一些力有未逮,尤其是在对应多机和对应多装置的应用上。


目前最普及的无线充电技术为感应式(inductive)与谐振式(resonant)两大类型,各自有WPC的Qi和AirFule两大阵营支持,其中WPC是全球最大的无线充电标准阵营,几??台面上的手机业者都已经加入,苹果也是其中一员。


这两类充电技术表面上是两大阵营,但其实有很多共通之处,例如都是使用磁感应技术为核心,皆透过发送线圈(transmission coil)与接受线圈(receiver coil)的电磁力作用来产生电流,不同处就是谐振式是采用固定的频率来产生作用,AirFule便是定在6.78MHz这个频率上来产生作用。


而由於这个频率的不同,让感应式与谐振式在应用上也有了一些差异,首先,就是耦合(coupled)的要求。感应式是属於紧密耦合(tightly coupled),收发线圈必须精确地对准才能有最隹效率,若是稍有偏移,效率就会大幅下降,因此对於装置的摆放位置就有较高的要求,同时两个线圈之间的距离必须非常靠近(小於10mm),而且对干扰物非常敏感。


至於谐振式则是属於松散耦合(loose coupled),只要两端的频率一致,就能进行有效率的作用,因此线圈间允许较宽的间距(50mm),且能感应的范围也较广,因此在实际的使用体验上较能满足使用者。此外,谐振式在多装置充电(multi -device charging)的有较隹的性能,只要单一线圈就可以对不同的装置充电。


由於看到了振谐式的优点,WPC也因此增加了对该技术的支援,让其Qi标准在1.2之後就相容於谐振式技术,允许系统设计者在装置内开发谐振模式(resonant mode)的功能。


至此,感应式与谐振式基本上就没有什麽阵营相容的问题,纯粹是哪一方的服务能力和影响力较大的考量。


然而无线充电最大的困难仍是在多装置的混合充电应用上,以及越来越复杂的无线应用环境。


感应式技术若要实现多装置的混合充电,则需要采用多线圈的设计,透过更多的线圈组合来解决紧密耦合的充电位置以及不同电压的问题,但是多线圈设计自然会衍生其他安全性与工业设计的挑战,例如倍增电磁波、热与装置厚度等。尤其如果想要支援三部以上的装置,则其线圈的组合就会更加复杂,但仍然很难达到随放即充的目标。



图三 : Qi标准自1.2版之後,已加入了谐振式的支援。(source: WPC)
图三 : Qi标准自1.2版之後,已加入了谐振式的支援。(source: WPC)

至於振谐式,虽然在对应多装置上有较隹的性能,但其电路结构先天上较为复杂,要能同时对不同供电电压的设备(如手机、手表和耳机等)来供电,也仍是非常棘手,不仅充电效率受限,也不容易做到随意放置的地步。再者,由於需使用固定频率充电,因此就有可能对於手机上的其他短距无线元件(例如NFC和RFID)产生损害,在设计上也存在许多局限。


仍待更成熟技术问世


图四 : 三星也是Qi标准的成员,但也单只使用感应式的技术。(source: Samsung)
图四 : 三星也是Qi标准的成员,但也单只使用感应式的技术。(source: Samsung)

整个来说,苹果所描绘的情境无论是感应式或者谐振式都很难达到,要能够完美的将两者的优势整合,其所花费的成本与制程也可能难以量产,因此不如不要继续开发,让旗下的产品继续使用目前市场上相容的周边即可。等到有新的技术问世,届时再使用更成熟的设计来开发产品才是更合理的考量。


目前除了感应式与谐振式之外,无线充电仍其他方式可以达成,例如电场耦合和电波传递等,然而这些技术也有各自的优缺点,而且不见得适合行动装置,想要有进一步的突破,看来还需要一大段路。


相关文章
低价刺激消费需求 SSD强势跃居主流
SSD市场前景艳阳高照
大厂布局推动商业化进程 Micro LED大小应用并进发展
5G时代加速到来,晶片大厂布局一览
无线充电应用起飞
comments powered by Disqus
相关讨论
  相关新品
mbed
原厂/品牌:RS
供应商:RS
產品類別:
Arduino
原厂/品牌:RS
供应商:RS
產品類別:
Raspberry Pi
原厂/品牌:RS
供应商:RS
產品類別:
  相关新闻
» 2018台湾生医光电产值年成长7.3% 光学治疗成长最多
» 5G的AiP封装将伴随材料、结构、可制造性测试等挑战
» 晶心推出N22商业等级RISC-V CPU FreeStart计画
» 工研奥斯卡奖四大金奖以创新科技助产业突破竞争
» 是德助高通在COMPUTEX展示 业界首部配备整合式数据机的5G笔电
  相关产品
» 富士通推出FRAM无加密演算法真伪认证解决方案
» Microchip升级主动型氢原子钟MHM-2020效能 长期提高近十倍
» 司麦德Ezi-SERVO II EtherCAT步进伺服马达 兼顾节能及快速部署
» 明纬KNX-40E 1280D KNX 智慧监控型开关电源
» 甲骨文发布新一代Oracle Exadata资料库机器X8
  相关资源
» Power Management Solutions for Altera FPGAs

AD


刊登廣告 新聞信箱 读者信箱 著作權聲明 隱私權聲明 本站介紹

Copyright ©1999-2019 远播信息股份有限公司版权所有 Powered by O3
地址:台北市中山北路三段29号11楼 / 电话 (02)2585-5526 / E-Mail: webmaster@ctimes.com.tw