業(yè)界對(duì)高效電池再充電解決方案的要求絲毫不減，這也促使設(shè)計(jì)人員快速開發(fā)出最新最優(yōu)的解決方案。無線充電將成為移動(dòng)設(shè)備領(lǐng)域中的新興發(fā)展趨勢(shì)。就近期而言，它將影響到蜂窩電話、筆記本電腦和平板電腦等設(shè)備。長期目標(biāo)還包括電動(dòng)汽車電池。
無線充電通常意味著，無需使用電線就能將能量直接從某個(gè)電源輸送到電池進(jìn)行充電。有多種不同的方法實(shí)現(xiàn)這個(gè)任務(wù)，涵蓋范圍從電磁感應(yīng)耦合（EMIC）和電磁諧振耦合到激光能量傳輸系統(tǒng)等。EMIC是目前最具成本效益并又很容易實(shí)現(xiàn)的方法。電磁諧振耦合在本質(zhì)上與之相似，但在實(shí)現(xiàn)上卻較為復(fù)雜。
簡單地講，EMIC就是將信號(hào)從A點(diǎn)（初級(jí)線圈）發(fā)送到B點(diǎn)（拾波或接收線圈）。流經(jīng)初級(jí)線圈的電流將產(chǎn)生電磁通量場（信號(hào)）并從線圈輻射出來。接收線圈位于初級(jí)線圈的作用范圍內(nèi)，因此，初級(jí)線圈的通量場將與接收線圈相交。該通量場將在接收線圈中感應(yīng)出電流，該電能就可用來給移動(dòng)系統(tǒng)的電池進(jìn)行無線充電。
EMIC無線能量
EMIC無線能量（EMIC-WP）傳輸或充電系統(tǒng)的基本設(shè)計(jì)概念非常簡單。設(shè)計(jì)中較困難的部分,如何達(dá)到關(guān)鍵的設(shè)計(jì)目標(biāo)，即讓消費(fèi)者接受它作為可行的移動(dòng)設(shè)備充電選擇方案。移動(dòng)EMIC-WP系統(tǒng)應(yīng)能提供美觀的設(shè)計(jì)（即輕巧纖薄，并能夠滿足消費(fèi)者對(duì)移動(dòng)設(shè)備和相關(guān)EMIC-WP站的期望值），并且還要具有重量輕、可靠、高效能量傳輸和安全等特性。如果設(shè)計(jì)滿足所有這些因素，那么EMIC-WP將順理成章地成為各種類型移動(dòng)設(shè)備事實(shí)上的充電解決方案。設(shè)計(jì)EMIC-WP系統(tǒng)時(shí)有許多考慮因素，例如：控制和電力電子器件，線圈設(shè)計(jì)，初次級(jí)線圈之間的間距考慮，以及設(shè)計(jì)工作頻率等。設(shè)計(jì)人員還必須知曉多種不足之處。例如：能量傳輸效率一直是消費(fèi)者所關(guān)心的頭等大事。如果能量傳輸效率顯著低于直接連線的充電器系統(tǒng)，那么消費(fèi)者就不太可能看好系統(tǒng)的附加成本。另外，如果EMIC-WP接收側(cè)的尺寸變化很大的話（某些時(shí)候，如果充電站很大的話），設(shè)備將被認(rèn)為具有較差的移動(dòng)性。這樣，EMIC-WP就很難成為通用模式的供電解決方案。最后，如果EMIC-WP解決方案出現(xiàn)一些負(fù)面效應(yīng)（例如：干擾其它元器件的電子功能，或在工作期間加熱附近元器件等），那么消費(fèi)者就有理由懷疑其安全性得不到保障。為了解決這些問題，設(shè)計(jì)人員需要確保在他們的EMIC-WP系統(tǒng)中采用通量場定向材料（FFDM）。與線圈產(chǎn)生的通量場發(fā)生交互的FFDM，可以確保EMIC-WP系統(tǒng)產(chǎn)生的通量場達(dá)到關(guān)鍵的設(shè)計(jì)目標(biāo)。
FFDM磁導(dǎo)率和損耗
需要根據(jù)EMIC-WP系統(tǒng)性能目標(biāo)對(duì)FFDM做出正確選擇。FFDM的性能可以通過在所選EMIC-WP工作頻率點(diǎn)與所產(chǎn)生的通量場發(fā)生交互的能力來表征。每種FFDM都將根據(jù)隨工作頻率發(fā)生變化的下面兩種特性與特定通量場發(fā)生交互。
FFDM磁導(dǎo)率：磁導(dǎo)率衡量的是通量場能夠被耦合到FFDM以改變通量場方向的程度（即改進(jìn)與線圈的通量場交互，減少渦流損耗，提供通量場屏蔽）。在工作頻率點(diǎn)具有較高磁導(dǎo)率的FFDM更為可取，原因有多個(gè)方面，例如：能夠滿足目標(biāo)應(yīng)用的厚度要求，減輕重量，或?qū)崿F(xiàn)更小的XY空間尺寸。
FFDM損耗：損耗衡量的是在FFDM交互期間通量場強(qiáng)度的減少程度。當(dāng)通量場穿過FFDM時(shí)，F(xiàn)FDM可能以熱損耗的方式耗散掉一定百分比的通量場。在EMIC-WP系統(tǒng)的工作頻率點(diǎn)損耗應(yīng)盡可能小。材料中的損耗（即轉(zhuǎn)換成熱量的能量）取決于頻率，它一般與FFDM中的渦流產(chǎn)生、磁滯損耗和鐵磁諧振交互有關(guān)。通常與FFDM相關(guān)的另一種材料是電磁吸收材料。這種材料一般在比EMIC-WP系統(tǒng)更高的應(yīng)用頻率點(diǎn)具有相對(duì)較低的磁導(dǎo)率和較高的損耗。吸收材料能夠減少電磁干擾（EMI）信號(hào)的通量場強(qiáng)度，并可用來在感興趣的頻率范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)最大可能的衰減。
例如：電磁吸收材料經(jīng)常用來減少來自IC器件或有EMI噪聲的電源的EMI噪聲。在采用許多天線或較高頻率處理器的移動(dòng)系統(tǒng)中，吸收材料能夠最大限度地減少可能由天線（Wi-Fi、4G天線）或數(shù)據(jù)線（data flex）收集到的EMI。EMI還可能降低天線或數(shù)據(jù)線的信噪比性能，而導(dǎo)致更高的數(shù)據(jù)誤碼率或較短的讀取距離，或者影響設(shè)備的EMI驗(yàn)收測(cè)試結(jié)果。
FFDM的類型
FFDM有三種基本形式：燒結(jié)鐵素體（SF）薄片，復(fù)合磁性填充物（CMF）薄片（人造橡膠+磁性填充物）和磁性箔片（MF）。
SF薄片（Ferrite）的成分和在某個(gè)頻率范圍內(nèi)的磁導(dǎo)率及損耗特性有所變化（圖1）。典型的SF材料包括鎳鋅鐵尖晶石和錳鋅鐵尖晶石。SF類型的選擇依據(jù)應(yīng)用頻率、電源設(shè)計(jì)效率、磁導(dǎo)率、損耗、最小厚度、成本和易用性等。這些產(chǎn)品一般又硬又脆，需要保護(hù)膜用于保護(hù)、裸片切割和方便處理。
圖1：對(duì)典型燒結(jié)鐵素體薄片材料（EMW公司的EFS系列）的磁導(dǎo)率和損耗與頻率關(guān)系的測(cè)試結(jié)果
CMF薄片由填充了磁性填充物的人造橡膠組成。CMF型薄片具有很好的撓性和適中的價(jià)格。這些薄片一般具有比性能更好的SF薄片更低的磁導(dǎo)率，對(duì)某些EMIC-WP系統(tǒng)來說是很有用的選擇
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