一、鋰電池充電原理

鋰電池前面往往會有一個電池充電芯片(Charger)，它來控制電池的充電速度。

電池是什么?你可以把它看成一個大電容，流進它的電流決定了它充電的快慢。

鋰電池充電分四個階段：

1. 涓流充電：在電池電量很小、接近徹底放完的狀態時，對手機進行預充電，這時候電池充電芯片會固定輸出一股很小的電流，常常為正常充電的1/10。比如正常充電電流為1A，那么涓流充電可能是100mA。

2. 恒流充電：涓流充電完畢，電池充電芯片會增加電流的輸出，并恒定該電流對電流持續充電。電池充電的大部分時間都處于恒流充電階段。

3.恒壓充電：當電池接近充滿時，電池充電芯片會恒定一個輸出電壓，充電電流的大小由電池內部電壓、內部電壓和輸出電壓之間的內阻決定。即：充電電流=(輸出電壓-內部電壓)/電池內阻。

4.停止充電：停止充電有兩種辦法：恒壓階段充電電流小于某個值則停止充電;或者從恒壓充電開始計時，兩個小時之后停止充電。

電池充電的大部門時間處于恒流充電階段。如果識別為快充狀態，電池充電芯片會輸出大電流;如果識別為慢充狀態，電池充電芯片會輸出小電流。為了安全考慮，在手機內部溫度過高時，電池充電芯片也會輸出小電流來減少手機內部的功率損耗。

二、無線充電原理回顧

手機端，無線充電系統會給LDO的輸出設置一個目標電壓，常見的有5V或者9V，來作為電池充電芯片的供電。

發射端則是為了控制LDO的輸入電壓(VRECT)，保證LDO輸入電壓比輸出電壓高一點，這樣LDO的轉化效率達到最高。

電池充電芯片實際控制著電池充電的充電電流，它會主要考慮兩個因素：1. 手機是否進入快充?2.溫度是否太高?

下圖為無線充電器給三星手機充電典型的充電曲線。涓流充電分辨不出，在很多情況下會被省略。溫度過高時，電池充電芯片會自動降低充電電流。

三、發射端如何提高手機充電速度?

滿足手機無線快充的條件;

控制手機端VRECT電壓穩定在目標值;

定頻調壓模式的調整更加線性，更容易滿足這個條件;

變頻控制模式需要滿足頻率變化的Step足夠小，否則VRECT離目標電壓會有比較大的偏差。很多廉價MCU的方案就是因為頻率變化的精度不夠，無法過認證，也會給手機無線充電帶來風險。

調占空比的方案也要滿足占空比的調節精度足夠高，否則VRECT離目標電壓也會有大的偏差和波動，這對MCU的要求比較高。同時，由于占空比方案很難將占空比調到非常低，否則可能會產生硬開關和通信問題。在低功率傳輸時，會引起發射端送出的功率大于手機的需求值，VRECT的電壓有遠大于目標值的風險。

降低與手機接觸表面的溫度;

線圈不要貼著發射端表面，通過空氣隔離。空氣是最好的隔熱層，可以防止線圈的熱傳到發射器外殼表面。

在線圈底部隔磁材料下面增加散熱片，將線圈的熱盡快的導出。

提高TX發射端的效率。

增加空氣與外界的對流，加速散熱，比如在發射端內部增加電風扇。

在環境溫度比較低或者有空氣對流的情況對手機進行充電，比如把車載無線充電支架夾在空調出風口。

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