So wählen Sie eine Qi-Ladespule aus
Bei der Auswahl der richtigen Qi-Ladespule geht es nicht nur um die Übereinstimmung der physikalischen Abmessungen. Die Spule muss einwandfrei mit dem gesamten kabellosen Ladeschaltkreis und der vorgesehenen mechanischen Umgebung zusammenarbeiten.
1. Definition der Qi-Ladespule für kabelloses Laden
Zunächst sollten Sie ermitteln, wie viel Ladeleistung Sie benötigen. Ein höherer Leistungsbedarf beeinflusst die Spulengröße, die Drahtauswahl, den Widerstand, die thermische Leistung und die Magnetkonstruktion.
2. Überprüfen Sie die Abmessungen der Qi-Ladespule.
Berechnen Sie den Installationsbereich. Berücksichtigen Sie dabei Außendurchmesser, Innendurchmesser, Dicke, Spulenhöhe und die Umgebung. Smartphones und andere kompakte Unterhaltungselektronik benötigen eine dünne Spule.
3. Bestimmen Sie die Induktivität der Qi-Wireless-Ladespule.
Die erforderliche Induktivität muss mit dem Laderegler und dem gesamten Schaltungsdesign kompatibel sein. Eine falsche Induktivität kann zu einer verringerten Systemeffizienz oder sogar zu Fehlfunktionen der Schaltung führen.
4. Berücksichtigen Sie den Widerstand der Qi-Wireless-Ladespule.
Ein niedriger Widerstand reduziert im Allgemeinen Kupferverluste und Wärmeentwicklung. Daher müssen Drahtdurchmesser, Wicklungslänge und Spulenkonstruktion gemeinsam betrachtet werden.
5. Ausrichtungsbewertung
Ermitteln Sie die erreichbare Positionsgenauigkeit für Sender und Empfänger. Wenn die Geräte innerhalb des relativ großen Bereichs beliebig platziert werden können, bietet die Mehrspulenkonfiguration möglicherweise eine bessere Abdeckung.
6. Duale Qi-Wireless-Ladespule vs. einzelne Qi-Wireless-Ladespule
Die Einzelspule bietet eine einfachere und kompaktere Lösung. Zwei Spulen ermöglichen eine flexiblere Positionierung, erfordern jedoch mehr Kontrolle, Platz und eine angepasste Konstruktion.
7. Magnetische Abschirmungsprüfung
Zur Kontrolle des Magnetfelds und zur Minimierung von Störungen mit nahegelegenen Bauteilen können magnetische Abschirmstrukturen wie Ferrit erforderlich sein.
8. Bewertung der thermischen Leistung
Prüfen Sie den Temperaturanstieg bei der erwarteten Ladeleistung. Die Temperatur hängt vom Spulenwiderstand, dem Strom, dem Leiterplattendesign, der Abschirmung und dem Gehäusematerial ab.
9. Mechanische Integration prüfen
Zu berücksichtigen sind Klebstoff, flexible Leiterplatte, Steckverbinder, Drahtauslass, Spulendicke und Montagetechnik.
10. Testen Sie das gesamte Qi Wireless Charging Coil-System.
Eine Spule darf niemals allein aufgrund ihres Datenblatts freigegeben werden. Testen Sie die Spule mit dem realen Sender, Empfänger, Gehäuse, Batteriesystem und unter den tatsächlichen Betriebsbedingungen.
Wie man typische Konstruktionsfehler bei einer Qi-Wireless-Ladespule vermeidet.
Folgende Fehler können zu schlechter Ladeleistung, Überhitzung oder instabilem Systembetrieb führen.
1. Entwerfen Sie die Qi-Wireless-Ladespule nicht selbst.
Die Spule muss mit einem Sender, einem Empfänger und einem Laderegler ausgestattet sein.
2. Achten Sie auf die Ausrichtung der Zündspulen.
Zwei Spulen bieten eine bessere Abdeckung, ihre Positionierung und ihr Abstand sollten jedoch sorgfältig überlegt werden.
3. Wählen Sie die Drahtstärke nicht anhand ihres Aussehens.
Der Drahtdurchmesser ist proportional zum Widerstand, zur Strombelastbarkeit, zur Wärmeentwicklung und zum Wirkungsgrad.
4. Die Spulendicke darf nicht vernachlässigt werden.
Die Spule mag zwar elektrisch geeignet sein, aber sie passt möglicherweise nicht in das dünne Gehäuse.
5. Vergessen Sie nicht die magnetische Abschirmung.
Lokale Metallteile können die magnetische Kopplung und die Ladeleistung beeinträchtigen.
6. Gehen Sie nicht davon aus, dass zwei Spulen immer einen besseren Wirkungsgrad bedeuten.
Die Doppelspulenkonstruktion kann die Abdeckung verbessern, jedoch können zusätzliche Schalt- und Steuerschaltungen Verluste verursachen.
7. Nicht nur bei Raumtemperatur testen.
Die Ladung sollte unter realistischen Temperatur- und Gehäusebedingungen getestet werden.
8. Überprüfen Sie den Stromkreis erneut, bevor Sie die Zündspule austauschen.
Änderungen der Induktivität, des Widerstands oder der Spulengeometrie können das gesamte Ladesystem beeinflussen.
9. Die Toleranz der Qi-Ladespule nicht außer Acht lassen
Toleranzen für Spulenabmessungen, Induktivität, Widerstand und Positionierung definieren.
10. Bauen Sie stets Prototypen von Qi-Wireless-Ladespulen.
Um Ladeleistung und Effizienz, Temperatur- und Ausrichtungstoleranz sowie Zuverlässigkeit der Serienproduktion nachzuweisen, werden stets Konstruktionsmuster angefertigt.
