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为什么说玻璃材质是手机无线充电技术的更好选择?

添加时间:2020-12-28 08:49:31
前后全玻璃盖板的手机设计,成为了近两年智能手机最热门的趋势之一,这是无可争议的。手机设计在美学方面不断发展进化,而玻璃就可以实现这种美。玻璃材质在视觉和手感上都有很好的表现,很受市场欢迎。然而,增加设计美感只体现了全玻璃盖板手机设计方案的部分价值。



据数据显示,当前排名前列的手机制造商所生产的超过100款智能型手机都支持Qi标准——主流无线充电标准。汽车、餐馆、酒店、机场、办公室及商用车辆中,都有着无线充电站的身影。如果你想感受无线充电的优势,玻璃背板完胜金属壳,无需使用可支持无线充电的手机套、外壳及适配器配件,你的手机本身已经拥有顶级的充电系统。


无线充电是怎样工作的?
在典型的无线充电板内部,都有一个直径约为一英寸半的缠绕10至20圈的线圈。在手机背部还有一个类似的配对线圈。充电板内的线圈采用大约1安培的交流电驱动,频率在200 kHz左右。如图中所示,充电板中的电流产生磁场,反过来感应手机中的线圈产生电流。(对技术人员而言,这就像一个变压器。事实上,这就是一个变压器。)
手机中的线圈连接在整流器上,将交流电转换成直流电,从而给手机充电。








图中展示了一个充电中的金属手机背壳,从图中可以看到流入其中的涡电流降低了能量传输并产生了热量。







使用了玻璃手机背壳后,涡电流就不会产生,因此就不会有能量损耗,也不会产生热量。


当给手机无线充电时,手机背壳的材质为何如此重要?
答案很简单:金属材质背壳劫持了充电能量。


采用玻璃壳材质,磁场将以微不足道的损失,把能量从无线充电板线圈转换至智能手机中的线圈。但是,如果使用金属背壳,能量损失就会发生在金属壳上。金属本身将消耗由无线充电板而来的部分能量,并把这部分能量转化成热。因此,能量在传输过程中有所损耗,并使充电时间变长。此外,真正的风险在于充电过程中产生的热量将增加手机内部的温度,这是我们不希望看到的,因为电子设备最好在低温运行。


进一步看金属壳可能带来的问题。在金属背壳中生成的环绕电流将消耗掉部分交互的磁场,俗称“涡电流”。这些涡电流会使手机背壳温度上升,其方式就像电加热器中的电流加热元器件一样。在手机中,所生成的热量多少取决于该金属背壳的材质组成。金属的“导电性”是一种物理性能,可以与电流流经金属时转化成热的倾向对应。铝的导电性要明显高于不锈钢25倍。玻璃的导电性差不多为零。(此处所述的导电性越低越好,因此玻材质是非常好的)。



玻璃:有助于信号接收
在康宁公司,玻璃的各种优势能体现得淋漓尽致,我们热爱玻璃。智能手机用户也偏爱玻璃。无论现在还是可预测的未来,玻璃对于无线充电而言都是最好的材料。在5G无线信号收发中玻璃也将发挥至关重要的作用。尽管基于当前的无线信号,金属背壳可以确保手机运行良好,但是5G将涉及更多的通信渠道与更高频率,因此对天线性能有更高要求。金属由于屏蔽信号的特质不会对此有任何帮助。玻璃则不然。
因此,无论外形还是功能而言,玻璃都会完胜金属。


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