安全議題加溫 FOD成中功率無線充電商用關鍵

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金屬異物偵測(FOD)測試大添中功率無線充電系統安全性。隨著功率規格攀升,無線充電系統安全把關更顯重要,因此無線充電聯盟(WPC)、A4WP(Alliance for Wireless Power)皆制定更嚴謹的FOD測試規範,並可望從系統驗證向下延伸至模組端,以確保未來各種家具或車用嵌入式無線充電產品的使用安全;現階段,驗證實驗室和模組廠正快馬加鞭投入布局。
國美科技專案經理黃國展表示,無線充電系統輸出功率升高後,若發射器(Tx)和接收器(Rx)中間隔有金屬異物,加熱該物件的情形將明顯加劇。以現有WPC Qi 1.1版中功率(約20瓦)無線充電設計為例,在Tx/Rx正常工作下置入金屬異物,短短1分鐘左右溫度就衝破100℃;因此,WPC特別補強FOD測試規範,要求系統間含金屬成分物品溫度在10分鐘內不得超過60℃,以避免對裝置及人體造成嚴重傷害,並為用戶爭取時間移除異物。

UL台灣電子科技產業部工程部專案經理李忠榮補充,WPC預計在下一版支援中功率且兼容磁感應/磁共振技術的Qi 1.2標準中,再度拉高FOD測試門檻,以因應無線充電邁向一對多裝置充電形式後,使用者更容易誤放錢幣等金屬物件於充電板上,造成危安疑慮的情形,足見FOD對無線充電產品發展的重要性。

李忠榮進一步指出,目前Qi 1.2符合性測試(Compliance Test)已分別定義出發射器、接收器的FOD測試要求。發射器方面,設計者須驗證系統在傳輸功率之前、傳輸當中和校驗階段皆具備FOD保護能力,同時提供過溫保護功能;至於接收器則須在傳輸之前、校驗階段執行FOD機制。

黃國展透露,以往標準聯盟偏重整個系統成品的FOD測試,然而,隨著中功率設計拓展無線充電應用版圖後,許多車廠、嵌入式設備開發商,甚至家具業者皆希望在產品中導入無線充電模組,因而刺激WPC加緊研擬模組測試規範,並可望於2015~2016年發布,協助模組廠落實FOD驗證。

顯而易見,無線充電邁入中功率世代後,業界已將焦點從追求電源轉換效率,轉移至安全性考量,並將FOD功能視為中功率無線充電商用不可或缺的要素,將牽動模組廠及驗證實驗室布局。