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2011年2月 8日 (火)

ワイヤレス充電規格「Qi(チー)」の使用周波数は145kHz近傍?

  最近は、無線(非接触)給電(充電)が流行っているようです。
 以下の記事によれば、「Qi(チー)」は Wireless Power Consortium(以下 WPC)が策定したワイヤレス給電に関する規格ということです。

MAXELL ニュースリリース
充電ケーブルなしでiPhone4に充電できる
国内初*1 「Qi(チー)」規格に準拠したワイヤレス充電機器を新発売
2011年2月7日
http://www.maxell.co.jp/jpn/news/2011/news110207.html

 上記記事だけでは「Qi(チー)」規格の実態がよくわからないでのでWebで検索してみたところ、幾つか関係ありそうなサイトがありました。

The Wireless Power Consortium
http://www.wirelesspowerconsortium.com/
Technology overview
http://www.wirelesspowerconsortium.com/technology/how-it-works.html

ConvenientPower HK Limited
http://www.convenientpower.com/technology.php

Qi Inductive Charging | Wireless Power Consortium | Energizer
http://www.energizer.com/inductive/whatis-explained.aspx (発音付き)

 これらのサイトの情報を見ると概要がなんとなく判ってきました。
 極めてラフに言うと以下の条件を含んでいるようです。
(その他にもたくさんあると思いますが、とりあえず気になった点のみです。)

・磁気結合(電磁誘導)
・LC共振回路あり
・データ変調あり
・Pingあり

 これらの資料を斜めに見た感じでは、使用周波数についての記載が当たらないように思われます(単に見落としただけかもしれません)

 上の記事の製品は電磁誘導型ですが、Witricityなどの磁界共振結合型では、公開された資料から判断する限りでは、以下の周波数帯が使用されています。

MIT: Witricity   6.4MHz,  10 MHz
Intel:WREL(Wireless Resonant Energy Link)10 MHz
Qualcomm: eZONE 13.56MHz  (ISM:Industry-Science-Medical帯)

 多分偶然なのでしょうが、アマチュア無線のバンドがある10MHz、14MHzに割と近いです。
 MITの実験で使用したような入力400W(?)の10 MHz送信機を自宅の隣で炊かれたら、短波受信はかなり悲惨なことになりそうです。
 
 「Qi(チー)」規格で使用される周波数を調べていたら、以下のようなデータシートがありました。

bq500110  SLUSAE0 ?NOVEMBER 2010
Wireless Power Transmitter Manager
http://focus.tij.co.jp/jp/lit/ds/symlink/bq500110.pdf

 このデータシートには、"Conforms to Version 1.0 of the Wireless Power Consortium (WPC) Transmitter Specifications"と書いてあります。
 Qi規格に準拠したTIの石のようです。
 これによれば以下のようになっています。

ELECTRICAL CHARACTERISTICS
PARAMETER TEST CONDITIONS  MIN NOM MAX UNIT
FSW Switching Frequency           110       205    kHz

 どうやら、110~205 kHzの範囲のようです。
 さらに以下の別の資料を見るともう少し詳しく書いてありました。

User's Guide
SLVU429A?December 2010?Revised January 2011
bq500110EVM-688 Evaluation Module
http://focus.tij.co.jp/jp/lit/ug/slvu429a/slvu429a.pdf

bq500110EVM-688 Electrical Performance Specifications
Parameter Notes and Conditions  Min Typ Max Unit
FS Switching Frequency        110  145 200  kHz

 Typが145kHzということは、この近傍の周波数で使用される可能性が高いです。
 この145kHzもアマチュア無線のバンドがある135kHzに一寸近いです。
 以前138kHzの微小出力送信機を実験的に作ったときには、殆ど電波が飛びませんでしたが、5Wではどうなるのでしょうね?
 利用形態から考えてコイル部分をシールドすることは考えられないので、145kHzの5W送信機がどのような挙動を示すのか一寸興味があります。

【参考外部リンク】
ワイヤレス電源開発キット『bqTESLA?』
http://www.marubun.co.jp/product/semicon/analog/8ids6e000000dyd9.html

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