Page 43 - 防禦還是破口？辨識AI的安全威脅

其他異物。 此外，充電器和機器人之間可
在無線電源發射器中，大功率 無線電源系統中開關電流的關鍵 迴路包括功率開關、諧振電容和 線圈。此迴路涉及高電壓、高電流 和高開關頻率。這種高功率無線 電力傳輸系統中的PCB佈局、元 件佈局和佈線會影響效率、EMI性 能和散熱，進而影響系統性能和 可靠性。由於線圈存在製造可變 性，線圈參數變化也會帶來挑戰。 線圈之間的變化可能導致產品之 間存在差異，從而導致行為不一
固定功能元件用於最佳化無 線充電解決方案，這樣便能因應 在高功率級時實現安全、可靠、高 效無線電源的挑戰。最佳化此解決 方案的發射器和接收器電路是一 個重要步驟，這種電路執行高度專 業化的通訊、功率控制和異物檢測 (FOD)演算法。這些演算法基於大 量的研發和多項授權專利。
線充電解決方案，但其性能無法 達到與固定功能替代方案相同的 水準。根據元件選擇和電路板佈 局決策，解決方案的成本和效率也 會有所不同。有多種方法可利用於 最佳化目前的無線充電解決方案。
建構最佳化解決方案
選擇解決方案的所有元件(包 括控制器、FET、穩壓器和線圈) 時，必須使成本符合總系統預算， 這可能需要包含高端金屬觸點， 以確保在潮濕或灰塵環境中的可 靠性。解決方案的效率取決於功 率控制方案和最佳線圈設計。例如 Microchip Technology的WP300 無線電源參考設計解決方案，其於 超過100W的負載下可實現超過 90%的效率。此效率是從發射器的 DC輸入到接收器的穩壓DC輸出測 得的。該解決方案可在12-36V DC 的輸入電壓下工作，並能在接收器 側調節到類似的電壓範圍。
理想上，無線充電解決方案 中應採用頻內(in-band)通訊，這 有助於消除頻外(out-of-band) 通訊方案所增加的系統成本。請 注意大約100kHz範圍的電力傳輸
DESIGN IDEAS
輕鬆實現安全驗證，從而避免未經 授權的存取，而且充電期間的資料 傳輸可用於預測性維護以防止停 機。此外，相較於有線充電系統， 無線充電系統在工廠廠房的維護 和清潔更容易得多了。這是完全自 動化工廠的重要貢獻，可最大限度 地減少人為干預，並防止員工間傳 播傳染病(如COVID-19)，從而有助 於營造更安全的環境。
考慮到無線充電技術的優勢， 在潛力工廠設置中採用這項技術 有助於將製造業提升到一個新高 度，並且能解決困難的生產挑戰。 然而，無線充電也存在一些挑戰。 例如相較於傳統有線充電，需要相 對較高的投資來建造無線充電基 礎設施，而且還存在相對較低的 效率和EMI問題。如果發射器和接 收器線圈之間有異物，也會存在與 過熱相關的安全問題。BOM成本 管理和元件選擇尤其重要。
圖3:工廠中移動式機器人的無線充電。
克服無線充電建置挑戰
致和現場性能不可靠。 雖然通用元件可用於建構無
頻率，應使用驅動發射器中全橋逆 變器的PWM可變頻率和工作週期 控制來執行功率控制。在高功率 級，FOD變得至關重要。採用這種 方法時，電力傳輸會短暫停止幾微 秒，並使用解決方案的高性能周邊 裝置和核心測量線圈電壓。當輸出 FET關閉時，可計算線圈電壓的斜 率以檢測是否存在異物。
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