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fod 学习笔记

news 2026/3/26 23:34:58

一观察提纲

1.介绍

2.避免外部物体的加热

3.在功率传输之前的fod监测方法，分为两个大类：空表面测试和谐振变化

其中谐振变化可以分为以下几个部分（1.谐振特性监测（Q值）2.获取参考值 3.确定是否存在异物 4.通知接收方 5.停止功率传输）

4.功率传输阶段的fod检测

在附录中我们可以提取如下信息

1.确定参考fod的值

2.暴露空气中的q值测试

其中暴露空气中的q值测试包含以下几点：1.测试暴露空气中的q值的基本步骤 2.测量q值因素（包括 1.通过脉冲响应的衰减来估算Q值 2.通过线圈阻抗测量计算Q值）

接着是 1物体对Q值变化的影响 2.补偿 Q 偏转 3.选择阈值 4.温度补偿 5.潜在的实施问题

二介绍

在根据 Qi 规范进行功率传输的正常使用情况下，功率发射器的功率信号（磁场）仅与功率接收器产品交互。然而，有时用户在功率传输开始之前或传输过程中，意外地将金属物品如硬币、回形针、钥匙或铝箔片放置在功率接收器产品的旁边或下面。Qi 规范将这些物品称为异物。异物的问题在于，它们可能会消耗磁场中的功率，从而加热至不安全的温度。因此，当系统检测到一个或多个异物存在时，应避免启动功率传输、限制功率水平或停止功率传输。

影响异物检测（FOD）的一项因素是磁场中存在的友好金属。友好金属在某种程度上类似于异物，因为它同样会消耗磁场的能量。然而，与异物不同的是，它是电力接收器产品或电力发射器产品的组成部分。在许多情况下，电力发射器很难正确区分异物和友好金属。通常，单一方法不足以解决该问题。因此，电力发射器应采用多种方法，以最大化检测异物的概率，同时最小化误报的可能性。

三避免外物加热

如第2节“引言”所述，功率信号可以加热操作体积中存在的异物。因此，功率发射器产品应确保这些异物不会达到不安全的温度水平。这可能涉及限制或终止功率传输。功率发射器可以采用多种方法来防止异物过热，并在开始功率传输之前和/或传输过程中应用这些方法。FOD 应解决的主要使用场景包括：
- 用户在放置功率接收器产品之前放置异物
- 用户与功率接收器产品一起放置异物
- 用户在放置功率接收器产品之后放置异物

第4节“功率传输前的 FOD 方法”中描述的方法解决了前两种使用场景。在开始功率传输之前检测到异物，能够让功率发射器采取以下一种或多种措施：
- 警告用户潜在的危险情况
- 拒绝开始功率传输，直到用户移除异物
- 以降低的功率继续传输

第5节“功率传输中的 FOD 方法”中描述的方法解决了第三种使用场景。它们还适用于功率发射器即使怀疑存在异物仍继续传输功率的情况。通常，这些方法允许功率发射器限制异物功率损耗（通过降低功率水平），其目的是控制异物的加热程度。如果功率发射器在开始功率传输之前未检测到异物，它可以利用该信息对系统进行校准，以提高功率损失的灵敏度（详细信息见第5.2节“校准功率损耗计数”）。然而，当它检测到异物并仍以降低的功率进行传输时，应确保其可能执行的任何校准不会降低灵敏度。

第4节“功率传输前的 FOD 方法”和第5节“功率传输中的 FOD 方法”中描述的一些方法涉及功率接收器向功率发射器发送其设计属性信息。功率接收器应提供与所有这些方法相关的设计信息。

除了第4节“功率传输前的 FOD 方法”和第5节“功率传输中的 FOD 方法”中描述的方法外，功率发射器还可以监控其接口表面的温度以发现热点。此外，它可以主动冷却接口表面，将热量从功率接收器和异物中排出。

异物可以具有多种不同的尺寸、形状和材料组成。为了应对这种多样性，Qi规范《异物检测》（本文件）定义了发射器所需的异物检测能力，具体通过一组代表性异物来描述。表5列出了这些异物。

四功率传输前的异物检测

电力发射器可以通过不同方法在向功率接收器传输功率前检测异物。其中一些方法依赖于电源接收器提供其设计特性的信息。根据第4.1节“空面测试”描述的方法，电源发射器确保只有在用户放置电源接收器产品前接口面为空时才会开始电力传输。它通过等待用户放置对象，判断该对象是否为外来对象，如果是，则等待用户移除该对象。功率发射器通常使用模拟信号来判断其工作体积内是否有物体。它施加微弱的功率信号，并寻找共振性质的变化，作为物体存在的信号。如果有物体存在，功率发射器会跟进数字信号，只有功率接收器产品会响应。如果数字信号没有响应，功率发射器会认为其表面的物体是异物。空表面测试无法检测与电源接收器产品同时到达的异物（例如，一块铝箔粘附在电源接收器产品上）。为了区分功率接收器产品中的异物与友好金属，功率发射器可以量化其共振特性的变化，并寻找与功率接收器产品本身可能引起的预期变化的差异。因此，根据第4.2节谐振变化中描述的方法，功率接收器在功率接收器产品放置在功率发射器产品上时，提供了参考罐电路的预期电感。功率发射器可以利用这些信息判断自己与功率接收器产品之间是否存在异物。为了做出足够准确的判断，功率发射器应考虑其设计与参考储罐电路的差异。注意：由于功率接收器在增强协议协商阶段提供相关信息（详见Qi规范，通信协议），共振变化方法仅适用于EPP和EPP5产品

4.1 空表面测试

图 3 显示了一个概念性流程图，描述了空表面测试如何适应预通电启动流程。基本上，该流程包含两个循环。在第一个循环中，电源发射器等待用户放置物体。接着，如果物体响应数字 Ping，则说明该物体是电源接收产品，电源发射器继续提供电力。否则，该物体为异物，在第二个循环中，电源发射器等待用户将其移除（然后返回到循环1）。因此，在第一个循环开始时，接口表面是空的。