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輔仁大學 電機工程學系碩士班 白英文所指導 蘇冠宇的 多電壓無線充電板設計應用於小家電 （2018），提出15w無線充電關鍵因素是什麼，來自於無線充電、RFID、小家電。
而第二篇論文國立雲林科技大學 電機工程系碩士班 華志強所指導 許鴻廷的 具多組輸出之非接觸式電磁感應電源供應器 （2011），提出因為有 非接觸式電能傳輸、電磁感應的重點而找出了 15w無線充電的解答。
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電機和電源控制中的最新微控制器技術
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本書全面介紹了當前主流的電機和電源數字控制系統的基本原理、相關控制技術理論和市場應用場景，並針對電機和電源數字控制系統的架構，分享了電機和電源數字控制用的微控制器的基本資源需求，以及市場上主流廠商的技術發展狀況。此外，對基於微控制器的控制軟體編程技術及相關調試技術也進行了總結闡述。除了理論介紹，本書篇幅上著墨于工程實踐的角度出發，介紹基於恩智浦半導體微控制器實現的主流電機類型和電源拓撲的控制案例，分享了實際工程開發中有關微控制器控制的應用經驗和方法。其中電機控制的應用內容包括永磁同步電機（PMSM）的無位置感測器矢量控制（FOC）和有位置感測器的伺服控制、基於轉子磁鏈定向的交流非同步電機（AC
IM）矢量控制、無刷直流電機的無位置感測器控制、開關磁阻電機的無位置感測器峰值電流檢測控制、步進電機的位置開環細分控制和位置閉環伺服控制；電源控制部分則包括以圖騰柱無橋式PFC 變換器和LLC DC/DC 諧振變換器為例的AC/DC 控制，以及符合無線充電聯盟（WPC）Qi 標準的15W 感應式無線充電系統的控制。本書面向已具備一定電機、電源、控制和微控制器基本知識的讀者，可為高校電氣、電力電子專業的研究生和企業工程技術人員提供參考和借鑒。 工業和信息化部人才交流中心（以下簡稱中心）創建於1985年1月，1992年10月成為獨立事業法人單位，工業和信息化部所屬的黨政機關一類事業單位(正局
級)，是經批准，國家事業單位登記管理局註冊登記，是工業和信息化部在人才培養、人才交流、智力引進、國際交流、會議展覽等方面的支撐機構；也是人力資源和社會保障部、工業和信息化部「全國信息專業技術人才知識更新工程」及「信息化工程師」項目實施承辦單位。
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【影片聲明】
業配：本影片經三星有償委託而創作。
感謝：看影片的每一個朋友
來源：Samsung
製作：小翔 XIANG
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多電壓無線充電板設計應用於小家電
為了解決15w無線充電 的問題，作者蘇冠宇 這樣論述：
在這篇碩士論文當中，我們提出多電壓無線充電板設計應用於小家電。由於近年來無線充電的興起，市面上已經有許可以使用無線充電的小家電，但是目前的無線充電板大多數都只能為固定電壓的小家電充電，因此我們將無線充電板加入多電壓及自動辨識待充物的RFID Tag，並且能自動轉換四種小家電所需充電電壓如12V、9V、5V及3.3V，使得無線充電板不在是，只能為單一種電壓的小家電充電，此實驗實現一個便利且多電壓的無線充電板。
電機和電源控制中的最新微控制器技術
為了解決15w無線充電 的問題，作者工業和資訊化部人才交流中心 這樣論述：
本書全面介紹了當前主流的電機和電源數位控制系統的基本原理、相關控制技術理論和市場應用場景，並針對電機和電源數位控制系統的架構，分享了電機和電源數位控制用的微控制器的基本資源需求，以及市場上主流廠商的技術發展狀況。此外，對基於微控制器的控制軟體程式設計技術及相關調試技術也進行了總結闡述。 除了理論介紹，本書篇幅上著墨於工程實踐的角度出發，介紹基於恩智浦半導體微控制器實現的主流電機類型和電源拓撲的控制案例，分享了實際工程開發中有關微控制器控制的應用經驗和方法。 其中電機控制的應用內容包括永磁同步電機（PMSM）的無位置感測器向量控制（FOC）和有位置感測器的伺服控制、基於轉子磁鏈定向的交流
非同步電機（ACIM）向量控制、無刷直流電機的無位置感測器控制、開關磁阻電機的無位置感測器峰值電流檢測控制、步進電機的位置開環細分控制和位置閉環伺服控制；電源控制部分則包括以圖騰柱無橋式PFC 變換器和LLC DC/DC 諧振變換器為例的AC/DC 控制，以及符合無線充電聯盟（WPC）Qi 標準的15W 感應式無線充電系統的控制。 本書面向已具備一定電機、電源、控制和微控制器基本知識的讀者，可為高校電氣、電力電子專業的研究生和企業工程技術人員提供參考和借鑒。 第1章 電力電子技術應用綜述 001 1．1 電力電子技術發展現狀 002 1．2 市場應用場景 005 1．3
未來發展方向展望 010 1．4 小結 011 第2章 電機和電源控制簡介 013 2．1 常見電機類型及其控制技術 014 2．1．1 直流電機 014 2．1．2 交流電機 016 2．2 常見電力電子變換拓撲 020 2．2．1 整流電路 021 2．2．2 降壓斬波電路 024 2．2．3 升壓斬波電路 025 2．2．4 升降壓斬波電路 025 2．2．5 諧振變換器電路 026 2．3 感應式無線充電技術 029 2．4 小結 031 第3章 電機和電源控制中的微控制器技術介紹 033 3．1 典型電機和電源數位控制系統架構 034 3．2 電機和電源控制中的微控制器技術概況
036 3．2．1 電機和電源控制中的微控制器技術發展現狀 037 3．2．2 電機和電源控制中的微控制器技術發展趨勢 041 3．2．3 恩智浦半導體電機和電源微控制器產品路線規劃 及主要特點 043 3．3 小結 046 第4章 控制軟體程式設計基礎及相關調試技術 049 4．1 數位控制軟體程式設計基礎 050 4．1．1 信號數位化處理 050 4．1．2 變數定標 052 4．1．3 參數標么表示 053 4．2 即時控制軟體架構實現簡介 054 4．2．1 狀態機 054 4．2．2 時序調度機制 057 4．3 即時控制軟體發展及調試 058 4．3．1 即時控制軟體庫的應用
058 4．3．2 即時調試工具 064 4．3．3 相關調試技巧 068 4．4 小結 070 第5章 永磁同步電機的數位控制 071 5．1 永磁同步電機的數學模型 072 5．1．1 三相永磁同步電機數學模型 073 5．1．2 兩相靜止坐標系的數學模型 074 5．1．3 兩相轉子同步坐標系的數學模型 075 5．1．4 座標變換 077 5．2 永磁同步電機的磁場定向控制 078 5．2．1 電流控制環 079 5．2．2 轉速控制環 082 5．3 轉矩電流比和弱磁控制 083 5．3．1 轉矩電流比控制 084 5．3．2 弱磁控制 087 5．4 無位置感測器控制 092 5
．4．1 基於反電動勢的位置估計 092 5．4．2 基於高頻信號注入的位置估計 096 5．4．3 基於定子磁通的位置估計 099 5．5 電機控制所需的微控制器資源 102 5．5．1 脈衝寬度調製器（PWM） 103 5．5．2 模/數轉換器（ADC） 105 5．5．3 正交解碼器（DEC） 105 5．5．4 計時器（Timer） 106 5．5．5 PWM 和ADC 硬體同步 106 5．6 典型永磁同步電機控制方案 107 5．6．1 帶位置感測器的伺服控制 107 5．6．2 無位置感測器的磁場定向控制 109 5．6．3 典型案例分析―風機控制 110 5．7 小結
125 第6章 無刷直流電機的數位控制 127 6．1 無刷直流電機模型 128 6．1．1 無刷直流電機的本體結構 128 6．1．2 無刷直流電機的數學模型 129 6．2 六步換相控制及所需的微控制器資源 131 6．2．1 無刷直流電機六步換相控制的基本原理 131 6．2．2 六步換相PWM 調製方式及其對電壓和電流的影響 133 6．2．3 六步換相無感測器控制 138 6．2．4 六步換相控制所需的微控制器資源 140 6．3 典型無刷直流電機控制方案 141 6．3．1 基於KE02 的無刷直流電機無位置感測器控制 142 6．3．2 基於MC9S08SU16 的無人機電調解
決方案 148 6．4 小結 152 第7章 開關磁阻電機的數位控制 153 7．1 開關磁阻電機的基本工作原理 154 7．1．1 電機結構 154 7．1．2 電磁轉矩的產生 155 7．1．3 繞組反電動勢 157 7．2 兩相SRM 的數位控制 158 7．2．1 PWM 控制下的繞組導通模式 159 7．2．2 電壓控制方法 160 7．2．3 檢測電流峰值的無位置感測器控制方法 161 7．2．4 電機從靜止開始起動 163 7．2．5 電機從非靜止時開始起動 166 7．2．6 兩相SRM 數位控制所需的微控制器資源 166 7．3 典型方案分析―高速真空吸塵器 167 7．3
．1 系統介紹 167 7．3．2 相電流與母線電壓的檢測 170 7．3．3 電機的控制流程 175 7．3．4 峰值電流的檢測方法 184 7．4 小結 185 第8章 交流感應電機的數位控制 187 8．1 交流感應電機模型 188 8．1．1 交流感應電機的本體結構 188 8．1．2 交流感應電機的控制方法概述 190 8．1．3 交流感應電機的數學模型 191 8．2 轉子磁鏈定向控制 194 8．2．1 轉矩電流比控制 196 8．2．2 交流感應電機弱磁控制 198 8．2．3 定子電壓解耦 199 8．2．4 帶位置感測器時轉子磁鏈位置估算 200 8．2．5 無位置感測器
控制 201 8．3 典型交流感應電機控制方案 206 8．3．1 控制環路介紹 207 8．3．2 低成本電流及轉速採樣實現方案 209 8．3．3 轉子時間常數校正 214 8．3．4 應用軟體設計 215 8．3．5 系統時序設計 216 8．4 小結 218 第9章 步進電機的數位控制 219 9．1 步進電機工作原理 220 9．1．1 步進電機的結構簡介 220 9．1．2 步進電機的工作原理簡介 221 9．2 位置開環的細分控制及所需的微控制器資源 223 9．2．1 細分控制 223 9．2．2 驅動電路和PWM 方法 225 9．2．3 步進電機位置開環的控制結構 228
9．3 位置閉環的向量控制及所需的微控制器資源 229 9．3．1 步進電機向量控制 229 9．3．2 步進電機弱磁控制 231 9．3．3 步進伺服的典型控制結構 234 9．3．4 轉速計算原理及結合微控制器的應用 235 9．4 典型步進電機控制方案 239 9．5 小結 245 第10章 AC/DC 變換器的數位控制 247 10．1 AC/DC 變換器工作原理 248 10．1．1 PFC 基本工作原理 249 10．1．2 LLC 諧振變換器基本工作原理 251 10．2 PFC 的數位控制 254 10．2．1 控制策略 254 10．2．2 電流控制器設計 255 10．
2．3 PFC 數位控制所需的微控制器資源 257 10．3 LLC 的數位控制 259 10．3．1 控制策略 259 10．3．2 LLC 諧振變換器數位控制所需的微控制器資源 262 10．4 典型案例分析―高效伺服器電源 263 10．4．1 圖騰柱無橋PFC 系統實現 264 10．4．2 LLC 諧振變換器系統實現 268 10．5 小結 274 第11章 感應式無線充電的數位控制 275 11．1 感應式無線充電工作原理 276 11．1．1 能量的傳輸方式 277 11．1．2 通信方式及解調簡介 279 11．2 無線充電標準Qi 281 11．2．1 通信方式詳述 28
1 11．2．2 系統控制 283 11．3 Qi 標準感應式無線充電微控制器 289 11．3．1 無線充電微控制器介紹 289 11．3．2 Qi 標準無線充電發射器硬體模組 291 11．3．3 無線充電發射器軟體架構及重要功能實現 293 11．3．4 無線充電重要功能的數位實現方式 296 11．4 無線充電典型應用 301 11．4．1 消費及工業類無線充電發射器 301 11．4．2 車載無線充電發射器 303 11．4．3 恩智浦半導體無線充電發射器主要模組 305 11．4．4 恩智浦半導體無線充電接收器簡介 312 11．4．5 系統主要性能指標 315 11．5 小結 3
18 參考文獻 319
具多組輸出之非接觸式電磁感應電源供應器
為了解決15w無線充電 的問題，作者許鴻廷 這樣論述：
本文提出具多組輸出之非接觸式電磁感應電源供應器，於一次側部分採用半橋諧振電路作為驅動感應線圈之電路，控制電路則以鎖相迴路作為校正諧振頻率，並配合電容補償電路提高電路品質因數，產生一高頻方波饋入一次側，並於二次側感應線圈感應到一高頻弦波時變電流，經整流、濾波後可得一穩定電壓，在二次側的部分利用降壓電路，將獲得的穩定電壓轉換為所需之電壓值，接著在利用USB開關切換電路將前一級之轉換後電壓輸出至負載同時提供過電壓及過溫度保護。使用非接觸式電能傳輸方式可以避免金屬接點碰觸、銅片老化生鏽，許多工作場合皆適用。依照其串並聯諧振電路之特性，使一次側為串聯諧振電路，二次側為並聯諧振電路時，可獲得之電流及電壓
響應值為最大。最後，實測15W的實驗模型，當電路輸出5V/1A時，整體電路效率可達76%。