Qi v1.2.4协议之 11 Foreign Object Detection 【英文翻译】

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内容有点多，目录如下：

> 11.1 Introduction

> 11.2 BPP

> 11.3 FOD based on quality factor change—EPP only

>> 11.3.1 Q-factor measurement (Q值的测量)

>> 11.3.2 Expected operation

>> 11.3.3 Definition of the Reference Quality Factor

> 11.4 FOD based on calibrated power loss accounting—EPP only

>> 11.4.1 Introduction

>> 11.4.2 Received Power accuracy

>> 11.4.3 Calibration

>>> 11.4.3.1 Calibrated Transmitted Power

>>> 11.4.3.2 Calibrated Received Power

> 11.5 FOD by Power Receiver

11 金属异物检测 11.1 简介

无线充电发射器的基座会引起放置在接口表面或激活区域的金属物体温度升高。这个温升一般是由于磁场涡流和金属物体内部的感应电流所导致，这个温升的值取决于金属物体的大小、形状、材质、周围环境等，同时也与功率信号的强度和持续时长有联系。

对于这个温升的问题，至少要有一种方案去限制它。比如：当基座确定检测到了接口表面有异常物体的存在，那就让无线充电器停止给手机设备充电，这样就能让这个金属物体停止被磁场加热。【类似于电磁炉的原理：涡流（电磁学特性）_百度百科】方法1就是监控基座的表面温度来避免局部热斑的发生。另一个可能的方法就是监控功率的损耗，原理就是基于接收器传回的功率报告和发射器自己发出的功率做比较，计算出功率损耗的情况做判断。另外的方法是积极给基座降温，为了驱散物体的热量。其他方法或者这些方法的变式也同样可以被应用，比如计算系统的效率或者检测发射器的某个参数的异常变化。

为了让发射器可以实时监控整个无线充电系统的功率损耗情况，接收器端需要实时报告给发射器功率报告。

接收端的功率PPR表明了能量从发射器输入，通过磁场最后传输到接收端的功率情况，期间会有一定的功率损耗。接收端的功率等于接收端可以获得的功率加上损耗的功率值。比如，功率损耗包括但不仅限于：

损耗在次级线圈和谐振电容上的功率损耗在功率接收器保护壳上的功率损耗在整流器上的功率损耗在任何后级功率调制上，以及任何与接收器接触的金属组件的涡流上的功率

11.3 基于质量因素的改变来做FOD – EPP only

四个步骤：

在功率传输开始之前测量初级线圈的Q值。在发射器初始化数字Ping去唤醒功率接收器之前，功率发射器应当执行这个步骤。发送参考的质量因素的值。功率接收器应当在negotiation阶段执行这一步骤。使用参考的质量因素值去确定一个合适的阈值。功率发射器应当在negotiation阶段执行这一步骤。为了确定一个合适的阈值，功率发射器应当对初级线圈和初级线圈的测试功率发射器#MP1进行区分对待。如果初级线圈的Q值低于阈值，需要终结功率传输。功率发射器应当在negotiation阶段执行这一步骤。

11.3.1 Q值的测量

存在多种方法去测量线圈的Q值，图45就描述了这些方法中的一个。左手边显示了一个测量电路图。这个电路由线圈、谐振电容串联而成，被正弦电压所驱动。谐振电容的电感值被特地选择以便系统的谐振频率值处于一个合适的范围。在当前情况下，谐振频率为100kHz.线圈的Q值等于线圈两端的均方根电压值V2_RMS与驱动系统在谐振频率点时的系统均方根电压值V1_RMS。由图中可知，当频率处于谐振频率点时，V2/V1的值最大。