Принцип действия беспроводной зарядки телефона

Как работает беспроводная зарядка: что это такое, принцип действия и использование

Всем привет! Беспроводная зарядка уже давно перешла из разряда «вау» в категорию «доступные аксессуары». С одного боку – она полностью исключает физический контакт между адаптером и портом гаджета. С другого – наблюдаются проблемы с толстыми чехлами и перегревом смартфона. Почему так происходит и как пользоваться беспроводной зарядкой для телефона? – рассмотрено в рамках данной статьи.

  1. Принцип работы
  2. Стандарты станций
  3. Магнитно-индукционные
  4. Магнитно-резонансные
  5. Насколько мощная беспроводная зарядка?
  6. Как правильно использовать

Принцип работы

Что такое беспроводная зарядка? Ученые прошлых лет по крупицам собирали требуемые знания, чтобы мы сегодня могли использовать данный аппарат с теми функциями, которыми он наделен. Две сотни лет назад, в 1820 году, физик Андре-Мари Ампер смог доказать, что электрический ток создаёт магнитное поле. Майкл Фарадей в 1831 году открыл закон индукции, который лег в основу всех беспроводных зарядных наработок современности.

1888 год Генрих Герц в своих наблюдениях и расчетах предоставил миру доказательство существования электромагнитного поля. Благодаря этим знаниям, Никола Тесла сумел в собственных экспериментах передать энергию на расстояние, что подтверждается случаем 1893 года, на всемирной выставке в Чикаго. С тех пор многие экспериментировали с дистанционной передачей энергии разными способами (в том числе беспроводным способом), и до сих пор продолжают этим заниматься.

Спрос же на беспроводные зарядки появился только в 21 веке, когда практически у каждого человека в руках появился смартфон.

Как работает беспроводная зарядка? У нее принцип действия достаточно простой: в конструкции присутствуют две катушки, одна в смартфоне, вторая в беспроводной зарядке. Они располагаются параллельно друг другу. Когда на одну катушку подается ток, вокруг катушки создается магнитное поле, которое благодаря индукции передает ток на вторую катушку.

Стандарты станций

Магнитное поле возникает после подведения переменного высокочастотного тока. Он конвертируется в постоянный во время передачи на портативную технику.

Частота тока – это важный показатель, из-за которого выбирается концепция построения беспроводного «чарджера». Она может быть с магнитной индукцией или с магнитным резонансом.

Магнитно-индукционные

Станции «wireless charger» данного типа транслируют энергию на дальность в пределах 1 см и работают с частотой переменного тока 100-357 кГц. Для бесконтактного заряда смартфона такой станцией нужно, чтобы тот поддерживал такой диапазон частот.

Поскольку магнитное поля блокируется металлом, смартфоны с металлическим корпусом не подходят для работы со станцией. Рекомендовано, чтобы задняя крышка, под которой размещена катушка, была из стекла или пластика. Чехол, из толстой «резины» тоже может занижать показатели заряда от такого зарядного устройства, или же вовсе мешать это делать.

Принцип магнитной индукции заложен в беспроводное зарядное устройство Qi и PMA:

  1. Qi – стандарт Wireless Power Consortium (WPC), наработки которого ведутся с 2008 года, и есть в общем доступе. Его впервые применила Apple для iPhone 8 и использует в новой линейке смартфонов. Также, этот стандарт взяли на вооружение Самсунг, Хуавей, Сяоми и ряд других компаний гигантов по производству смартфонов.
  2. PMA – стандарт Power Matters Alliance (PMA), которой «Альянс» занимался с 2012 по 1015 год. Достаточное распространение стандарт получил в Америке, постольку его продвижением занимался мобильный провайдер «AT&T» и сеть Старбакс. Сейчас, PMA приобрела «AirFuel Alliance» и совместно выкатывают альтернативный тип беспроводного устройства типа AirFuel (о нем чуть ниже). Поддержка данного стандарта (PMA) все еще присутствует у технологических передовиков – Samsung, в моделях Galaxy S10, S10+ и S10e.

Магнитно-резонансные

Отличие в этих станциях кардинальное – частота тока высокая (до 6,78 МГц). Благодаря этому радиус зарядки увеличивается до коридора 4-5 см.

Разница в том, что концепция разрешает размещать катушки как угодно в пределах расстояния в 5 см, то есть, использовать беспроводную зарядку можно, просто поднеся телефон в любом положении к ней. Также, это разрешает делать устройства не только в виде коврика или подставки, но и придумывать более изощренные формы.

Такой стандарт можно увидеть в зарядных устройствах от Rezence и AirFuel:

  1. Rezence – стандарт «Alliance for Wireless Power» (A4WP), наработки которого велись в 2012-2015 году. Позиционировался в качестве «лучшей» альтернативы Qi из-за увеличенного расстояния. В данный момент A4WP входит в «AirFuel Alliance» и полностью сосредоточен на AirFuel.

  1. AirFuel – стандарт, над котором кропотливо работают. Пока что, он еще не вышел на массовый рынок, и чем он сможет удивить общественность, пока что не ясно. Но, Хуавей заявила, что они сразу же возьмут его на вооружение, и будут его поддерживать в новых моделях своих смартфонов под брендами Huawei и Honor.

Предполагается, что будущее за AirFuel, которое в теории разрешит применять дистанционную зарядку, размещая ее под столом или в других скрытых местах. Также, она будет одновременно работать с многими мобильными и портативными устройствами.

Насколько мощная беспроводная зарядка?

Поскольку моделей зарядных устройств много, они отличаются по уровню мощности на входе и на выходе. Обычно, она находится в коридоре 5-20 Вт. Этот показатель присутствует в технических характеристиках устройства.

Мощность также могут указывать, исходя из силы тока или напряжения. Но главное то, что по данным показателям можно будет определить – как быстро получится зарядить устройство.

Формула проста: Мощность (Ватт) = Напряжение (Вольт) х Сила тока (Ампер).

Если мощности адаптера питания будет хватать, на выходе беспроводной чарджер способен выдавать максимально возможную мощность.

Как правильно использовать

Чтобы работала беспроводная зарядка для телефона, необходимо:

  1. Подключить станцию в сеть 220В с помощью адаптера и разместить на плоской поверхности.
  2. Поместить на нее смартфон или иное устройство с поддержкой работы используемого стандарта (в данном случае Qi).
  3. Увидеть на смартфоне, что процесс зарядки запущен, после чего можно оставить гаджет заряжаться.

Если не работает беспроводная зарядка, хотя устройство ее поддерживает, проверьте, правильно ли вы поместили на нее устройство. Ориентируйтесь на метки, которыми производитель помечает места для размещения смартфона на зарядке.

Магия беспроводной зарядки

Содержание

Содержание

Сейчас удивить беспроводной зарядкой можно разве что старшее поколение. С каждым годом все больше выпускают смартфоны, поддерживающие функцию беспроводного заряда аккумулятора. Но не только смартфоны способны заряжаться «по воздуху», даже современные электрические зубные щетки и смарт-часы сегодня поддерживают эту технологию.

Это очень удобно, ведь нет торчащих проводов, которые постоянно путаются. Но для многих остается загадкой, как же работает эта магическая технология?

В чем секрет?

Еще в XIX веке ученый Майкл Фарадей описал принцип работы электромагнитной индукции, благодаря которой и происходит передача энергии от одного предмета к другому. Он обнаружил, что если через катушку перемещается источник магнитного поля, то в ней появляется ток.

Принцип работы современных беспроводных устройств очень прост: в самой станции беспроводной зарядки и в смартфоне, либо любом другом гаджете, установлены катушки из проволоки. Эти катушки создают электромагнитное поле, способное передавать энергию на небольшое расстояние (1-4 сантиметра).

И далее раскрывается секрет, почему же многие производители смартфонов решили наделить свои творения стеклянными корпусами. Дело в том, что для максимально хорошей передачи энергии предмет должен иметь стеклянный корпус. Именно поэтому последние модели IPhone получили такой хрупкий, но электропроводимый корпус. Конечно же, пластик также способен передавать энергию, но не столь хорошо, как стекло.

Вопрос, который интересует тех, кто только недавно обзавелся гаджетом с функцией беспроводной зарядки: а можно ли заряжать телефон в чехле? Да, если чехол выполнен не из металла. Возможно, из-за чехла телефон будет сильнее нагреваться, но это не столь критично.

Как быстро можно зарядить смартфон?

Еще один вопрос, который волнует обладателей магического устройства: насколько быстро заряжает беспроводная станция, и может ли она тягаться по скорости с проводом?

Мощность проводных зарядок составляет 5 Вт, и беспроводные зарядные станции поддерживают такую же мощность, поэтому смартфон будет заряжаться примерно одинаковое количество времени. А самые последние модели беспроводных устройств поддерживают мощность до 15 Вт, что ускоряет процесс зарядки смартфона в несколько раз.

Читайте также  Нейтральный провод в трехфазной цепи назначение

Безопасно ли это?

До сих пор многие люди относятся к этой технологии, как к какому-то чуду. Ведь мы не видим магнитного поля, но при этом энергия передается с одного устройства на другое в прямом смысле по воздуху.

Для создания эффективного беспроводного зарядного устройства нужно, чтобы магнитное поле было сосредоточено у проволочной катушки, служащей передатчиком энергии. Для этих целей используется феррит — он абсолютно безопасен, но при этом проводит ток лучше воздуха. Магнитное поле легко проходит через феррит, и его воздействие распространяется только на 1-4 сантиметра от станции зарядки, поэтому эта технология не несет никакого вреда человеку.

Какие смартфоны поддерживают?

Смартфоны, которые поддерживают технологию беспроводного заряда, должны иметь значок Qi. Этот стандарт был разработан в 2009 году и с тех пор производители смартфонов стали разрабатывать концепты по созданию устройства с возможностью зарядки «по воздуху».

К 2019 году на рынке представлено огромное количество смартфонов, поддерживающих «магическую» технологию. Все последние модели Apple имеют функцию беспроводной зарядки, начиная с iPhone 8, заканчивая iPhone Xs. Корейская фирма Samsung наделила беспроводной зарядкой Galaxy S9 и более ранние модели, начиная с Galaxy A7. Беспроводная технология заряда представлена в моделях Huawei: P30 Pro, Mate 20 Pro. Sony наделила беспроводной зарядкой модели: Xperia XZ3, Xperia XZ2. Xiaomi не отстает от своих конкурентов. Модели: Mi 8, Mi Mix 2S также наделены этой функцией.

Если телефон не поддерживает?

Но что делать, если у вас более старые версии смартфонов, а так хочется воспользоваться современной функцией и отказаться от проводов? Для этого необходимо приобрести универсальный адаптер и беспроводное зарядное устройство. Также на рынке представлены специальные чехлы, которые способны усовершенствовать устройство, и дать ему возможность заряжаться без использования проводов.

Самый простой способ — купить универсальную катушку, которая устанавливается под чехол или корпус телефона. Правда, есть один минус — катушка подключается к micro-USB-порту, а значит, он все время будет занят, и зарядить его с помощью провода уже не получится.

Базу беспроводной зарядки можно приобрести по цене от 300 рублей, но стоит обращать внимание на мощность (от нее зависит время заряда). Приобретать станцию со слишком большой мощностью не стоит, вам вполне хватит и 10 Вт.

Какое будущее есть у беспроводной зарядки?

Поскольку максимальная мощность современных моделей составляет 15 Вт, то этого хватает только для подзарядки смартфонов, смарт-часов или других небольших устройств. Но технологии совершенствуются и сейчас ведутся разработки, которые позволят улучшить и усовершенствовать технологию Qi для дальнейшей возможности заряжать электромобили или компьютеры.

Беспроводные зарядки: конец неразберихе

Выпускать флагманские смартфоны без поддержки беспроводной зарядки сейчас стало попросту неприлично. Тем не менее заблуждения о них всё ещё остаются. В статье мы расскажем об устройстве беспроводных зарядок, существующих стандартах и перспективах технологии.

Как устроены беспроводные зарядки

Передавать электрическую энергию на расстояние можно разными способами. Но наиболее распространённым и пригодным к массовому использованию считается электромагнитная индукция — по принципу действия беспроводная технология недалеко ушла от простейших трансформаторов. Одна катушка расположена в адаптере — пропускаемый через неё переменный ток высокой частоты возбуждает магнитное поле, которое воздействует на катушку-приёмник смартфона. Там переменный ток преобразуется в постоянный («выпрямляется»), ведь для восполнения ресурса аккумулятора нужен именно он.

Схема работы беспроводной зарядки

Из физических ограничений таких систем стоит выделить два. Первое — взаимное расположение катушки-источника и катушки-приёмника. Для эффективной работы обе должны быть размещены друг напротив дружки. Смещение всего на половину диаметра уже критично: коэффициент связи между катушками уменьшается практически до нуля. Чтобы устранить эту проблему, производители брендовых зарядных устройств используют минимум два-три источника напряжения. А какой из них использовать, гаджет решает сам, оценивая положение смартфона.

В дешёвых китайских моделях обычно установлена всего одна катушка, поэтому они требуют точного размещения аппарата. Небрежно бросить его на подставку и пойти по своим делам не получится.

Второе ограничение — расстояние. Чем дальше от источника расположен приёмник, тем больше энергии будет рассеяно впустую. Зона эффективной работы беспроводных зарядок измеряется буквально в миллиметрах, а препятствием для работы может стать даже чрезмерно толстый чехол.

Зарядные устройства с несколькими катушками позволяют смещать смартфон

Стандарты беспроводной зарядки

Первое попавшееся ЗУ смартфону не поможет. Оба устройства должны поддерживать одинаковый беспроводной стандарт. И требование это отнюдь не праздное: неподходящее напряжение или частота тока могут оказаться фатальными для гаджета. Поэтому он не начнёт процедуру, пока не установит связь с зарядным устройством, не получит от него соответствующую команду и описание режима.

В массовых гаджетах используются три основных стандарта: Qi, PMA и AirFuel.

Беспроводные зарядки Qi. Наиболее распространён на сегодняшний день открытый стандарт Qi, носящий название китайского философского понятия. Его разработкой занимается WPC — консорциум беспроводной энергии, куда входит большинство крупных компаний-разработчиков и производителей электроники. Споры о том, как правильно произносить название стандарта, не утихают до сих пор: кто-то предпочитает англо-американское произношение «чи», кто-то — русское «ци», а кто-то — японское «ки».

Стандарт Qi имеет две разновидности: малой и средней мощности. Маломощные ЗУ (до 5 Ватт) могут заряжать любые устройства, а вот средние (до 120 Ватт), по задумке консорциума, подойдут для ноутбуков или беспроводных мониторов. Пока в продаже можно найти зарядки мощностью только до 15 Вт — это уровень технологий быстрой проводной зарядки вроде Qualcomm Quick Charge и Samsung Adaptive Fast Charging. Такая мощность обеспечивает быструю зарядку без провода, но её поддержка также требуется и со стороны смартфона.

Помимо энергии, Qi умеет передавать и информацию со скоростью до 2 Кбит/с. Обмен данными при зарядке происходит практически непрерывно и используется не только для проверки совместимости стандартов, но и для установки различных режимов или прекращения процесса.

Беспроводные зарядки PMA. Стандарт PMA был разработан одноимённым альянсом и практически не отличался от Qi. Разница разве что в использовании частоты переменного тока 277-357 кГц, в то время как Qi работает в диапазоне 100-205 кГц. Европейскому пользователю PMA практически незнаком. Зато он успел зарекомендовать себя в Северной Америке: стандарт поддерживали операторские смартфоны и гаджеты, выпущенные специально для США. В их числе — аппараты компании LG, вплоть до модели G6. Кроме того, смартфоны Samsung (почти вся S-серия и линейка Note), Motorola и ряда других компаний поддерживали и Qi, и PMA одновременно. А сетевые заведения вроде Starbucks встраивали зарядные устройства PMA прямо в столики.

Почему мы пишем об этом стандарте в прошедшем времени? Всё просто: не имея ни заметных отличий, ни преимуществ перед Qi, PMA проиграл конкурентную борьбу. И без того шаткое положение было окончательно подорвано выбором компании Apple в пользу Qi. Это привело к тому, что альянсы PMA и A4WP (стандарт WiPower, так и не получивший какого-либо распространения) объединились в AirFuel, где вскоре представили новую разработку под названием Rezence.

Беспроводные зарядки Air Fuel. Сейчас в Air Fuel входит более 250 компаний — в основном те же, что участвуют в консорциуме WPC. Разрабатываемая в AirFuel технология отличается от Qi достаточно сильно. Схема включения катушек на их резонансной частоте позволяет увеличить дальность передачи энергии со считанных миллиметров до нескольких сантиметров, но снижает КПД до 45%. Для сравнения, у Qi, использующей классический трансформатор, основанный на взаимоиндукции, этот показатель составляет 65%. Стоит отметить, что резонансный режим работы предусмотрен и стандартом Qi, но пока он не получил широкого распространения.

Читайте также  Принцип работы беспроводной зарядки для телефона

Другая отличительная черта AirFuel — использование Bluetooth для связи между гаджетами и зарядными устройствами. Хотя этот интерфейс сейчас есть даже в чайниках, его необходимость ставит под сомнение удобство технологии.

Пока разработки AirFuel применяются лишь в немногих аксессуарах и устройствах. Например, в ультрабуке-трансформере Dell Latitude 7285. Удастся ли стандарту найти свою нишу или его ждёт судьба PMA — судить рано.

Проприетарные решения. Как правило, их используют в различных аксессуарах. К их числу можно отнести ЗУ для смарт-часов Samsung (Gear S3 и Galaxy Watch), фитнес-трекеров Fossil Q Contro, а также способ зарядки стилуса нового iPad Pro. Пускай часы и трекеры реагируют на некоторые Qi-зарядки, прибегать к этому методу мы не советуем. Ведь неоригинальные подставки часто приводят к сильному нагреву и повреждению гаджетов. Например, известны случаи выхода из строя Gear S3 при попытке зарядить их с помощью ЗУ для смарт-часов предыдущего поколения.

Перспективы

Qi. На достигнутых результатах WPC останавливаться не собирается. Консорциум успел подготовить новую спецификацию стандарта, обеспечивающего мощность до 1 кВт. Этого хватит не только на смартфоны и ноутбуки, но и на беспроводной чайник — в WPC не скрывают планов на кухонную технику.

WiTricity. Пока WPC и AirFuel борются за рынок бытовой техники, американская компания WiTricity всерьёз взялась за электромобили. Идея простая: вы паркуете свою машину, а она начинает заряжаться — ни проводов, ни дополнительных действий. Заявленная мощность — от 3,6 до 11 кВт и выше. Стандартная зарядка для электромобилей Tesla также имеет мощность 11 кВт, так что беспроводная не будет такой медленной, как может показаться на первый взгляд. С точки зрения физики, технология использует резонанс, но с КПД до 93%. Как это удалось — обложенная всевозможными патентами коммерческая тайна. Пока зарядные устройства WiTricity существуют лишь в прототипах, но среди инвесторов компании — Intel, Foxconn и Toyota, что внушает надежду на светлое будущее.

PoWiFi. «А что, если не придумывать специальных зарядных устройств и брать энергию прямо из воздуха?», — подумала команда исследователей из США и не прогадала. Излучаемой беспроводными точками доступа энергии вполне хватает, чтобы запитать датчики или зарядить небольшие аккумуляторы (как, например, в фитнес-браслетах) на расстоянии нескольких метров от роутера. На первый взгляд, сущая ерунда. Но технология укладывается в популярную концепцию интернета вещей и может быть полезной при построении системы умного дома: если есть Wi-Fi, датчикам не потребуются ни провода, ни батарейки. Известно о разработке стало ещё три года назад, но новости о ней появляются редко, и до массового внедрения технологии, увы, далеко.

Есть два основных препятствия для масштабного внедрения технологии. Первое — необходимость поддержки со стороны производителей оборудования. Впрочем, при желании это можно обойти путём установки сторонней прошивки. Второе препятствие более существенно: в США максимальная мощность нелицензируемых передатчиков Wi-Fi ограничена 1 Вт, а это уже на грани практической применимости. В России же ограничение составляет и вовсе жалкие 100 милливатт — без изменения законодательства использовать технологию просто-напросто не получится.

Заключение

Тенденция отказа от лишних проводов будет развиваться. Нам уже не нужно подключать с их помощью акустику, клавиатуры, мыши, принтеры, прочую периферию и даже некоторые мониторы. На очереди — питание: к чему шнуры, если гаджеты заряжаются, просто валяясь на столе? Ну а если к розетке всё-таки придётся подключать маломощные устройства, то это наверняка будет розетка без штепселя Mi Power (не имеет отношения к компании Xiaomi), которая заодно ещё и разветвитель.

Нажмите, чтобы запустить GIF

Как работает беспроводная зарядка для телефона: это не магия

В последние годы беспроводная зарядка смартфонов находит все больше поклонников. На рынке присутствует уже более 500 моделей различных устройств, поддерживающих этот способ.

В последние годы беспроводная зарядка смартфонов находит все больше поклонников. На рынке присутствует уже более 500 моделей различных устройств, поддерживающих этот способ. Возможно, вы уже много лет используете его, если у вас есть электрическая зубная щетка: просто положите ее на док-станцию — она начнет заряжаться.

Принцип зарядки вашего смартфона или умных часов тот же. Очень практично, не нужно подключать кабель. Но что такое беспроводная зарядка и как она работает?

Секрет в электромагнитной индукции

Как энергия может передаваться от одного предмета к другому? Беспроводная зарядка работает по принципу электромагнитной индукции. Впервые это явление было описано в 1831 году Майклом Фарадеем, который обнаружил, что если источник магнитного поля перемещать через катушку, в ней появится электрический ток. Майкл Фарадей нашел зависимость между электричеством и магнетизмом.

Как работает электромагнитная индукция, легко объяснить, выполнив следующий эксперимент:

  • Возьмите магнит с холодильника.
  • Подсоедините лампочку к простой медной катушке.
  • Перемещайте магнит вперед и назад внутри катушки.
  • Лампа начнет загораться!

Почему загорелась лампочка? Проводя магнитом внутри катушки, вы изменяли создаваемое им магнитное поле. Эти колебания ощущались катушкой, в которой возникал индуктированный ток.

Как устроена беспроводная зарядка

По сути, беспроводная зарядка вашего смартфона или другого устройства работает так же, как мы видели в эксперименте с лампочкой. Конечно, здесь нет движущегося магнита, но есть индукционная катушка, по которой идет высокочастотный переменный ток.

Этот ток генерирует изменения в магнитном поле. Данная часть системы беспроводной зарядки называется «катушка-передатчик». Часть, расположенная внутри вашего телефона, называется «катушка-приемник», и по ней проходит ток так же, как по катушке в опыте.

Безопасна ли беспроводная зарядка?

Магнетизм всегда воспринимается как нечто сродни магии, ведь магнитные поля невозможно увидеть. Чтобы построить эффективную беспроводную систему зарядки, необходимо сконцентрировать магнитное поле вокруг катушки-передатчика.

Данный эффект достигается с помощью специальных материалов — ферритов, которые проводят магнитное поле намного лучше воздуха. Следовательно, магнитному полю проще проходить через феррит, а не искать другие пути распространения. Таким образом, за пределами зарядки магнитное поле практически отсутствует, а сама она вполне безопасна.

Быстро или медленно?

Можно ли зарядить устройство с помощью беспроводной зарядки так же быстро, как через провод? Беспроводная зарядная система мощностью 5 Вт сможет зарядить устройство со скоростью, эквивалентной проводной зарядке, работающей под напряжением в 5В и с силой тока в 1А.

Последние разработки в области бесконтактной зарядки могут это делать еще быстрее: на телефон можно подавать до 15 Вт. Это значительно сокращает время зарядки, беспроводная быстрая зарядка становится все более популярной.

Какой смартфон можно зарядить без проводов?

Сегодня на рынке представлено более 500 моделей устройств с поддержкой беспроводной зарядки.

Последние модели Apple имеют эту функцию. Samsung и Nokia также интегрировали ее уже несколько лет назад. Также поддерживают технологию беспроводной зарядки компании, входящие в Wireless Power Consortium. Более подробно о моделях с поддержкой зарядки без проводов читайте в другой нашей статье.

Недостатки беспроводной зарядки

Если проводные зарядные устройства просто-напросто исчезают между циклами зарядки, то при пользовании бесконтактной зарядкой пользователь сталкивается с другими недостатками.

  • В зависимости от размера поверхности зарядки можно заряжать два и более устройств одновременно, но такие зарядные устройства более дороги.
  • Зарядка может осуществляться дистанционно, но все же необходимо находиться рядом с зарядкой — не относить устройство дальше, чем на 4см.
  • Времени дистанционная зарядка занимает все же больше, чем контактный метод, так как электричество «теряется». Поэтому лучше держать телефон только на пластине зарядного устройства.

Будущее беспроводной зарядки

В настоящее время максимальная мощность беспроводной зарядки составляет 15 Вт, поэтому такие устройства предназначены исключительно для смартфонов, камер и умных часов. Wireless Power Consortium, однако, работает над улучшением технологии Qi, чтобы с ее помощью можно было заряжать устройства с более емкими батареями, например, компьютеры или электромобили.

Такая технология уже существует, она находится в фазе испытаний и рыночной адаптации. Она была разработана компанией WiTricity и работает на основе технологии магнитного резонанса. По сути, происходит то же, что и при зарядке Qi, но на большем расстоянии. Поскольку наиболее крупный рынок электрокаров сегодня в Китае, то и сотрудничает производитель в основном с этой страной.

Читайте также  Расчет сечения провода по потребляемой мощности

Беспроводная зарядка как работает? Принцип работы

Технологии делают удобнее жизнь современного пользователя мобильных устройств в самых разных аспектах. Если до недавнего времени главные конкурентные позиции сосредотачивались в самих устройствах, то сегодня все больше внимания производители уделяют аксессуарам и периферийным компонентам.

Одним из них является беспроводная зарядка. Как работает данное устройство и чем оно может быть полезно современному пользователю? Ответы на эти вопросы заключаются в самой концепции связи, исключающей проводное соединение. Беспроводной контакт призван избавить людей от хлопот с неудобными разъемами. Во многом эта идея реализовалась, но не обошлось и без недостатков таких устройств.

Особенности беспроводных зарядок

В первые же годы распространения телефонов для сотовой связи производителям приходилось оговариваться при позиционировании таких гаджетов как мобильных. Дело в том, что мобильными они были и остаются лишь условно, поскольку есть зависимость от кабеля зарядного устройства. Снять все условности такого обозначения мобильных телефонов и смартфонов позволила беспроводная зарядка.

Как работает данный прибор? Все технологии, на которых базируются подобные зарядки, основываются на принципах передачи электроэнергии на расстоянии. Важно отметить, что распространение технологий беспроводной связи и передачи информации давно не является чем-то новым и удивительным. Модули радиосигналов, датчики Bluetooth и Wi-Fi, сетевые точки доступа – все это в той или иной степени позволяет передавать информационные сигналы.

Однако новизна и принципиальное отличие именно зарядных устройств с беспроводным принципом действия заключаются как раз в возможности передачи на расстоянии энергии для питания аккумуляторов.

Принцип работы

Наиболее распространенная конструкция таких устройств предусматривает наличие в начинке индукционных катушек. По сути, они выполняют функцию приемников, а также трансляторов электрических сигналов. При подключении самой зарядки к электросети формируется напряжение, после чего образуется и магнитное поле – вокруг передающей катушки. Собственно, после вхождения в это поле телефона активизируется и беспроводная зарядка.

Как работает восполнение заряда? За счет преобразования электромагнитных волн, которые переходят в аккумулятор уже в качестве электричества. При этом целевым объектом для питания может выступать не только телефон или смартфон. Разработчики ориентируются на широкие стандарты аккумуляторов и батарей, под которые также подпадают и некоторые модели планшетов, фотокамер, плееров и другой техники.

В зависимости от модели устройства и ее характеристик, возможны разные условия поддержания зарядки. Например, для понимания того, как работает беспроводная зарядка Samsung, стоит ознакомиться со стандартом передачи энергии Qi. Такой передатчик способен восполнять емкость аккумулятора на расстоянии 3-5 см, то есть практически мобильное устройство должно находиться в контакте с зарядным прибором.

Безопасность беспроводных зарядок

Способность зарядок передавать энергию на расстояния справедливо вызывают вопросы относительно их безопасности для пользователей, которые в любом случае будут находиться в зоне действия индукционных катушек. Однако производители утверждают, что такие устройства не оказывают никакого вреда для здоровья.

В качестве примеров приводятся электробритвы и щетки, работающие на том же принципе электромагнитных полей, как и беспроводная зарядка для телефона. Как работает заряжающая панель в контакте с другой техникой и не наносит ли она ей вреда? Этот вопрос также поднимается, но и подобную опасность изготовители отрицают.

Дело в том, что максимальная мощность, на которой функционируют такие приборы, составляет не более 5 Ватт. Этого недостаточно, чтобы оказать негативное воздействие даже на чувствительные к электромагнитным полям аппараты.

Устройства от Samsung

Одной из самых успешных разработок в сегменте корейских беспроводных зарядок является панель Wireless Charging Pad. Это оптимизированная версия базового семейства, в которой были устранены распространенные проблемы большинства подобных устройств первого поколения. Одним из главных достоинств данной модели является способность взаимодействовать с аккумулятором телефона независимо от его положения относительно функциональной площадки.

В товарном виде эту версию представляет беспроводная зарядка для Samsung Galaxy S6, которая поддерживает стандарт WPC. Данная технология отличается тем, что подходит не только к смартфонам линейки Galaxy, но и к большинству других телефонов Samsung. Кроме того, как отмечает изготовитель, зарядка может восполнять энергию на половину емкости всего за несколько минут.

Устройства от Apple

Сразу надо сказать, что «яблочная» продукция не поддерживает технологии беспроводной зарядки. Тем не менее производитель ищет альтернативные способы обеспечения данной возможности для своих пользователей.

В частности, он рекомендует использовать вспомогательные аксессуары в виде чехлов от фирмы Duracell. Поэтому вопрос о том, работает ли беспроводная зарядка через чехол, в случае с айфонами будет иметь положительный ответ. Если же такой способ не устроит, то можно воспользоваться картой-приемником формата iQi. Она подключается через специальный разъем Lightning и также скрывается под стандартным чехлом смартфона.

Устройства от Cota

Интересные предложения разрабатывают и сотрудники Cota. Они не просто осваивают концепции специализированных зарядных панелей для мобильных устройств, а стремятся максимально расширять спектр их поля действия. Например, помимо телефонов и планшетов, таким прибором можно наполнить энергией носимую электронику. Причем для этого необязательно вплотную подносить устройство к активной панели.

Небольшой аппарат размером с хлебницу работает на расстоянии 10 м. Возникает вопрос: «Как работает беспроводная зарядка с таким радиусом? Достаточно ли она эффективна?» И тут стоит вернуться именно к носимой технике, среди которой: умные часы, браслеты и напульсники, так как именно в работе с данными гаджетами устройство демонстрирует наиболее впечатляющие показатели. Очевидно, что на обслуживание аккумуляторов от телефонов и смартфонов требуется больше времени.

Недостатки беспроводной зарядки

Как и все технологии, радикально меняющие подходы к использованию техники и электроники, беспроводные устройства для зарядки имеют и немало минусов. Конечно, пользователь получает существенное преимущество, так как ему не приходится возиться с проводами и разъемами, но зато эффективность наполнения блока питания при таком способе заметно сокращается.

Большинство устройств обеспечивает заряд за больший промежуток времени по сравнению с классической методикой. Помимо этого, есть и эргономические неудобства, от которых пока не может избавиться современная беспроводная зарядка. Как работает проводная система заряда? Она требует подключения к устройству, после чего им можно пользоваться те самые 30-60 мин., требуемые для восполнения энергии. Однако в случае с беспроводными технологиями не только увеличивается время заряда, но также исключается возможность использования аппарата в этот период.

Направления для дальнейшего развития

Собственно, все направления развития зарядников, работающих без проводов, ориентированы на устранение вышеназванных недостатков и в целом улучшение базовых характеристик.

Также большой проблемой остается немалый вес таких приборов. В среднем сегменте рядовое устройство представляет собой платформу, которую едва ли можно назвать мобильной. Впрочем, здесь стоит отметить то, как работает беспроводная зарядка Samsung S6 и устройства для младших версий смартфона из линейки Charger Kit. Это панельные зарядные аксессуары, которые фиксируются к телефонам по типу защитных приспособлений и чехлов. Такая конфигурация сопряжения минимизирует габариты зарядной инфраструктуры, но при этом не отличается и высокой эффективностью.

Заключение

Нельзя сказать, что появление беспроводных зарядок вызвало ажиотаж на рынке аксессуаров для мобильных устройств. Несмотря на новизну концепции, распространению данной продукции мешают не только эргономические недостатки, но и стоимость, по которой реализуется беспроводная зарядка для телефона.

Своими руками изготовить аналогичное устройство можно с меньшими затратами. Для этого достаточно организовать блокинг-генератор с функцией передатчика энергии. Как отмечают опытные мастера, для такой схемы потребуется лишь самодельная катушка на основе меди и один транзистор с сопутствующей проводной инфраструктурой. Другое дело, что в плане надежности и безопасности такое устройство будет заметно проигрывать тем же фирменным моделям от Samsung.