Как работает беспроводная зарядка смартфонов и других устройств. Какие существуют стандарты беспроводной зарядки. Каковы перспективы развития технологии в будущем. Безопасна ли беспроводная зарядка для здоровья.
Что такое беспроводная зарядка и как она работает
Беспроводная зарядка — это технология, позволяющая заряжать электронные устройства без использования проводов. Принцип ее работы основан на явлении электромагнитной индукции.
Система беспроводной зарядки состоит из двух основных компонентов:
- Передатчик (зарядная станция) — подключается к источнику питания и генерирует переменное электромагнитное поле
- Приемник — встроен в заряжаемое устройство и преобразует электромагнитное поле в электрический ток для зарядки аккумулятора
Когда устройство помещается на зарядную станцию, между катушками передатчика и приемника возникает индуктивная связь. Переменное магнитное поле, создаваемое передатчиком, индуцирует переменный ток в катушке приемника. Этот ток выпрямляется и используется для зарядки аккумулятора.
Основные стандарты беспроводной зарядки
На сегодняшний день существует два основных стандарта беспроводной зарядки:
Стандарт Qi
Разработан Консорциумом беспроводной электромагнитной энергии (WPC). Это наиболее распространенный стандарт, который поддерживается большинством современных смартфонов. Особенности Qi:
- Использует тесную индуктивную связь между передатчиком и приемником
- Расстояние передачи энергии до 4 см
- Мощность до 15 Вт
- Поддерживается Apple, Samsung, Huawei и другими производителями
Стандарт Rezence
Разработан Альянсом беспроводной электромагнитной энергии (A4WP). Особенности:
- Использует принцип магнитного резонанса
- Позволяет заряжать устройства на расстоянии до 5 см
- Поддерживает одновременную зарядку нескольких устройств
- Мощность до 50 Вт
Преимущества и недостатки беспроводной зарядки
Беспроводная зарядка имеет ряд преимуществ по сравнению с традиционной проводной:
- Удобство использования — не нужно подключать провода
- Безопасность — отсутствие открытых контактов
- Универсальность — одно зарядное устройство для разных гаджетов
- Надежность — нет механического износа разъемов
Однако у этой технологии есть и некоторые недостатки:
- Более низкая эффективность и скорость зарядки
- Необходимость точного позиционирования устройства на зарядной панели
- Нагрев устройства в процессе зарядки
- Более высокая стоимость зарядных устройств
Перспективы развития технологии беспроводной зарядки
Технология беспроводной зарядки активно развивается. Основные направления совершенствования:
- Увеличение мощности и скорости зарядки
- Расширение радиуса действия до нескольких метров
- Создание инфраструктуры для зарядки электромобилей
- Интеграция зарядных панелей в мебель и другие предметы
- Разработка систем для одновременной зарядки множества устройств
По прогнозам экспертов, в ближайшие годы беспроводная зарядка станет стандартом для большинства портативных электронных устройств.
Безопасна ли беспроводная зарядка
Вопрос безопасности беспроводной зарядки вызывает опасения у некоторых пользователей. Однако исследования показывают, что при правильном использовании эта технология безопасна для здоровья.
Электромагнитное излучение, создаваемое беспроводными зарядными устройствами, не является ионизирующим и по интенсивности сопоставимо с излучением от Wi-Fi роутеров или мобильных телефонов. Мощность излучения быстро падает с расстоянием.
Современные стандарты беспроводной зарядки предусматривают ряд защитных механизмов:
- Автоматическое отключение при отсутствии совместимого устройства
- Контроль температуры для предотвращения перегрева
- Защита от перенапряжения и короткого замыкания
При соблюдении рекомендаций производителей беспроводная зарядка не представляет угрозы для здоровья пользователей.
Как выбрать беспроводное зарядное устройство
При выборе беспроводной зарядки следует обратить внимание на следующие характеристики:
- Поддерживаемый стандарт (Qi, Rezence)
- Мощность (от 5 до 15 Вт для смартфонов)
- Совместимость с вашими устройствами
- Наличие дополнительных функций (например, быстрая зарядка)
- Дизайн и удобство использования
- Надежность и репутация производителя
Рекомендуется выбирать зарядные устройства от известных брендов, сертифицированные по стандарту Qi. Это гарантирует безопасность и совместимость с большинством современных смартфонов.
Заключение
Беспроводная зарядка — перспективная технология, которая делает использование электронных устройств более удобным и безопасным. Несмотря на некоторые ограничения, она активно развивается и в будущем может стать основным способом зарядки для большинства портативных гаджетов.
С развитием технологии ожидается повышение эффективности, увеличение мощности и расширение сферы применения беспроводной зарядки. Это открывает новые возможности для создания «умных» пространств, где подзарядка устройств будет происходить автоматически и незаметно для пользователя.
Что такое беспроводная зарядка для смартфона и как она работает? | Справка | Вопрос-Ответ
Яна Сушинова
Примерное время чтения: 3 минуты
88154
Категория: Гаджеты
Чем удобна?
Беспроводная зарядка смартфона избавляет владельца от поиска кабелей, которые обычно теряются, поиска свободных розеток, особенно в офисах, а также помогает продлить жизнь разъему питания. Все, что нужно сделать, чтобы зарядить смартфон, — это положить его задней крышкой на специальную панель (док-станцию). Зарядка начнется и закончится автоматически.
Фото: Shutterstock.comЧто это за технология?
Беспроводная зарядка стала реальностью после появления технологии Qi.
Стандарт Qi (произносится «Ци», в честь термина восточной философии, означает «поток энергии») был разработан в 2009 году Консорциумом беспроводной электромагнитной энергии для передачи энергии на расстоянии до 4 сантиметров.
Специалисты, создавая стандарт, пользовались уже существующими наработками многих ученых.
Если на телефоне есть маркировка Qi, он поддерживает функцию беспроводной зарядки.
Как работает?
Принцип работы беспроводной зарядки использует электромагнитную индукцию. Беспроводная зарядка, то есть панель, на которую кладется смартфон, подключается к источнику питания и является передатчиком энергии. А приемником этой энергии становится телефон. Во всех флагманских смартфонах приемник для беспроводной зарядки скрыт внутри корпуса, для бюджетных моделей телефонов есть аксессуары, которые позволяют получить эту функцию.
Существуют и такие модели беспроводных зарядок, которые не нужно подключать к питанию. Они автономны, имеют свой встроенный аккумулятор: их просто нужно периодически подзаряжать.
Обычно производитель смартфона выпускает фирменную модель зарядки, но можно использовать любые.
На одной панели беспроводной зарядки можно заряжать только одно устройство.
Для зарядки двух и более смартфонов есть специальные модули с двумя встроенными передатчиками магнитного поля.
Есть минусы?
Единственным минусом можно назвать скорость зарядки. При беспроводном способе она занимает больше времени.
Можно ли пользоваться телефоном во время подзарядки?
Да, никаких ограничений нет. Во время беспроводной подзарядки можно свободно отвечать на звонки, принимать и отправлять сообщения и т. д.
Смотрите также:
- …Как часто москвичам нужно обновлять карты в навигаторе? →
- «Билайн»: настоящее и будущее WiFi →
- …Изобретён новый вид связи? →
смартфоныбеспроводное зарядное устройство
Следующий материал
Самое интересное в соцсетях
Новости СМИ2
Как работает беспроводное зарядное устройство и можно ли его сделать своими руками
На сегодняшний день нам уже тяжело представить свою жизнь без мобильных гаджетов.
Это привело к тому, что около домашних розеток скапливается огромное количество проводов, среди которых бывает не так просто найти необходимую «зарядку». В этом случае проблему поможет решить беспроводное зарядное устройство. Принцип его работы очень прост — достаточно поместить гаджет на специальную панель, чтобы он зарядился. В основе аксессуара лежит принцип работы индукционной катушки. Такая технология носит название Qi. Она становится очень популярной в последнее время. В 2015 году всемирно популярный бренд начал продавать мебель, в которую будет встроен модуль беспроводной зарядки. Сегодня все флагманские модели смартфонов поддерживают Qi. Ожидается, что в скором времени трансмиттеры или, другими словами, модули можно будет найти в аэропортах, ресторанах, кинотеатрах, фастфудах, торговых центрах, что позволит осуществлять зарядку телефонов и планшетов в любое время. На самом деле это облегчит жизнь юзерам мобильных гаджетов. Мы входим в новую эру, где совсем не обязательно носить с собой повсюду проводные зарядные устройства для всех девайсов, которыми мы пользуемся.
Содержание
- 1 Принцип работы беспроводного устройства для зарядки гаджетов
- 2 Энергоэффективность стандарта Qi
- 3 Безопасна ли технология Qi?
- 4 Какие смартфоны поддерживают функцию беспроводной зарядки?
- 5 Можно ли изготовить беспроводную зарядку собственноручно?
Принцип работы беспроводного устройства для зарядки гаджетов
Стандарт беспроводного питания называется Qi. По-русски слово произносится как «Ци». Такое имя стандарт носит в честь термина восточной философии. Он разработан Консорциумом беспроводной электромагнитной энергии WPC. Эта организация объединяет мировых производителей электроники и ставит перед собой важную задачу — стандартизировать процесс зарядки гаджетов индукционным методом.
В ближайшем будущем все девайсы можно будет заряжать без подключения к сети. Это невероятно удобно. Каждый из нас хотя бы раз сталкивался с ситуацией, когда разряжается смартфон.
Приходится в срочном порядке искать выход. В скором времени модули беспроводной зарядки появятся во всех общественных местах, а также дома у каждого юзера. В домашних условиях можно просто расположить модуль в удобном месте, и он никогда не потеряется, в отличие от проводной «зарядки». Достаточно просто поместить на него гаджет и немного подождать, пока пополнится ёмкость аккумулятора.
Принцип работы беспроводной «зарядки» основан на свойствах индукционной катушки передавать электрический ток. В школьном курсе физики нас учили, что при подключении индукционной катушки к источнику питания в ней, перпендикулярно виткам катушки, возникает магнитное поле. Таким образом, если расположить две катушки в радиусе действия магнитного поля и при этом подключить одну из них к источнику питания, то во второй катушке появится напряжение. При этом важно учитывать тот факт, что две индукционные катушки ни в коем случае не должны соприкасаться между собой. Такой простой принцип положен в работу беспроводных зарядных устройств, поддерживающих технологию Qi.
Существует две разновидности стандарта Qi. Первая предполагает зарядку при низкой мощности — 5 ватт, а вторая — при высокой мощности — 120 ватт. Qi высокой мощности сейчас не выпускается производителями в силу объективных факторов. С помощью Qi на 120 ватт можно выполнить зарядку ноутбука. Qi на 5 ватт используют для пополнения ёмкости аккумулятора планшетных компьютеров и телефонов. Следует отметить, что для планшета и смартфона необходима различная сила тока. Беспроводное зарядное устройство для телефона создаёт силу тока в 1 ампер, а для планшетного компьютера — 2 ампера. При выборе аксессуара обязательно обращайте внимание на такие характеристики.
Энергоэффективность стандарта Qi
Современное беспроводное зарядное устройство состоит из двух компонентов. Один из них встроен непосредственно в гаджет, который поддерживает Qi и называется ресивером беспроводной зарядки. По сути, он является приёмником, который проводит электрический ток к аккумулятору.
Второй компонент называют трансмиттером. Если подразумевается покупка беспроводной «зарядки», речь идёт именно о трансмиттере. Они бывают самых разных форм и размеров. В основном распространены круглые и прямоугольные передатчики.
Чтобы лучше понять, как работает беспроводная зарядка, следует учесть, что магнитное поле способно передавать не только электрический ток, но и данные о байтах и битах, что учли разработчики стандарта Qi. Взаимодействие между катушками будет возникать только в тот момент, когда гаджет со встроенным трансмиттером будет находиться поблизости от передатчика.
Если аксессуар для зарядки гаджета будет функционировать в фоновом режиме, то импульс, посылаемый каждые 0,4 секунды передатчиком, не будет изменять напряжение в катушке, встроенной в трансмиттер. Можно сделать вывод, что современный аксессуар умеет распознавать, в каком режиме функционировать. Как только поблизости на расстоянии нескольких сантиметров окажется смартфон, напряжение в индукционной катушке резко снизится, и устройство перейдёт в режим активной работы.
Как только аккумулятор смартфона будет заряжен, соответствующий сигнал переведёт зарядное устройство в фоновый режим. Можно сделать вывод, что современные беспроводные аксессуары для пополнения ёмкости батареи являются энергоэффективными.
Безопасна ли технология Qi?
Некоторые пользователи ошибочно полагают, что функция беспроводной зарядки Qi может нанести вред здоровью. Дело в том, что магнитное излучение не является ионизирующим. По своему влиянию на организм оно похоже на сигнал мобильной связи, сигнал Wi-Fi, радиосигнал. При этом сигнал мобильной сети, который поступает с вышки, является более сильным и имеет непрерывный характер, в то время, как электромагнитное излучение пропадает сразу после зарядки батареи смартфона.
Мощность беспроводных зарядных устройств составляет 5 ватт. Её недостаточно, чтобы оказать воздействие на человеческий организм. О негативном воздействии можно говорить лишь в том случае, когда мощность таких девайсов будет равняться 120 ваттам.
Но подобные модели не выпускаются в промышленных масштабах. Этим объясняется отсутствие беспроводных зарядных устройств для ноутбуков. Важно знать, что технология беспроводного заряда аккумулятора давно используется во многих моделях электробритв и электрических зубных щёток, что в очередной раз доказывает её безопасность.
Какие смартфоны поддерживают функцию беспроводной зарядки?
В первую очередь мы хотим отметить, что далеко не все гаджеты на сегодняшний день поддерживают функцию беспроводного заряда. Компания Apple намеренно поставляет на рынок продукцию, которая несовместима с Qi. В таком случае мы рекомендуем приобрести специальный чехол со встроенной индукционной катушкой.
Флагманские устройства в основном всегда поддерживают технологию Qi. К ним относятся такие популярные модели смартфонов, как Samsung Galaxy S6, Sony Xperia Z4v, Samsung Galaxy S6 Active, Google Nexus 6, Motorola Droid Turbo, Nokia Lumia 930, Samsung Galaxy S6 Edge. Уже сейчас десятки моделей самых разных производителей можно заряжать с помощью беспроводного аксессуара, что обеспечивает максимальное удобство использования для юзеров.
Можно ли изготовить беспроводную зарядку собственноручно?
Беспроводные зарядные устройства имеют достаточно высокую стоимость, учитывая, что они представляют собой обычную индукционную катушку. Возникает вопрос: «Как сделать модуль своими руками?». В принципе, если вы обладаете знаниями основ физики и специальным оборудованием для измерения силы и мощности электрического тока, это не будет большой проблемой. Фанаты радиоэлектроники способны собрать и не такие простые устройства, но обычным пользователям мы не рекомендуем проводить подобные эксперименты.
На сайте aliexpress.com можно найти отдельно приёмники беспроводных устройств для некоторых моделей смартфонов, среди которых линейка Samsung Galaxy, Google Nexus. Его достаточно просто установить в телефон. Под крышкой у девайса находятся два контакта, которые предусматривают положительный и отрицательный полюс. Достаточно купить и подключить ресивер, после чего можно провести тест беспроводной зарядки. Такой выход оптимален, если у вас каким-то образом появилось беспроводное зарядное устройство, например, вам преподнесли подарок, а ваша модель гаджета ещё не поддерживает функцию Qi.
Беспроводная технология заряда аккумулятора набирает всё большую популярность в современном мире. В будущем во многих общественных местах можно будет восполнить ёмкость аккумулятора. Ожидается, что беспроводными зарядными устройствами будут оснащены стадионы, парки, рестораны, кинотеатры, фастфуды. При покупке смартфонов мы рекомендуем обращать занимание на поддержку функции Qi, которая присутствует во всех флагманских моделях 2015 года.
Как работает беспроводная зарядка?
(Изображение предоставлено Олегом Козловым/Shutterstock.com)Если вы когда-либо распутывали гордиев узел проводов и шнуров или видели, как ваш двухлетний ребенок сосет зарядное устройство для вашего ноутбука, вы понимаете привлекательность беспроводной зарядки.
Однако до недавнего времени не было альтернативы зарядке через громоздкие провода и шнуры. Но по мере того, как беспроводная зарядка становится все более продвинутой, ее можно использовать для питания самых разных вещей, помимо телефонов или часов, таких как лампы или даже электрические автобусы, говорят эксперты.
Но что такое беспроводная зарядка? И почему технология, разработанная сто лет назад, только сейчас становится популярной? Мы поговорили с несколькими экспертами, чтобы выяснить это. [Викторина: наука об электричестве]
Как это работает
Беспроводная зарядка как концепция существует с тех пор, как изобретатель и физик Никола Тесла впервые пришел к выводу, что можно передавать энергию между двумя объектами через электромагнитное поле, сказал Рон Резник. президент Power Matters Alliance, у которого есть протокол беспроводной зарядки.
По сути, беспроводная зарядка использует петлю из скрученных проводов вокруг стержневого магнита, известного как индуктор. По словам Резника, когда электрический ток проходит через спиральный провод, он создает электромагнитное поле вокруг магнита, которое затем можно использовать для передачи напряжения или заряда чему-то поблизости.
Большинство беспроводных электростанций в настоящее время используют коврик с индуктором внутри, хотя, например, электрические зубные щетки уже давно имеют встроенную в основание беспроводную зарядку.
Но хотя основная концепция беспроводной зарядки известна уже более 100 лет, ученые так и не придумали способ эффективно передавать большое количество энергии с помощью этой техники, сказал Резник. Количество передаваемого электрического заряда пропорционально количеству катушек, которые можно намотать на крошечный стержневой магнит, а также силе магнита. До недавнего времени провода и электронику нельзя было сделать достаточно маленькими и дешевыми, чтобы сделать возможной беспроводную зарядку.
Улучшения в технологии
Но в последние годы все изменилось.
«Стоимость этого была действительно снижена», — сказал Резник в интервью Live Science. «Чтобы сделать его более эффективным, у вас должны быть очень, очень плоские витки проволоки», что позволяет намотать множество петель проволоки вокруг крошечного стержневого магнита, сказал он.
Более того, беспроводные электростанции должны заряжать только те предметы, которые должны заряжаться, такие как телефон, а не, например, упавшую на него монетку, сказал Резник.
Чтобы гарантировать, что беспроводная зарядная станция не запитает сбившийся с пути объект, в беспроводных электростанциях используются крошечные передатчики, которые связываются с небольшими приемниками в устройстве, таком как телефон, сказал Джон Перзоу, вице-президент по развитию рынка Wireless Power. Консорциум, создавший технологию беспроводной зарядки Qi.
По сути, приемник «разговаривает» с зарядной станцией, сказал Перцов. «Если он говорит, что я авторизованный приемник ци, можно послать мне немного энергии. Я дам вам знать, сколько энергии мне нужно, и когда эти потребности изменятся, я дам вам знать. И когда я Закончив зарядку, я дам вам знать, чтобы вы могли снова заснуть», — сказал он Live Science.
Использование в будущем
В настоящее время как Power Matters Alliance, так и Wireless Power Consortium разработали конкурирующие протоколы или системы для беспроводной зарядки устройств.
Существующие системы используются в основном для зарядки смартфонов или смарт-часов.
Но возможности беспроводной связи вскоре могут быть распространены и на множество других приложений. Например, электрические автобусы в Южной Корее теперь можно заряжать через беспроводную платформу, а IKEA выпускает новую линейку мебели, включая лампы и столы, со встроенными зарядными станциями.
Другие группы интегрируют беспроводные зарядные станции в общественные места, чтобы люди с так называемой боязнью батареи — постоянным страхом разрядки — могли заряжать свои устройства на ходу, сказал Перцов.
По мере совершенствования технологий может появиться возможность заряжать более крупные и энергоемкие устройства, такие как блендеры или даже пылесосы, сказал Резник.
И компании уже разрабатывают системы, в которых беспроводные зарядные платформы в гостиничных номерах смогут не только заряжать телефоны, но и определять, когда люди находятся в своих номерах, синхронизировать их телевизор с последним местом в фильме, который они смотрели.
самолет и определить, нужно ли включить кондиционер, сказал Перцов.
Подпишитесь на Tia Ghose по телефону Twitter и Google+ . Подписывайтесь на Live Science @livescience, Facebook и Google+. Первоначально опубликовано на Live Science.
Тиа — главный редактор, а ранее — старший писатель журнала Live Science. Ее работы публиковались в журналах Scientific American, Wired.com и других изданиях. Она имеет степень магистра биоинженерии Вашингтонского университета, диплом о высшем образовании в области научного письма Калифорнийского университета в Санта-Круз и степень бакалавра машиностроения Техасского университета в Остине. Тиа была частью команды журнала Milwaukee Journal Sentinel, которая опубликовала серию «Пустые колыбели» о преждевременных родах, получившую множество наград, в том числе медаль Кейси 2012 года за заслуги перед журналистикой.
Что это такое и как это работает?
Беспроводная зарядка — это процесс подзарядки электронных устройств с батарейным питанием без непосредственного подключения их к источнику питания с помощью проводов и кабелей.
Этот процесс дает пользователям свободу заряжать свой телефон на ходу без необходимости подключения к розетке. Это означает, что смартфоны и другие устройства с поддержкой беспроводной зарядки можно заряжать, просто положив их, например, на журнальный столик, или даже более сложные машины, такие как электромобили, можно заряжать, просто припарковав их в гараже или на дороге с поддержкой беспроводной зарядки. Он устраняет все проблемы безопасности, связанные с зарядкой от шнура, и открывает перед пользователями новую свободу.
Беспроводная зарядка восходит к концу 1800-х годов, когда Никола Тесла разработал катушку Тесла, которая должна была помочь передавать энергию по беспроводной сети, хотя в то время эксперимент не достиг цели, он вызвал интерес к этой области и многое другое. люди начали работать над идеей. В 2006 году Массачусетский технологический институт начал тестирование использования резонансной связи для передачи большого количества энергии, и это проложило путь для некоторых из существующих сегодня замечательных технологий беспроводной зарядки.
Вы можете проверить этот эксперимент, чтобы построить катушку Mini Tesla для беспроводной передачи энергии.
Как работает беспроводная передача энергии
Беспроводную зарядку иногда называют индуктивной зарядкой , поскольку она основана на принципе электромагнитной индукции. Как и в системе беспроводной связи, беспроводная зарядка достигается за счет действия беспроводного передатчика и приемника энергии. Передатчик беспроводной зарядки, обычно называемый зарядной станцией, подключается к розетке и передает энергию, подаваемую через розетку, на приемник, который всегда подключен к заряжаемому устройству и размещается в непосредственной близости от беспроводной зарядной станции.
Ниже приведена блок-схема для описания компонентов системы беспроводной зарядки и процесса зарядки :
Как упоминалось ранее, беспроводная зарядка использует принцип магнитной индукции, используемый в электрических трансформаторах, генераторах.
и двигатели, так что прохождение электрического тока через катушку вызывает изменение магнитного поля вокруг этой катушки, которое индуцирует ток в другой связанной катушке. Это принцип передачи электрической энергии между первичной и вторичной катушкой в электрическом трансформаторе, даже если они кажутся электрически изолированными. В беспроводной зарядке каждый из компонентов (передатчик и приемник), составляющих систему, имеет катушку. Катушку передатчика можно сравнить с первичной катушкой, а катушку приемника можно сравнить со вторичной катушкой силового трансформатора. Когда зарядная станция подключена к источнику питания переменного тока, подаваемая мощность преобразуется в постоянный ток системой выпрямления, после чего вступает в действие система коммутации. Причина переключения заключается в том, чтобы иметь возможность генерировать изменяющийся магнитный поток, необходимый для наведения зарядов в приемной катушке.
Катушка приемника собирает поступающую мощность и передает ее на схему приемника, которая преобразует поступающую мощность в постоянный ток, а затем использует полученную мощность для зарядки аккумулятора.
Как было установлено выше, передача энергии происходит, когда магнитный поток, созданный путем установления переменного магнитного поля в катушке передатчика, преобразуется в электрический ток в катушке приемника. Количество генерируемого электрического тока зависит от количества потока, генерируемого передатчиком, и от того, какую часть этого потока смогла уловить приемная катушка. Величина потока, который улавливает приемник, зависит от «коэффициента связи», который определяется размером, расстоянием и положением катушки приемника относительно катушки передатчика. Это означает, что более высокий коэффициент связи приведет к более высокой передаче энергии. Чтобы увеличить вероятность более высокого коэффициента связи, некоторые беспроводные зарядные станции имеют несколько катушек передатчика , как показано на изображении ниже.
Стандарты беспроводной зарядки
Стандарты беспроводной зарядки относятся к набору правил, регулирующих проектирование и разработку беспроводных устройств.
В настоящее время существует два разных отраслевых стандарта беспроводной зарядки, продвигаемых разными организациями.
1. Стандарт Rezence
2. Стандарт QI
Стандарт Rezence основан на резонансной индуктивной зарядке, при которой зарядка происходит, когда катушки передатчика и приемника находятся в резонансе. С помощью этого стандарта устройства могут достигать большего расстояния между передатчиком и приемником для зарядки. Этот стандарт продвигает Alliance for Wireless Power (A4WP).
Стандарт QI , с другой стороны, обеспечивает беспроводную передачу энергии с использованием жесткой связи между катушками, и, в отличие от стандарта Rezence , передающая и приемная катушки всегда рассчитаны на работу на немного разных частотах, поскольку считается, что большая мощность поставляются с использованием этой установки. Стандарт QI продвигается консорциумом беспроводной связи, в который входят такие участники, как Apple Inc, Qualcomm, HTC и многие другие.
Вы можете выбрать стандарт беспроводной связи, который лучше всего подходит для вашего приложения, учитывая компромисс между электромагнитными помехами, эффективностью и свободой согласования между двумя стандартами. Тем не менее, некоторые беспроводные зарядные станции предназначены для поддержки обоих стандартов, что обеспечивает высокую совместимость устройств.
Конструкция простого комплекта беспроводного зарядного устройства
Перед созданием системы беспроводной зарядки необходимо принять во внимание следующее.
1. Стандарт: При оснащении устройства возможностью беспроводной зарядки первое, что нужно сделать, — это выбрать стандарт беспроводной мощности, который подходит для устройства и вариантов его использования. Некоторые системы зарядки основаны на нескольких стандартах.
2. Выбор катушки: Следующим шагом является выбор правильного типа катушки и геометрии катушки в соответствии с вариантом использования.
Поставщики предоставляют эти катушки стандартных калибров, поэтому выбор подходящего должен основываться на рекомендациях, приведенных в техническом описании используемой микросхемы передатчика беспроводной зарядки.
3. Корпус: При проектировании беспроводных систем важно, чтобы корпус устройств не был металлическим и имел относительно плоскую поверхность для достижения более высокого коэффициента связи между передатчиком и приемником. Металл эффективно предотвращает попадание передаваемой энергии на приемник, а пластиковый корпус должен быть ультратонким.
Конструкция передатчика
Система беспроводной зарядки состоит из передатчика и приемника, как указано выше. Ниже 9Схема 0009, показывающая конструкцию передатчика .
Трансмиттер состоит из трех основных компонентов; источник питания , катушка передатчика и схема переключения . Источником питания обычно является постоянный ток от выпрямленного переменного тока.
После выпрямления схема переключения используется для генерации переменного сигнала, используемого при создании изменяющегося магнитного поля, чтобы вызвать передачу тока от передатчика к приемнику через катушку передатчика.
Конструкция приемника
Конструкция приемника аналогична конструкции передатчика, за исключением того, что действие происходит в обратном порядке. Приемник состоит из катушки приемника, резонансной цепи, выпрямителя и микросхемы зарядного устройства, которая использует выход схемы выпрямителя для зарядки подключенной батареи. Пример схемы приемника показан на изображении ниже с выделенными функциональными частями. Этот пример основан на зарядной ИС LTC4120.
Приложения
В настоящее время беспроводная зарядка используется во многих приложениях, включая:
- Смартфоны и носимые устройства
- Ноутбуки и планшеты
- Электроинструменты и сервисные роботы, такие как пылесосы
- Мультикоптеры и электрические игрушки
- Медицинские приборы
- Автомобильная зарядка
В дополнение к причудливым причинам, по которым вам следует использовать беспроводную зарядку, таким как отсутствие необходимости в подключении устройства и отсутствие проблем с совместимостью вилок, беспроводная зарядка обеспечивает безопасность от опасностей, связанных с прямым подключением к сети.
