Беспроводная зарядка принцип работы. Принцип работы беспроводной зарядки: как заряжать смартфон без проводов

• Здесь и далее предметы IKEA с технологией беспроводной подзарядки мобильных устройств

  1/4

Опасна ли беспроводная зарядка

Это, наверное, самый популярный вопрос, который задают Wireless Power Consortium, и производители мобильных, разумеется, отвечают, что это безопасно. В этом же пытаются всех убедить производители электробритв и зубных электрощеток — для их подзарядки тот же индукционный принцип уже применятся давно. Но стоит иметь в виду, что электромагнитные волны, благодаря которым передают энергию беспроводные панели, относятся к спектру так называемого неионизирующего (и оттого безопасного в отличие, скажем, от рентгеновского) излучения. Электромагнитные волны того же спектра служат для передачи сигнала радиостанций, сотовых вышек, вайфай-роутеров. Например, сигнал мобильного телефона передается постоянно и на куда большие расстояния, но для работы его приемника достаточно небольшой мощности (в пределах 1–2 ватт). Максимальная мощность беспроводных панелей стандарта Qi существенно выше — 5 ватт. Но они (пока) работают на крайне малых расстояниях, к тому же автоматически отключаются (а значит — прекращают излучать волны), если устройство зарядилось. 

В любом случае убедительных доказательств того, что беспроводная зарядка стандарта Qi (как и сигнал сотовой связи) может угрожать здоровью, никто еще не представил. Впрочем, Wireless Power Consortium работает и над более мощными беспроводными чарджерами (до 120 ватт), способными заряжать ноутбуки. Но с этими устройствами пока осторожничают, и никто их, кажется, не выпускает.

Какие устройства поддерживают беспроводную зарядку Qi

Узнать об этом можно в поиске на сайте WPC. При этом стоит помнить, что для осуществления беспроводной зарядки вам потребуется две вещи: приемник и передатчик энергии. Одни телефоны (и носимые устройства) уже имеют встроенные зарядные модули, они же приемники; к ним остается только подобрать беспроводную панель, она же передатчик. Другие телефоны — все айфоны, к примеру, — эту технологию пока не поддерживают. К ним, помимо панели, придется купить еще и специальный чехол или насадку с зарядным модулем, который подключается к смартфону через привычный разъем для зарядки.

Примеры беспроводных зарядок

Samsung Wireless Charging Pad

Последнее изобретение «Самсунга», которое хвалят за способность заряжать телефон вне зависимости от его положения на зарядной панели. Чарджер поддерживает не только стандарт WPC, но и технологии конкурирующих и менее известных организаций AW4P и PMA. Это означает, что, скорее всего, для него будет не важно, какой у вас телефон. Если имеется модуль беспроводной подзарядки, все должно работать. Также в ролике производителя обещают, что этот Wireless Charging Pad может зарядить батарею Galaxy на 60%, пока вы будете петь песню (но это, надо думать, просто реклама).

PowerBot

Бестселлер и, судя по отзывам, лучшая беспроводная панель на «Амазоне». Совместим с приемниками стандарта Qi. К нему прилагается micro-USB-провод (значит, его можно подключить к ноутбуку или портативному аккумулятору). Довольно надежная и недорогая модель.

Cota

Самое, наверно, захватывающее обещание последних лет — передатчик размером с хлебницу, который позволяет заряжать телефоны, умные часы и браслеты, пульты или геймпады на расстоянии до 10 метров. Это уже в большей степени беспроводная технология, освобождающая от возни с зарядным устройством. Не важно, лежит ли телефон на столе или в кармане: как только он разрядится и окажется в радиусе действия передатчика, тот начнет его заряжать. Впрочем, заряжаемое устройство должно быть снабжено специальным приемником Cota. Начать поставки этих приемников производителям устройств разработчики обещают в конце года.

iQi Wireless Charging Receiver

Напоследок пример того, как обстоят дела с беспроводной зарядкой телефонов Apple. Поскольку айфоны технологию пока не поддерживают, на помощь приходят костыли в виде чехлов, насадок и прочих аксессуаров. Например, чехлы Duracell за 120 долларов, которые сама Apple рекомендует в своем магазине. Но самое удивительное приспособление того же назначения — карта-приемник iQi, которую подключают через разъем Lightning и прячут под обычным чехлом телефона. Проект, успешно собравший средства на краудфандинговой платформе Indiegogo, сейчас можно найти на «Амазоне» (хотя все же лучше, наверное, попробовать дождаться седьмого или восьмого айфона: у того или другого, по слухам, будет свой встроенный приемник для беспроводной зарядки).

Принцип работы беспроводной зарядки

Все новое — это хорошо забытое старое. Так можно сказать и о модной на сегодня беспроводной зарядке (Wireless Charge). А почему именно и каков принцип ее работы, узнаете из данной статьи. Время прочтения — 5 минут.

Немного истории

Многие скажут, что свою историю беспроводная зарядка начинает с 2009 года, когда был основан Консорциум беспроводной электромагнитной энергии, хотя и до этого были попытки. И они ошибутся, ведь в 2009 просто решили навести порядок в этой сфере, среди производителей, и выработать какой-то стандарт для унификации всех приборов. А сам принцип, на котором работают эти беспроводные зарядные станции, был открыт в далеком 1831 году английским физиком и химиком Майклом Фарадеем. Вижу, сейчас начинаете что-то вспоминать о каком-то Законе Фарадея. Так вот, беспроводная зарядка основана на векторной величине, которая характеризует силу и направление магнитного поля и называется электромагнитной индукцией.

Жизнь без проводов

В чем же состоит принцип работы Wireless Charge? Все очень просто. В зарядной станции, как и в самом мобильном телефоне, расположены две катушки. На катушку (он же трансмиттер беспроводной зарядки), которая расположена внутри зарядки, подается переменный ток, что в свою очередь возбуждает в ней переменное магнитное поле. Это поле воздействует на ту катушку, которая расположена внутри смартфона (он же ресивер беспроводной зарядки), и под воздействием изменяющегося магнитного поля во второй катушке возникает так называемая электродвижущая сила или сокращенно ЭДС.

И вот именно при помощи электродвижущей силы в катушке-приемнике возникает электрический переменный ток, который подается на специальную плату-выпрямитель, а та в свою очередь преобразует переменный ток в постоянный, и тот уже начинает заряжать аккумуляторную батарею. Чем больше расстояние от первой катушки-излучателя до второй катушки-приемника, тем меньше КПД этой пары, то есть мощность излучения падает.

Для современных беспроводных зарядных устройств это расстояние равно порядка 5 см. Электромагнитное поле способно преодолевать преграды из таких материалов как пластик, дерево, стекло, но только не металл. Поэтому ни один из гаджетов, который поддерживает Wireless Charge, не оснащен металлическим корпусом — это либо стекло, либо пластик.

Области применения

На сегодняшний день беспроводные зарядки используются не только в мобильных телефонах, но и в электрических зубных щетках, электробритвах (конечно же, аккумуляторных), наушниках, часах… да что говорить — при помощи беспроводной передачи энергии уже заряжаются даже автобусы (есть удачные примеры в США и Китае).

Конечно, применение Wireless Charge довольно удобно — положил и забыл (в первых версиях была необходимость точного позиционирования гаджета на трансмиттере), не надо искать в темноте провод или точно попасть в разъем (еще один плюс беспроводной зарядки — он не разбивается). Об их популярности можно даже судить по тому факту, что шведская корпорация IKEA встраивает зарядные станции в свою мебель, а некоторые автопроизводители оснащают ими свои автомобили.

Стандарты Qi и РМА

Развитием и продвижением технологии беспроводной передачи энергии на расстояние занимаются в основном два больших агломерата — Wireless Power Consortium и AirFuel Alliance. И вот благодаря их работе мир получил стандарт Qi (в транскрипции «Ци» или «Чи»). Теперь великое множество производителей выпускают свои товары, придерживаясь этого стандарта. Поэтому при покупке электроники надо позаботится о ее совместимости, хотя некоторые производители делают это за нас. К примеру, устройства компании Apple просто не будут заряжаться на «неродной» зарядной станции. Стандарт Qi подразумевает два варианта зарядок — мощностью до 5 Вт с током порядка 1–2 А и мощностью до 10 Вт все с той же силой тока.

А еще стандарт Qi поддерживает протоколы обмена данными между трансмиттером и ресивером. Как раз при помощи этих протоколов «яблочные» устройства и проводят проверку «свой-чужой», а еще по информационному каналу излучающая катушка получает данные о емкости батареи заряжаемого устройства и его остаточном уровне заряда.

Последние зарядные станции, которые работают по стандарту Qi, обладают КПД 80% при расположении приемника на расстоянии не более 45 мм от передатчика. В этом кроется минус беспроводной зарядки. Другими словами, из 100 Вт поданных до устройства дойдет всего 80 Вт, а остальная энергия рассеется в пространстве и уйдет на нагрев как зарядной станции, так и самого устройства. А это еще один минус в копилку — литий-ионные батареи не очень любят перегревы. Плюс ко всему, низкая мощность заряда — это более длительное время восстановления энергии самим аккумулятором. Если стандартная проводная зарядка заряжает мобильный телефон 1,5–2 часа, то у беспроводной на это уйдет порядка 4–5 часов. То есть зарядить по быстрому не получится, о quick charge можете забыть.

А вот AirFuel Alliance продвигает свой стандарт, который носит название PMA. Он менее распространен, хотя и имеет своих поклонников среди производителей. А еще команда AirFuel Alliance грозится, что работает над какой-то новой технологией беспроводной зарядки, не связанной с имеющимися разработками A4WP и PMA и не использующей электрическую индукцию. Ну что ж, посмортим, ведь это будет прорыв в передаче энергии на расстоянии.

Основное отличие между стандартами Qi и РМА — это частота передачи энергии и протоколы соединения, а вот магнитная индукция на двоих одна.

Так ли страшен этот зверь?

Теперь коснемся вопроса, который мучает большинство граждан, боящихся микроволновок (которые якобы генерируют ионизирующее излучение) и WI-FI в доме, — вредны ли беспроводные зарядные устройства для здоровья пользователя? Мы однозначно ответим, что нет. Такие зарядки не выделяют ионизирующее излучение (а сила электромагнитного излучения обратно пропорциональна расстоянию от источника). Поэтому все домыслы не имеют под собой научного обоснования.

И напоследок…

Подведем итог. Беспроводная зарядка, конечно, вещь удобная, но наличие тех минусов, которые мы перечислили в статье, немного стопорит ее развитие. Хотя исследования в направлении передачи электрической энергии на расстояние продолжаются. Главные из них — это, конечно же, увеличение радиуса действия и коэффициента полезного действия. А, быть может, AirFuel Alliance все таки представит в скором будущем свою разработку по передаче энергии без использования электрической индукции.

Также по теме:

Фото взяты с ресурсов: ikea.com, theguardian.com

Беспроводная зарядка. Принцип работы.

Передача энергии беспроводным путем – давно не утопическая панацея, не научная фантастика и не байки киберпанка. Правда, это направление в головах ученых, изобретателей и инженеров развивалось почти сто лет – отцом его по праву можно считать гениального Николу Тесла (вот его бы взять и перенести в наше время, а ?!) – но и на том спасибо. Беспроводная зарядка, как умеют говорить старшие, «это вещь!» А правда: многие модели смартфонов можно подзарядить, просто присоединив соответствующий модуль. Для тех, кого реально утомило распутывать шнуры зарядных устройств (в которых часто запутываются еще и пальцы в придачу) ежедневно, беспроводная зарядка предлагает обоснованную и эффективную альтернативу.

Беспроводная зарядка для телефона

– что мы знаем об этом зарядном устройстве? Когда слышишь термин «беспроводная зарядка», то по мнению вполне резонно приходит возможность подзарядки телефона на любом расстоянии от зарядного устройства. Нет, люди добрые, не путайте себя, потому что это совсем не вай-фай и его производные, хотя звучит нечто похоже. Это заблуждение, которое является необходимым злом – то есть, обеспечивает нас простой терминологией для более легкого понимания технологии. На самом же деле «беспроводная зарядка» это ни что иное как «магнитно-индукционная зарядка». Зарядные устройства магнитной индукции, как следует из названия, оснащены мощной электромагнитной катушкой, которая, собственно, генерирует поле. В тот момент, когда Вы кладете телефон на поверхность зарядного устройства, катушка активируется, и устройство начинает заряжаться благодаря утилизации магнитного поля, сгенерированного катушкой.

Опрос: Изготавливали ли Вы что-нибудь своими руками? (Кол-во голосов: 1837)

Да, много чего

Да, было разок

Нет, пока изучаю для того, чтобы изготовить

Нет, не собираюсь

Магнитные зарядки

Это не одно и то же, что и в случае с магнитным зарядным кабелем. Такие кабели используют магниты для присоединения к портам, но из точки А в точку В ток поступает благодаря обычной проводимости, а не магнитной индукции.

Как быстро будет заряжаться телефон?

Скорость подзарядки целиком и полностью зависит от силы тока и напряжения. Умножьте эти два значения, и получите эффективную мощность в ваттах, которая, собственно, передается из зарядного устройства на телефон. 12-вольтовое зарядное устройство, которое генерирует 500 мА номинального тока, будет выдавать максимальную мощность подзарядки в 6 Вт номинальной мощности. Скорость беспроводной зарядки Емкость аккумулятора телефона измеряется в мАч (миллиампер-часах), и поэтому, с другой стороны, среднестатистический зарядное устройство покажет, сколько единиц напряжения и под каким амперажом оно доставит через постоянный ток.

Обычные проволочные зарядные устройства доставляют 1 А номинального тока при 5 В напряжения. Это означает, что аккумулятор на 3000 мАч заряжается примерно за 3,5 часа. Большинство беспроводных зарядных устройств тоже следуют этому нормативу (5 В напряжения), но снижают ампераж (самый высокий показатель ≈ 0,65 А). Естественно, что из-за этого и сама батарея на 3000 мАч будет заряжаться дольше (у разных производителей будет разное время, но в среднем рассчитывайте на дополнительные 40 мин).

Что представляет собой технология передачи электричества по воздуху?

На данный момент существует довольно большое количество различных технологий, которые позволяют передавать электричество по воздуху. Для выполнения этой операции может использоваться лазер, звуковая волна, а также многие другие физические явления. Несмотря на такое большое разнообразие способов передачи электричества через воздух, пока существует только одна технология, которая используется в коммерческих целях. Эта технология основывается на исследованиях Теслы и Фарадея, которые работали в направлении передачи электричества по воздуху посредством электромагнитной индукции.

Принцип работы беспроводной зарядки

Именно благодаря усовершенствованию их разработок и идей сегодня может работать беспроводная зарядка для телефона и многие другие приспособления, которые используют в своей работе электричество, передаваемое по воздуху.

Как и в любой другой сфере, в передаче электричества по воздуху существуют свои стандарты. Самым распространённым стандартом этой технологии является стандарт, который уже в течение 7 лет разрабатывается компанией Wireless Power Consortium. Сам стандарт принято называть китайским словом “Qi”, если же попытаться произнести его на английском языке, это будет звучать примерно как “chee”, что касается русского языка, то наиболее правильным вариантом произношения будет “Ци”.

Данный стандарт хорош тем, что его поддержка осуществляется практически всеми современными производителями смартфонов, за исключением редких случаев. Уже сейчас многие аэропорты, рестораны, вокзалы и другие подобные заведения оборудованы специальными зарядными станциями, которые позволяют каждому желающему зарядить свой смартфон. Это больше касается развитых стран, однако, как известно, современные технологии стремительно покоряют весь мир, и поэтому уже скоро такие зарядные станции можно будет встретить даже в самых отдалённых уголках планеты.

Беспроводная зарядка для телефона своими руками

Новая мебель от ИКЕА является ярким примером того, как активно внедряется эта технология. Мебель содержит в себе специальные панели, позволяющие очень быстро заряжать смартфон посредством технологии передачи электричества по воздуху. Приобретение такой мебели может значительно облегчить зарядку телефона для каждого человека. Беспроводная зарядка qi активно шагает по миру, от неё даже не смогла отказаться Apple, которая, как известно, всегда предпочитает находиться в стороне и предлагать своим клиентам только уникальный и ни на что непохожий продукт.

Принцип работы беспроводной зарядки

Как работает беспроводная зарядка? Наверняка этот вопрос интересует многих людей, следует заметить, принцип её работы на первый взгляд довольно прост и понятен. Зарядка по стандарту WPC подразумевает наличие как в самом смартфоне, так и в зарядной станции, специальных индукционных катушек. У каждой из этих катушек есть своя роль: одна из них должна выступать в качестве приёмника, другая же используется в качестве передатчика беспроводного электричества. В том случае, если зарядную станцию подключить к сети, в ней возникнет определённое напряжение, а в радиусе действия катушки, которая занимается передачей электричества, появится магнитное поле. В случае попадания смартфона в образовавшееся таким образом магнитное поле, он получает из него необходимую ему энергию посредством преобразования электромагнитных волн в его катушке-приёмнике  в электричество.

Благодаря беспроводной зарядке, нет надобности присоединять специальный кабель к смартфону

Стандарт WPC допускает расстояние между беспроводным зарядным устройством и самим смартофоном не более 3-5 см. Таким образом, можно сказать, следует класть телефон на зарядное устройство, в этом случае КПД такой зарядки будет составлять 75-80%, что немного меньше, чем КПД проводной зарядки. Поэтому, если вам необходима, например, хорошая беспроводная зарядка для айфона, будьте готовы к тому, что вам всегда придётся класть смартфон в специальное место, где он сможет довольно быстро подзарядиться.

Преимущества и недостатки беспроводной зарядки

Для рядового пользователя единственным и самым главным преимуществом, позволяющим использовать беспроводное зарядное устройство для телефона, является то, что нет надобности присоединять специальный кабель к смартфону. Несмотря на то, что такой тип зарядки мобильного устройства именуется беспроводным, в любом случае от провода не избавиться, так как само зарядное устройство присоединяться к розетке.

Что касается недостатков, то нужно помнить о том, что такие зарядки обычно стоят дороже кабельных, также зарядка смартфона при помощи них выполняется дольше примерно в 2-3 раза. Однако как новая и интересная технология, а также как решение в некоторых необычных случаях (например, автомобильная беспроводная зарядка), данный метод подзарядки смартфона может быть очень интересным и практичным решением.

Зарядка смартфона при помощи беспроводной зарядки выполняется дольше примерно в 2-3 раза

Вредна ли для здоровья беспроводная зарядка?

Каждый раз, когда появляется та или иная новая технология, всё большее количество людей интересуется, насколько вредной она является для здоровья. Следует отметить, что вокруг новых технологий ходит огромное количество мифов, даже в наше время существует немало людей, которые верят в то, что мобильные телефоны способны нести огромный вред, а компьютер так и вообще убивает каждый день по 10 человек. На самом деле это мифы, которые не имеют под собой никаких реальных основ. И это можно доказать с точки зрения элементарной логики, так как если бы это было на самом деле так, на нашей планете уже давно бы никто не жил, наверное. А так как людей с каждым днём становится всё больше, и они используют электронику всё чаще в своей повседневной жизни, её вред явно преувеличен.

Однако каждое электронное устройство в той или иной мере влияет на наш организм, это касается и беспроводного зарядного устройства. Давайте попробуем разобраться в том, насколько это влияние может быть сильным.

Беспроводная зарядка никак не повредит вашему здоровью

Следует заметить, что большинство производителей смартфонов говорят о том, что стандарт  WPC не несёт никакой опасности для здоровья. Примерно то же самое говорит и сам разработчик стандарта — компания Wireless Power Consortium. К ним активно присоединяются производители зубных электрощёток и электробритв, которые используют схожие принципы подзарядки в своих устройствах.

Такие мнения выглядят весьма убедительными, давайте же попробуем порассуждать на ту тему. Электромагнитные волны, которые активно используются в устройстве беспроводной подзарядки, находятся в спектре не ионизирующего излучения. Не ионизирующее излучение характеризуется куда более низкой частотой волны, чем, например, опасное рентгеновское излучение. Не ионизирующее излучение в целом считается полностью безопасным и используется во многих современных устройствах. Такое излучение используется для передачи сигнала Wi-Fi, также оно используется для мобильной связи и во многих других случаях. Таким образом, через человека каждый день проходит огромное количество волн данного спектра, даже если он не пользуется электронными устройствами. Более того, через человека они проходили практически всегда, так как Солнце излучает каждый день довольно большое количество именно таких волн.

Именно поэтому чётких доказательств вреда здоровью со стороны WPC найти пока не удалось, да и, как показывает практика, если человек начинает использовать беспроводное зарядное устройство, он не падает в обморок на следующий день, и его здоровье со временем не ухудшается. Поэтому можете смело начинать использовать такие устройства, беспроводная зарядка для айфона 6 никак не повредит вашему здоровью.

Современные устройства, поддерживающие беспроводную зарядку Qi

Как уже говорилось выше, практически все современные смартфоны поддерживают стандарт WPC. Также этот стандарт поддерживают и некоторые другие устройства, которые поддерживают данный стандарт всегда можно на официальном сайте компании Wireless Power Consortium.

Не стоит забывать: чтобы произвести беспроводную зарядку того или иного устройства, обязательно следует иметь как приёмник энергии (само устройство с поддержкой стандарта WPC), так и передатчик энергии. Большинство современных телефонов уже обладают специальными зарядными модулями, которые и являются приёмниками энергии.

Практически все современные смартфоны поддерживают стандарт WPC

В том случае, если тот или иной телефон или другое носимое устройство не поддерживают стандарт WPC, то с этим можно очень легко справиться. Самым простым решением в этом случае может быть покупка специальной насадки или чехла, которые содержат в себе зарядный модуль. Такой зарядный модуль может быть подключён к любому телефону при помощи обычного зарядочного разъёма. Например, это может быть необходимо в том случае, если вас интересует беспроводная зарядка для iphone или же ещё для какого-нибудь устройства, которое не поддерживает стандарт WPC.

Самые популярные беспроводные зарядки

На данный момент существует довольно большое количество беспроводных зарядных устройств, производящихся различными компаниями. Давайте вкратце посмотрим, какие же зарядные устройства на данный момент пользуются большей популярностью среди владельцев смартфонов и других носимых устройств.

Samsung Wireless Charging Pad

Samsung Wireless Charging Pad заряжает смартфон практически вне зависимости от его положения на самой панели

Одно из последних изобретений компании Самсунг. Эта практически универсальная беспроводная зарядка получила популярность благодаря тому, что заряжает смартфон практически вне зависимости от его положения на самой панели. Следует отметить, что данное устройство способно поддерживать не только стандарт WPC, но и некоторые другие, менее популярные стандарты беспроводной зарядки, например, такие как AW4P и PMA. Таким образом, если даже ваш конкретный телефон не поддерживает стандарт WPC, данное зарядное устройство всё равно способно заряжать его, причём делать это без всяких дополнительных модулей и всего остального.

Данная зарядка является очень хорошим решением в целом ряде случаев, средняя стоимость такого устройства составляет примерно 50 долларов.

PowerBot

Если судить по отзывам на Амазоне, то это самое лучше беспроводное зарядное устройство, которое обладает целым рядом преимуществ и при этом имеет очень низкую цену.  Из особенностей данного устройства можно отметить идущий в комплекте USB-провод, который позволяет подключать зарядку к ноутбуку. Средняя стоимость этого зарядного устройства составляет примерно 10-15 долларов. При этом модель отличается очень высокой надёжностью и может служить довольно длительный срок. Смартфоны с беспроводной зарядкой, которые будут использовать данное устройство для подзарядки, будут заряжаться довольно быстро и не испытывать при этом никаких проблем.

PowerBot — самое лучше беспроводное зарядное устройство, которое обладает целым рядом преимуществ и при этом имеет очень низкую цену

iQi Wireless Charging Receiver

Пока что смартфоны и другие устройства фирмы Apple не поддерживают многие беспроводные технологии. Поэтому для того, чтобы беспроводная зарядка для iphone 5s была возможна, необходимо использовать всевозможные дополнительные приспособления, такие как чехлы и различные разъёмы.  Одним из самых интересных решений в этом случае может быть карта-приёмник iQi, которую можно спрятать под любым обычным чехлом для смартфона.

Данное решение позволяет в полной мере справиться с проблемой отсутствия поддержки беспроводной зарядки у техники Apple. Стоит такая карта довольно недорого, обычно её цена составляет около 35 долларов, при этом она демонстрируют очень хорошую, долгую и надёжную работу. Поэтому если вы обладатель техники Apple, такая карта может очень пригодиться вам.

Nokia DT-910

Nokia DT-910 позволяет весьма быстро заряжать смартфоны

Данное беспроводное зарядное устройство пользуется немалой популярностью. Оно обладает весьма доступной ценой, при этом позволяет весьма быстро заряжать смартфоны. Помимо всех своих преимуществ беспроводная зарядка nokia, также обладает целым рядом дополнительных функций, которые делает её работу ещё лучше и качественнее. Поэтому данный вариант (с учётом всех его сильных сторон) может быть как никогда кстати в целом ряде случаев.

Использовать или не использовать?

Использовать или не использовать беспроводное зарядное устройство, решать, конечно же, вам. Некоторые считают, что делать это надо, так как данный тип зарядки смартфона является более удобным, и вообще, за этим — будущее. Такое мнение вполне разумно, так как по всем прогнозам, уже в ближайшее время должны появиться мощные заряжающие беспроводные станции, которые способны заряжать не только смартфон, но и практически все другие устройства в доме. При этом не будет надобности класть то или иное устройство на специальную панель, так как зарядка сама будет заряжать всё в определённом, довольно большом радиусе.

Если такие технологии появятся уже в ближайшее время, то многие современные беспроводные зарядные устройства, такие, например, как беспроводная зарядка note 4, могут очень быстро уйти в прошлое, так как появится куда более универсальное решение.

iQi Wireless Charging Receiver демонстрируют очень хорошую, долгую и надёжную работу

Также следует отметить, что сама технология беспроводного электричества не такая уже и сложная, как может показаться. Именно поэтому многим людям по силам беспроводная зарядка своими руками, так как весьма интересно, сделать самостоятельно что-то подобное.

Взято с сайтов : http://itcrumbs.ru/besprovodnaya-zaryadka-dlya-telefona-printsip-rabotyi_14659
http://compuzilla.ru/osnovy-raboty-besprovodnojj-zaryadki/

Купить Беспроводная зарядка за $

Проголосовавших: 1 чел.
Средний рейтинг: 5 из 5.

Принцип работы беспроводных зарядных устройств

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.

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.

Беспроводное зарядное устройство на телефон

Развитие технических параметров смартфонов, таких как разрешение экрана, количество ядер процессора требуют и увеличение аккумуляторных батарей для питания телефона в течение хотя бы полного дня. Емкость аккумуляторов увеличить не совсем просто, на сегодня хорошие аккумуляторы имеют емкость больше 4000 мА•ч, а большинство – от 2000 до 4000 мА•ч. Но при постоянном использовании смартфона этого может не хватить до следующей зарядки.

Отчасти эту проблему может решить беспроводная зарядка для телефона. Развитие таких систем для смартфонов идет уже несколько лет. Эти системы используют не только в области зарядки смартфонов. Например, в быту беспроводную зарядку используют бритвы и зубные щетки. Беспроводное зарядное устройство телефонов может хорошо послужить в общественных местах таких как вокзалы, кафе, офисы. Есть возможность использовать такую зарядку в автомобиле. То есть там, где вы можете подзарядить свой телефон без поиска свободной розетки сетевого напряжения.

Некоторые модели современных смартфонов уже имеют систему беспроводной зарядки аккумулятора. Но такие возможности зарядки имеют ряд ограничений, которые пока сдерживают их развитие.

Принцип работы беспроводной зарядки

В основу работы беспроводной передачи электрической энергии положен принцип электромагнитной индукции.
При подаче переменного тока на проводящую катушку возникает электромагнитное поле в пространстве. Если в это переменное электромагнитное поле поместить проводник (провод), то под воздействием меняющегося магнитного поля в нем возникнет электродвижущая сила. Вот эта электродвижущая сила (ЭДС) и создает во второй катушке (приемнике) электрический ток.

Все это немного сложно, если совсем просто, то благодаря электромагнитной индукции когда поместить рядом две катушки и на одну из них подать переменный электрический ток, то во второй возникнет свой переменный ток. Преобразовав этот переменный ток в постоянное напряжение нужной величины можно зарядить аккумулятор.

Для достижения большей эффективности (КПД) приемник должен располагаться рядом с передатчиком. Иначе большая часть поля расходуется впустую.

Использование резонанса (работа на одной частоте) позволяет немного увеличить расстояние между приемным и передающим модулем.

Передающее устройство нужно подключать к розетке сетевого напряжения, так что совсем избавиться от проводов не получиться.

Связь между катушками осуществляется посредством электромагнитного поля, которое проходит через воздушный зазор, так же может проходить и через пластик, дерево и другие не металлические поверхности.

Логика работы беспроводной зарядки для телефона:

• Сетевое напряжение преобразуется в высокочастотный переменный ток (АС).
• Переменный ток (АС) подается на передающую катушку с помощью электронной схемы передатчика. Этот ток индицирует электромагнитное поле в передатчике.
• Если в пределах заданного расстояния находится приемная катушка, то на нее начинает действовать переменный магнитный поток.
• Магнитный поток генерирует переменный ток в приемнике.
• Ток, протекающий в катушке приемника, преобразуется в постоянное напряжение (DC) с помощью электронной схемы. Этим постоянным напряжением и идет подзарядка аккумулятора.

При применении электромагнитной индукции в зарядном устройстве нужно точно располагать катушки приемника и передатчика друг относительно друга. Даже есть рисунок на предающем устройстве, как правильно располагать смартфон. Скорость зарядки будет меньше, чем при использовании проводной зарядки. В одно время может заряжаться только одно устройство.

При использовании резонансной зарядки параметры меняются. Как выше написано, принцип резонанса предполагает настройку передающего контура и приемного на одну частоту. Но есть несколько отличий от метода использования только электромагнитной индукции.

Большая свобода в пространстве: теперь не нужно точно позиционировать телефон на передающем модуле.

Появляется возможность зарядки нескольких устройств. Это возможно при использовании нескольких катушек со своими частотами.

Увеличивается скорость зарядки.

Развитие

Развитием беспроводной зарядки занимаются в мире две большие группы Wireless Power Consortium и AirFuel Alliance (объединение A4WP и PMA), есть еще несколько групп малоизвестных в мире, стремящихся продвигать свои собственные более уникальные технологии.

На сегодня основным стал стандарт, разработанный консорциумом Wireless Power Consortium (WPC). Этот стандарт носит название Qi (на русском произносится как “ци”).

Многие производители смартфонов поддерживают этот стандарт. Так что покупая передатчик Qi нужно что бы и приемник в телефоне так же его поддерживал, а сам передающий модуль может быть и сторонней фирмы.

Стандарт Qi обеспечивает зарядку мощностью до 5 Вт и силой тока 1 или 2 А, при напряжении 5 В. Такие же параметры имеют и проводные зарядки с интерфейсом USB.

Qi так же позволяет приемнику и передатчику обмениваться информацией по своему протоколу. Передатчик запрашивает приемный модуль о поддерживаемых стандартах, уровне зарядки, что позволяет регулировать силу заряда и отключение передающего устройства, если аккумулятор полностью зарядится. Последняя версия Qi имеет КПД около 80% и допускает расстояние между приемником и передатчиком до 45 мм.

На сайте Wireless Power Consortium указано, что сертификацию Qi получили около 1080 устройств.

А вот AirFuel продвигает свой стандарт РМА. Он меньше распространен, но некоторые производители мобильной техники поддерживают и его. А в отдельных устройствах есть поддержка сразу двух стандартов и РМА, и Qi.

Различиями между стандартами Qi и РМА являются частота передачи и протокол соединения.

Вредность и безопасность

Техника беспроводной передачи методом электромагнитной индукции использует ближнее электромагнитное поле на расстояниях около одной шестой длины волны. Энергия ближнего поля сама по себе не является излучающей. Сила электромагнитного поля быстро падает с увеличением расстояния от источника больше 5 см.

Так что существующие беспроводные зарядки для телефонов можно считать безвредными и безопасными для человека.

Достоинства и недостатки

Главные преимущества, которые можно увидеть в конструкции и методе передачи энергии:

1. Отсутствие проводов, подключаемых к мобильнику. Не расшатывается разъем USB на телефоне, никто случайно не зацепит. Хотя сам передатчик подключается к розетке проводом.
2. Возможность использовать несколько передатчиков в здании и переходя из комнаты в комнату не нужно носить с собой зарядку. Можно просто перейдя в другую комнату положить смартфон на передатчик и зарядка продолжится.

К недостаткам можно отнести:

1. Большее время зарядки, чем от штатного блока питания.
2. Большая стоимость самого устройства беспроводной зарядки по сравнению с обычным зарядным.

Беспроводная зарядка для телефона своими руками

Если нужное устройство не поддерживает стандарт беспроводной зарядки, то можно сделать такую зарядку и своими руками.

Самый простой способ сделать беспроводную зарядку – это купить передатчик и для телефона приобрести специальный чехол или насадку, которые имеют приемный модуль. Такой приемник подключается к смартфону через обычный зарядный разъем.

Беспроводные зарядные устройства для мобильных телефонов в видеообзоре:

Что такое беспроводная зарядка и нужна ли она? | Смартфоны

Новые iPhone X и iPhone 8 впервые в смартфоне Apple поддерживают беспроводную зарядку — но что это такое, как это работает и стоит ли использовать?

Как заряжать телефон по беспроводной сети?

Беспроводная зарядка означает, как следует из названия, вам больше не нужно подключать кабель к смартфону для его зарядки. Достаточно просто положить его лицевой стороной вверх на специальный коврик или стол, чтобы начать заряжать аккумулятор вашего смартфона, будь то iPhone X, iPhone 8, Samsung Galaxy S8 или любое количество различных смартфонов, поддерживающих беспроводную зарядку.

Что мне нужно?

Вам нужны две вещи. Первый — это смартфон, поддерживающий беспроводную зарядку, или чехол, который можно надеть, чтобы добавить беспроводную зарядку, если он не встроен.

Второй — беспроводное зарядное устройство. Эти маленькие шайбы или коврики бывают разных форм и размеров, от больших вещей, похожих на коврик для мыши, до маленьких дисков, встроенных в мебель, и доступны примерно от 10 фунтов стерлингов.

Это быстрее?

. В большинстве случаев беспроводная зарядка происходит медленнее, чем зарядка через кабель для смартфонов с технологией быстрой зарядки, таких как Galaxy S8.

Некоторые беспроводные зарядные устройства работают быстрее, чем другие, с современными зарядными устройствами повышенной мощности, способными полностью зарядить смартфон с большой батареей примерно за два часа. Обычно они оцениваются по мощности, с обычными зарядными устройствами на 5 Вт и 10 Вт, или по выходной силе тока, с беспроводными зарядными устройствами 1 А при 5 В, сопоставимыми со стандартным зарядным устройством с USB-кабелем на 1 А, например, которое поставляется с iPhone 7.

Что такое «Qi» беспроводная зарядка?

В индустрии беспроводной зарядки существует пара конкурирующих стандартов, разработанных для портативных гаджетов, таких как смартфоны.Большинство смартфонов поддерживают стандарты Qi консорциума Wireless Power Consortium и стандарты PMA или AirFuel Alliance, что означает, что они будут работать с большинством доступных зарядных устройств.

Qi быстро становится самым популярным стандартом беспроводной зарядки, который используется Apple для своих новых iPhone 8 и iPhone X.

Как это работает?

Беспроводная зарядка работает путем передачи энергии от зарядного устройства к приемнику на задней панели телефона посредством электромагнитной индукции. Зарядное устройство использует индукционную катушку для создания переменного электромагнитного поля, которое катушка приемника в телефоне преобразует обратно в электричество, которое подается в аккумулятор.

Обычно они должны быть в непосредственной близости друг от друга и правильно выровнены друг над другом, хотя заданная ориентация обычно не требуется.

Перезаряжаемые зубные щетки и другие аксессуары для ванных комнат используют индуктивную зарядку с 1990-х годов.

Что, кроме iPhone 8 и X, поддерживает?

Беспроводная зарядка встроена в смартфоны с момента выхода Palm Pre в 2009 году, а некоторые телефоны Nokia Lumia с ОС Windows, такие как 820 и 920, получили поддержку беспроводной зарядки в 2012 году.Google Nexus 4 также поддерживает беспроводную зарядку, а Samsung поддерживает беспроводную зарядку в своей линейке Galaxy S с S4 2013 года.

Различные умные часы, включая Apple Watch, Moto 360 и LG Watch Style, можно заряжать только по беспроводной сети, в то время как некоторые планшеты, такие как Nexus 7, поддерживают беспроводную зарядку.

Некоторые ноутбуки также можно заряжать по беспроводной сети, но они обычно несовместимы с технологиями и стандартами, используемыми для зарядки небольших гаджетов.

Телефон нагревается?

Да, большинство телефонов и некоторые зарядные устройства немного нагреваются на тыльной стороне, где происходит беспроводная зарядка.

Смартфоны обычно немного нагреваются при зарядке через кабель, поэтому в большинстве случаев разница невелика, и беспокоиться не о чем.

Однако, если он начинает сильно нагреваться, это может быть проблема с аккумулятором, как в случае с пожароопасным Galaxy Note 7 от Samsung.

Есть ли какие-то недостатки?

Самым большим недостатком является то, что беспроводная зарядка не может быть выполнена через металл с помощью современных технологий. Это означает, что большинство смартфонов с беспроводной зарядкой имеют пластиковую или стеклянную заднюю панель, что делает их более хрупкими.

Он также может не работать в толстых корпусах, хотя обычно работает в тонких пластиковых корпусах, в зависимости от телефона и зарядного устройства.

Будет ли беспроводная зарядка иметь большое значение?

Хотя стандарты беспроводной зарядки постоянно менялись, теперь, когда большинство устройств поддерживают несколько стандартов или, по крайней мере, Qi, беспроводная зарядка, вероятно, станет стандартной частью смартфонов в ближайшем будущем. будущее.Принятие Apple Qi, вероятно, сделает его основным стандартом в будущем.

Нужно ли мне покупать беспроводное зарядное устройство Apple для iPhone 8 или беспроводное зарядное устройство Samsung для Galaxy S8?

Короткий ответ — нет. Если зарядное устройство соответствует стандарту беспроводной зарядки, поддерживаемому вашим смартфоном, вы можете использовать любое беспроводное зарядное устройство.

Беспроводное зарядное устройство Apple AirPower может заряжать несколько устройств Apple одновременно, в том числе Apple Watch и AirPods, благодаря новому футляру для беспроводной зарядки.

Объяснение беспроводной зарядки: что это такое и как работает?

Беспроводная зарядка существует с конца 19 века, когда пионер электричества Никола Тесла продемонстрировал магнитно-резонансную связь — способность передавать электричество по воздуху путем создания магнитного поля между двумя цепями, передатчиком и приемником.

Но около 100 лет это была технология, не имевшая большого практического применения, за исключением, пожалуй, нескольких моделей электрических зубных щеток.

Сегодня используется почти полдюжины технологий беспроводной зарядки, и все они предназначены для обрезки кабелей ко всему, от смартфонов и ноутбуков до кухонной техники и автомобилей.

Беспроводная зарядка набирает обороты в здравоохранении, автомобилестроении и обрабатывающей промышленности, потому что она предлагает обещание повышенной мобильности и достижений, которые могут позволить крошечным устройствам Интернета вещей (IoT) получать питание на расстоянии многих футов от зарядного устройства.

Плата беспроводной зарядки, используемая для технологии Ossia Cota RF, которая может передавать энергию на расстояние более 15 футов.

Самые популярные беспроводные технологии, используемые в настоящее время, основаны на электромагнитном поле между двумя медными катушками, что значительно ограничивает расстояние между устройством и зарядной площадкой. Этот тип зарядки Apple встроила в iPhone 8 и iPhone X.

Как работает беспроводная зарядка

Вообще говоря, по словам Дэвида Грина, менеджера по исследованиям IHS Markit, существует три типа беспроводной зарядки. Существуют зарядные площадки, в которых используется сильносвязанная электромагнитная индукционная или безызлучательная зарядка; зарядные чаши или зарядные устройства сквозного типа, которые используют слабосвязанный или радиационный электромагнитный резонансный заряд, который может передавать заряд в несколько сантиметров; и несвязанная радиочастотная (RF) беспроводная зарядка, которая обеспечивает возможность непрерывной зарядки на расстоянии многих футов.

Как сильносвязанная индукционная, так и слабосвязанная резонансная зарядка работают по одному и тому же физическому принципу: изменяющееся во времени магнитное поле индуцирует ток в замкнутом контуре провода.

Линейка беспроводных зарядных устройств Ikea, включающая площадку, способную заряжать три устройства одновременно (в центре).

Это работает следующим образом: магнитная рамочная антенна (медная катушка) используется для создания колеблющегося магнитного поля, которое может создавать ток в одной или нескольких приемных антеннах.Если соответствующая емкость добавлена ​​так, чтобы контуры резонировали на одной и той же частоте, количество наведенного тока в приемниках увеличивается. Это резонансная индукционная зарядка или магнитный резонанс; он обеспечивает передачу энергии на большие расстояния между передатчиком и приемником и повышает эффективность. Размер катушки также влияет на расстояние передачи энергии. Чем больше катушка или чем больше катушек, тем большее расстояние может пройти заряд.

Например, в случае подушек для беспроводной зарядки смартфонов медные катушки имеют диаметр всего несколько дюймов, что сильно ограничивает расстояние, на которое может эффективно передаваться мощность.

Но чем больше размер катушек, тем больше энергии можно передавать по беспроводной сети. Эту тактику компания WiTricity, созданная на основе исследований в Массачусетском технологическом институте десять лет назад, помогла первооткрывателю. Он лицензирует слабосвязанные резонансные технологии для всего, от автомобилей и ветряных турбин до робототехники.

В 2007 году профессор физики Массачусетского технологического института Марин Солячич доказал, что может передавать электричество на расстояние до двух метров; в то время эффективность передачи энергии на таком расстоянии составляла лишь 40%, а это означало, что 60% мощности терялось при преобразовании.Позднее в том же году Солячич основал WiTricity, чтобы коммерциализировать эту технологию, и с тех пор ее эффективность передачи энергии значительно выросла.

В автомобильной зарядной системе WiTricity большие медные катушки — более 25 сантиметров в диаметре для приемников — обеспечивают эффективную передачу энергии на расстояние до 25 сантиметров. По словам технического директора WiTricity Морриса Кеслера, использование резонанса обеспечивает передачу высоких уровней мощности (до 11 кВт) и высокую эффективность (более 92% от конца до конца).WiTricity также добавляет конденсаторы в проводящий контур, что увеличивает количество энергии, которое может быть захвачено и использовано для зарядки аккумулятора.

Система предназначена не только для автомобилей: в прошлом году японский производитель робототехники Daihen Corp. начал поставки беспроводной системы передачи энергии на основе технологии WiTricity для транспортных средств с автоматическим управлением (AGV). Автомобили AGV, оснащенные системой беспроводной зарядки Daihen D-Broad, могут просто подъехать к зарядной зоне, чтобы включиться, а затем приступить к своим складским обязанностям.

Хотя зарядка на расстоянии имеет большой потенциал, публичным лицом беспроводной зарядки до сих пор остаются зарядные устройства.

«С точки зрения прогресса и готовности отрасли, зарядные колодки поставляются в больших объемах с 2015 года; зарядные чаши / зарядные устройства для сквозных поверхностей действительно только запускаются в этом году; год вдали от коммерческой реальности больших объемов — хотя новые продукты Energous показывают, что этот метод работает в очень короткие сроки, например.g., пара сантиметров «, — сказал Грин.

В 2016 году было поставлено чуть более 200 миллионов устройств с беспроводной зарядкой, причем почти все из них используют ту или иную форму индуктивного типа (зарядная панель).

В сентябре Apple наконец выбрал сторону после того, как многие годы отставал от других производителей мобильных телефонов, приняв стандарт Qi от WPC, тот же, который Samsung и другие производители смартфонов Android используют в течение как минимум двух лет.

Первый класс беспроводных зарядных устройств для мобильных устройств появился на рынке шести или так много лет назад; они использовали плотно связанную или индуктивную зарядку, которая требует, чтобы пользователи помещали смартфон в точное положение на планшете, чтобы он мог заряжаться.

«На мой взгляд, точное выравнивание для зарядки не избавит вас от лишних усилий от простого подключения к электросети», — сказал Бенджамин Фрис, главный аналитик Navigant Research.

В то время как первые пользователи и технические специалисты покупали индуктивную зарядку, другие этого не делали, сказал Фрис.

Belkin похожа на другие в том, что она содержит зарядку медного передатчика, набор микросхем для управления мощностью, подаваемой на устройство, и технологию обнаружения посторонних предметов, чтобы гарантировать, что объекты, которые не должны получать заряд, этого не делают.

В сентябре 2012 года Nokia 920 стал первым коммерчески доступным смартфоном со встроенной функцией беспроводной зарядки на основе спецификации Qi.

Битва стандартов беспроводной зарядки

В течение нескольких лет существовало три конкурирующих группы стандартов беспроводной зарядки, сосредоточенных на спецификациях индуктивной и резонансной зарядки: Alliance for Wireless Power (A4WP), Power Matters Alliance (PMA) и Консорциум Wireless Power Consortium (WPC). Список из 296 членов последнего включает Apple, Google, Verizon и целый ряд производителей электроники.

Компания WPC создала самый популярный из стандартов беспроводной зарядки — Qi (произносится как «чи»), который обеспечивает индуктивную зарядку или зарядку с помощью контактных площадок, а также электромагнитно-резонансную индуктивную зарядку на короткие расстояния (1,5 см или меньше). Стандарт Qi используется Apple.

Apple Watch, выпущенные в 2015 году, используют индуктивный кабель для беспроводной зарядки, который по-прежнему требует привязки устройства к шнуру.

PMA и его спецификация для индуктивной зарядки Powermat достигли успеха благодаря пилотной технологии беспроводной зарядки в кафе и аэропортах.Starbucks, например, начала выпускать беспроводные зарядные устройства в 2014 году.

Из-за конкурирующих стандартов поддержка мобильных устройств оставалась фрагментированной, и большинству мобильных устройств требовался адаптивный чехол для беспроводной зарядки.

В 2015 году A4WP и PMA решили объединиться и сформировать AirFuel Alliance, в который сейчас входят 110 членов, включая Dell, Duracell, Samsung и Qualcomm.

В 2014 году Starbucks объявила о развертывании беспроводной зарядки на основе спецификации Powermat для своих клиентов в США.S. почти в 8000 кафе.

Как часть AirFuel Alliance, Duracell Powermat утверждает, что у нее более 1500 точек зарядки в США, а благодаря партнерству PowerMat PowerKiss — 1000 точек зарядки в европейских аэропортах, отелях и кафе. AirFuel также анонсировала беспроводную зарядку в некоторых ресторанах McDonald’s. По словам Фреаса, это один из способов, которым беспроводная зарядка может получить более широкое распространение.

AirFuel фокусируется на электромагнитном резонансе, а RF

AirFuel фокусируется на двух технологиях зарядки: электромагнитно-резонансной и радиочастотной, которая дает возможность перемещаться по пространству, сохраняя при этом заряд вашего мобильного устройства.

«Мы увидели четкие рыночные индикаторы, которые резонируют, и радиочастотное излучение — лучший вариант. Обе технологии предлагают явные преимущества с точки зрения пространственной свободы, простоты использования и простоты установки — важные факторы в создании рыночной стоимости и удовлетворенности клиентов, «сказал официальный представитель AirFuel Шарен Сантоски. «И мы считаем, что резонансная технология — лучшая технология, позволяющая в ближайшем будущем широко развернуть общественную инфраструктуру».

В результате, по словам Сантоски, все большее количество кафе, ресторанов и аэропортов развертывают станции беспроводной зарядки с резонансным диапазоном.«Тайвань, как и Китай, вкладывают большие средства», — сказал Сантоски.

AirFuel недавно объявила о проекте с метро в аэропорту Таоюань, по которому в поездах и станциях будут установлены резонансные зарядные устройства. А производитель мебели Order Furniture создал новую линейку мебели с резонансным эффектом.

«Если он есть в каждом ресторане и кафе, люди с большей вероятностью воспользуются им и получат зарядку дома», — сказал Фрис.

Большинство этих проектов по-прежнему являются лишь пилотными программами, сказал Фрис, добавив, что потребители и предприятия с меньшей вероятностью захотят использовать жестко связанную зарядку и с большей вероятностью выберут слабосвязанную резонансную зарядку. Это потому, что слабосвязанная зарядка обеспечивает большую пространственную свободу — возможность просто уронить телефон, планшет или ноутбук на рабочий стол и зарядить.

WiTricity и беспроводная зарядка в транспортных средствах

В июле Dell выпустила ноутбук Latitude с резонансной беспроводной зарядкой от WiTricity, компании из Уотертауна, штат Массачусетс, которая лицензирует технологию, первоначально разработанную в Массачусетском технологическом институте (MIT). Беспроводное зарядное устройство Dell обеспечивает мощность зарядки до 30 Вт, поэтому ноутбук Latitude будет заряжаться с той же скоростью, что и при подключении к розетке.

Новый ноутбук Dell Latitude 7285 2-в-1 и подставка для беспроводной зарядки.

Но основное внимание WiTricity уделяется автомобильной промышленности. По словам генерального директора WiTricity Алекса Грузена, компания, которая является частью AirFuel Alliance, ожидает, что ряд производителей электромобилей объявят о беспроводной зарядке для своих автомобилей.

Электромагнитно-резонансная технология компании позволяет передавать энергию на расстояние до девяти дюймов от зарядной площадки. Это позволило бы электромобилям заряжаться, просто припарковавшись на большой зарядной площадке.

Например, Mercedes-Benz в этом году выпустит подключаемые гибридные седаны S550e с возможностью использования технологии WiTricity; S550e можно просто припарковать над площадкой, и они начнут заряжаться даже более эффективно, чем если бы он был подключен к розетке.

Около 50 моделей автомобилей теперь предлагают в салоне беспроводную зарядку на основе Qi.

Приложение для электромобилей создано специально для электромагнитно-резонансной зарядки, сказал Кеслер. Это связано с тем, что автомобилю не нужен зарядный кабель, а беспроводная зарядная площадка подает электроэнергию более эффективно, чем кабель. (В проводных системах зарядки используется электроника для преобразования переменного тока в постоянный и регулирования потока энергии, снижая эффективность примерно до 86%, — сказал Кеслер.)

«Наша беспроводная зарядка может иметь эффективность 93% от начала до конца — от стены до того, что доставляется в аккумулятор», — сказал Кеслер.

Беспроводная зарядка на расстоянии

В этом месяце Apple удивила некоторых обозревателей отрасли, купив PowerByProxi, новозеландскую компанию, разрабатывающую технологию слабосвязанной резонансной зарядки, которая также основана на спецификации Qi.

PowerbyProxi была основана в 2007 году предпринимателем Фэди Мишрики как филиал Оклендского университета.PowerByProxi продемонстрировала зарядные устройства и емкости, в которые можно одновременно помещать и заряжать несколько устройств.

Компания из Окленда начала продавать крупномасштабные системы для строительства, телекоммуникаций, обороны и сельского хозяйства. Одним из таких продуктов является беспроводная система управления ветряными турбинами.

PowerByProxi, член Руководящего комитета WPC, также уменьшил свою технологию и поместил ее в аккумуляторные батареи AA, устраняя необходимость встраивать технологию непосредственно в устройства.Беспроводная технология занимает около 10% высоты батареи AA.

Apple могла бы использовать технологию PowerByProxi, чтобы расширить область применения беспроводной зарядки, помимо смартфонов, используя ее, например, для зарядки пультов дистанционного управления телевизора, периферийных устройств компьютера или любого количества устройств, требующих аккумуляторов.

В то время как наиболее заметное использование технологии беспроводной зарядки было в зарядных устройствах для мобильных устройств, эта технология также проникает во все, от складских роботов до крошечных устройств Интернета вещей, которые в противном случае должны были бы подключаться или питаться от сменных батарей.

: как это работает и что нужно знать

Беспроводная зарядка существует уже довольно давно. Если у вас есть флагманский смартфон, выпущенный в течение последних трех лет, скорее всего, он поддерживает беспроводную зарядку. Эта функция также присутствует на некоторых устройствах среднего класса и снова появляется в новостях благодаря iPhone SE (2020), а также OnePlus 8 Pro. Это еще не все, беспроводная зарядка также используется для зарядки некоторых носимых устройств и некоторых настоящих беспроводных наушников.Фактически, вы даже можете заряжать небольшие устройства по беспроводной сети от аккумулятора вашего телефона. Итак, позвольте мне объяснить, что такое беспроводная зарядка, как она работает, и все остальное, что вам нужно знать.

Нужно просто положить совместимое устройство на площадку для беспроводной зарядки, и устройство начнет заряжаться. Это может быть очень удобно, поскольку отпадает необходимость в кабелях. Независимо от того, есть ли у вас iPhone или Android-смартфон, стандарт идентичен и не зависит от порта в нижней части вашего устройства.

Прежде чем я объясню, как работает беспроводная зарядка, я хотел бы добавить, что когда эта концепция стала популярной, существовало два стандарта зарядки. Ци (произносится как «чи») был стандартом WPC (Консорциум беспроводного питания), а PMA продвигался альянсом Power Matters Alliance. Оба основаны на индуктивной зарядке, но Qi широко используется производителями электроники и теперь является стандартом де-факто, поэтому вам не нужно беспокоиться о совместимости.

Как работает беспроводная зарядка? Он использует электромагнитную индукцию для беспроводной передачи энергии между беспроводным зарядным устройством и устройством, которое можно заряжать по беспроводной сети.Для упрощения одна катушка находится в беспроводном зарядном устройстве, а другая — в приемнике.

Фото предоставлено: Belkin

Итак, вот что происходит, когда вы кладете смартфон, поддерживающий беспроводную зарядку, на подставку для беспроводной зарядки. Беспроводное зарядное устройство посылает сигнал со своей катушки, который улавливается катушкой приемника в смартфоне. Как только это произойдет, вы обычно увидите, что светодиод на беспроводном зарядном устройстве загорается или меняет цвет, указывая на зарядку.

Подушка для беспроводной зарядки имеет катушку, которая обычно сделана из меди и плотно намотана. Он используется как средство передачи энергии от этого беспроводного зарядного устройства. Когда через катушку проходит ток, она создает переменное магнитное поле. Смартфон с возможностью беспроводной зарядки имеет приемник с медной катушкой. Это улавливает переменное магнитное поле и индуцирует ток, который затем передается через выпрямитель мощности на аккумулятор смартфона для его зарядки.

Для беспроводной зарядки необходимо, чтобы две катушки были выровнены для передачи энергии, поэтому размещение устройства на зарядной площадке имеет решающее значение. Для устройств, которые можно заряжать только по беспроводной сети, таких как Apple Watch Series 5 (Обзор) и Samsung Galaxy Watch Active 2 4G (Обзор), устройство и его беспроводное зарядное устройство имеют магниты, которые выравнивают и защищают устройство для беспроводной зарядки.

Производители аксессуаров начали разрабатывать зарядные устройства с более чем одной катушкой для лучшего покрытия, а также для возможности заряжать более одного устройства по беспроводной сети одновременно.Эти беспроводные зарядные устройства бывают разных форм и размеров и изготовлены из нескользящих материалов. Вы получаете зарядные панели, которые лежат на столе, а также подставки, которые позволяют телефону располагаться под углом, чтобы можно было видеть дисплей. У Samsung и Google есть беспроводные зарядные устройства для своих продуктов, но благодаря стандарту Qi они также совместимы со многими другими продуктами. Apple также анонсировала собственное беспроводное зарядное устройство AirPower, которое должно было работать с несколькими устройствами одновременно, но оно не увидело свет.

Некоторые беспроводные зарядные устройства также поддерживают несколько устройств.
Фото: Samsung

Беспроводная зарядка удобна, но она медленная и не очень эффективная по сравнению с использованием кабеля. Еще один недостаток — беспроводная зарядка нагревается. Это оттолкнуло производителей от создания быстрых беспроводных зарядных устройств, которые могли бы конкурировать с подключаемыми зарядными устройствами, которые мы используем в настоящее время.

Oppo и OnePlus недавно изменили это, запустив стандарты беспроводных зарядных устройств AirVooC и Warp Charge 30 соответственно.AirVooC был запущен с Oppo Ace 2, а OnePlus выпустил зарядное устройство с OnePlus 8 Pro. У этих зарядных устройств есть внутренние вентиляторы для их охлаждения, и они будут работать на максимальной скорости только с совместимыми устройствами соответствующих производителей.

А теперь обратная беспроводная зарядка. Концепция очень похожа на беспроводную зарядку, но в данном случае это смартфон, который использует собственный заряд аккумулятора для беспроводной зарядки другого устройства. Катушка в смартфоне используется в качестве передатчика для зарядки небольших устройств, таких как беспроводные наушники или трекер активности.Очень немногие смартфоны поддерживают обратную беспроводную зарядку. Некоторые из самых популярных — это смартфоны серии Samsung Galaxy S10, Galaxy S20 и Galaxy Note 10. Обратная беспроводная зарядка также является медленной и относительно неэффективной, и мы рекомендуем использовать ее только тогда, когда это действительно необходимо.

Вот как работает беспроводная зарядка по сравнению с традиционной зарядкой. Вы хотите использовать беспроводную зарядку на своем следующем телефоне или все в порядке? Дайте нам знать об этом в комментариях.

Получит ли WhatsApp в 2020 году потрясающую функцию, которую ждет каждый индиец? Samsung Galaxy S20 в Индии? Мы обсуждали это в Orbital, нашем еженедельном технологическом подкасте, на который вы можете подписаться через Apple Podcasts или RSS, загрузить выпуск или просто нажать кнопку воспроизведения ниже.

Что это и как работает?

Беспроводная зарядка — это процесс подзарядки электронных устройств с батарейным питанием без их прямого подключения с помощью проводов и кабелей к источнику питания. Этот процесс дает пользователям возможность заряжать свой телефон в пути, не подключая его к розетке. Это означает, что смартфоны и другие устройства с беспроводной зарядкой можно заряжать, просто поместив их, например, на журнальный столик, или даже более сложные машины, такие как электромобили, можно заряжать, просто припарковав их в гараже или по дороге с беспроводной зарядкой.Это устраняет все проблемы безопасности, связанные с зарядкой через шнур, и открывает двери к новому виду свободы для пользователей.

Беспроводная зарядка восходит к концу 1800-х годов, когда Никола Тесла разработал катушку Тесла, которая должна была помочь передавать энергию по беспроводной сети, хотя эксперимент не смог достичь цели в то время, он вызвал интерес в этой области и у многих людей начал работу 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 замечательных технологий беспроводной зарядки, существующих сегодня.Вы можете проверить этот эксперимент по созданию катушки Mini Tesla для беспроводной передачи энергии.

Беспроводная зарядка иногда называется индуктивной зарядкой , потому что 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 прикреплен к заряжаемому устройству и размещен в непосредственной близости от станции беспроводной зарядки.

Ниже приведена блок-схема для описания компонентов системы беспроводной зарядки и процесса зарядки :

Как упоминалось ранее, в беспроводной зарядке используется принцип магнитной индукции, используемый в силовых трансформаторах, генераторах и двигателях, так что прохождение электрического тока через катушку вызывает изменение магнитного поля вокруг этой катушки, которое индуцирует ток в другой связанной катушке. . Это принцип передачи электроэнергии между первичной и вторичной обмотками электрического трансформатора, даже если они кажутся электрически изолированными.При беспроводной зарядке каждый из компонентов (передатчик и приемник), составляющих систему, имеет катушку. Катушку передатчика можно сравнить с первичной обмоткой, а катушку приемника — с вторичной обмоткой трансформатора электроэнергии. Когда зарядная станция подключена к источнику переменного тока, подаваемая мощность преобразуется в постоянный ток выпрямительной системой, после чего система переключения вступает во владение. Причина переключения заключается в том, чтобы иметь возможность генерировать изменяющийся магнитный поток, необходимый для наведения зарядов в катушке приемника.

Катушка приемника собирает входящую мощность и передает ее в схему приемника, которая преобразует входящую мощность в постоянный ток, а затем применяет полученную мощность для зарядки аккумулятора.

Как установлено выше, передача мощности происходит, когда магнитный поток, создаваемый путем создания переменного магнитного поля в катушке передатчика, преобразуется в электрический ток в катушке приемника. Количество генерируемого электрического тока зависит от величины потока, генерируемого передатчиком, и от того, сколько из этого потока катушка приемника смогла уловить.Величина потока, который захватывает 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 разработаны с несколькими катушками передатчика , как показано на изображении ниже.

— это набор правил, регулирующих проектирование и разработку беспроводных устройств.В настоящее время разные организации продвигают два различных отраслевых стандарта беспроводной зарядки.

1. Стандарт Rezence

2. Стандарт QI

Стандарт Rezence основан на резонансной индуктивной зарядке, так что 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 продвигается Альянсом беспроводного питания (A4WP).

Стандарт QI , с другой стороны, обеспечивает беспроводную передачу энергии за счет плотной связи между катушками и, в отличие от стандарта Rezence , катушка передатчика и приемника всегда предназначены для работы на немного разных частотах, поскольку считается, что доставляется больше энергии используя эту настройку. Стандарт QI продвигается консорциумом беспроводного питания, в который входят такие члены, как Apple inc, Qualcomm, HTC и многие другие.

Вы можете выбрать стандарт беспроводной связи, который лучше всего подходит для вашего приложения, учитывая компромиссы между EMI, эффективностью и свободой согласования между двумя стандартами.Тем не менее, некоторые станции беспроводной зарядки предназначены для поддержки обоих стандартов, что обеспечивает высокую функциональную совместимость между устройствами.

Перед созданием системы беспроводной зарядки необходимо учесть следующее.

1. Стандарт: При оснащении устройства возможностью беспроводной зарядки первое, что нужно сделать, — это выбрать стандарт беспроводного питания, который соответствует устройству и вариантам его использования.Определенная система зарядки основана на нескольких стандартах.

2. Выбор катушки: Следующее, что нужно сделать, — это выбрать правильный тип и геометрию катушки в соответствии со случаем использования. Поставщики предоставляют эти катушки в стандартных калибрах, поэтому выбор подходящего должен основываться на рекомендациях спецификации используемого беспроводного передатчика зарядки.

3. Корпус: При разработке беспроводных систем важно, чтобы корпуса устройств не были металлическими и имели 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.

Система беспроводной зарядки состоит из передатчика и приемника, как указывалось ранее. Ниже представлена ​​схема , показывающая конструкцию передатчика .

Передатчик состоит из трех основных компонентов; источник питания , катушка передатчика и переключающая схема .Источником питания обычно является постоянный ток от выпрямленного переменного тока. После выпрямления схема переключения используется для генерации переменного сигнала, используемого для создания изменяющегося магнитного поля, чтобы вызвать передачу тока от передатчика к приемнику через катушку передатчика.

Конструкция приемника аналогична конструкции передатчика, за исключением того, что действие происходит в обратном порядке. Приемник состоит из приемной катушки, резонансной цепи, выпрямителя и зарядного устройства, использующего выход схемы выпрямителя для зарядки подключенной батареи.Пример схемы приемника показан на изображении ниже с выделенными функциональными частями. Этот пример основан на зарядной микросхеме LTC4120.

Беспроводная зарядка в настоящее время используется во многих приложениях, включая:

1. Смартфоны и носимые устройства
2. Ноутбуки и планшеты
3. Электроинструменты и сервисные роботы, например пылесосы
4. Мультикоптеры и электрические игрушки
5. Медицинское оборудование
6. Автомобильная зарядка

В дополнение к причудливым причинам, по которым вам следует использовать беспроводную зарядку, например, отсутствие необходимости подключать устройство и отсутствие проблем с совместимостью вилок, беспроводная зарядка обеспечивает безопасность от опасностей, связанных с подключением напрямую к сети.Кроме того, он надежен в суровых условиях, таких как бурение и горная промышленность, и обеспечивает беспроблемную зарядку на ходу. Наконец, беспроводная зарядка исключает спутывание и другие беспорядки, создаваемые проводами. Мы только поцарапали поверхность беспроводной зарядки с помощью нескольких новых приложений, каждый дизайн продукта, который создается с учетом будущего, должен стремиться включать беспроводную зарядку, поскольку это, безусловно, один из способов, которым мы будем заряжать устройства с батарейным питанием в ближайшем будущем.

Как работает беспроводная зарядка?

Беспроводная зарядка — это технология передачи электромагнитной энергии по воздуху для зарядки устройства без каких-либо соединительных проводов.В 1890 году Никола Тесла первым пришел к выводу, что мощность может передаваться между двумя объектами без проводов через электромагнитное поле. Он экспериментировал с передачей мощности с использованием индуктивной связи, которая является одной из технологий, используемых сегодня.

Сегодня используются два основных подхода к беспроводной зарядке.

Индуктивная связь

Зарядка на основе индуктивной связи работает по принципу электромагнитной индукции. Принцип электромагнитной индукции гласит, что когда проводник помещается в изменяющееся магнитное поле или движущийся проводник помещается в стационарное магнитное поле, в проводнике индуцируется ток из-за магнитного потока, создаваемого магнитным полем.

В этом случае есть две индукционные катушки, одна в базовой станции (катушка передатчика) или в базе зарядного устройства, а вторая в телефоне / мобильном устройстве (катушка приемника). Когда ток проходит через катушку передатчика в основании, он создает переменное магнитное поле, которое в конечном итоге индуцирует ток в катушке приемника. Катушка приемника подключена к цепи зарядки аккумулятора телефона / устройства, которая заряжает аккумулятор.

Эта технология обычно обеспечивает очень высокий КПД, иногда даже более 80% всей мощности передается на катушку приемника.Однако катушки должны располагаться очень близко друг к другу, обычно на расстоянии менее 7 мм. Кроме того, катушки должны быть идеально выровнены, поскольку это может привести к значительному снижению эффективности. Благодаря этому только устройство можно заряжать за один раз при использовании чисто индукционной технологии. Хотя вы можете использовать несколько катушек, что может устранить проблему выравнивания, но это все равно лучше всего работает только для зарядки одного устройства.

Магнитно-резонансная связь

Резонансная индуктивная связь или электродинамическая индукция — это беспроводная передача электрической энергии между двумя магнитно-связанными катушками, которые являются частью резонансного контура, настроенного для резонанса на определенной частоте.Резонанс — это явление, при котором материал естественным образом колеблется с определенной частотой, как камертон.

В электрических цепях мы можем создать резонансный контур, используя индуктор и конденсатор — это называется LC-контуром или контуром резервуара. Схема может действовать как электрический резонатор, электрический аналог камертона, накапливая энергию, колеблющуюся на резонансной частоте схемы. В случае беспроводной зарядки две LC-цепи, настроенные так, чтобы резонировать в разных устройствах; катушка передатчика в одном устройстве передает электроэнергию через промежуточное пространство на резонансную катушку приемника в другом устройстве, которое резонирует с той же частотой.

Резонансная передача работает путем возбуждения катушки передатчика / базовой станции током, заставляющего ее колебаться на своей резонансной частоте. Как только он начинает резонировать, любая энергия, помещенная в катушку, колеблется внутри цепи, а затем медленно гаснет. Теперь, если вторая катушка с той же резонансной частотой приближается к ней, вторая катушка также начинает резонировать и собирать всю энергию, которая была введена в первую катушку, прежде чем она будет потеряна. Эта энергия затем используется для зарядки батареи в цепи приемника.

Зарядка на основе резонансных технологий обычно имеет более низкую эффективность, однако имеет ряд преимуществ по сравнению с индуктивной связью, например, больший диапазон зарядки и возможность заряжать несколько устройств одновременно.

Как работает беспроводная зарядка. Все дело в магнитном поле! | по Практикуму от Яндекса | Практикум Яндекс

Все дело в магнитном поле!

Если вы когда-либо использовали беспроводное зарядное устройство, вы уже должны знать:

1. Они не совсем беспроводные.Зарядное устройство по-прежнему подключено к розетке.
2. Правильно поставить телефон на зарядное устройство может быть непросто.
3. С обычным зарядным кабелем проще использовать телефон и заряжать его одновременно. Если вы заряжаете телефон с помощью беспроводной панели, удачи в использовании в постели и одновременной зарядке.

Игнорируя эти неудобства, беспроводная зарядка по-прежнему кажется волшебством. Давайте посмотрим на физику беспроводных зарядных устройств.

Проще говоря, любая технология беспроводной зарядки основана на электромагнитной индукции — эффекте, о котором вы, возможно, узнали на уроках физики.Когда электрический ток течет по проводу, вокруг него появляется магнитное поле.

Это выглядит так:

Этот процесс также работает в обратном порядке. Если мы каким-то образом создадим магнитное поле вокруг провода, электрический ток начнет течь внутри этого провода.

Итак, если мы создадим магнитное поле вокруг провода, мы сможем подключить этот провод к батарее, чтобы зарядить ее. Вот как:

1. Поместите два провода рядом
2. Пропустите электрический ток через один из них
3. Посмотрите, как ток появляется во втором проводе

Чем ближе провода друг к другу, тем лучше.

Магнитное поле должно быть достаточно сильным, чтобы новый провод мог улавливать ток, способный заряжать аккумулятор. Самый простой способ получить более сильное поле — согнуть провод в катушку.

Нам нужно скрутить провод, чтобы получить наибольшую площадь поверхности. В результате магнитное поле станет сильнее, и оно будет распределено следующим образом:

Если пропустить через эту катушку ток, а затем поместить аналогичную катушку сверху, то во второй катушке появится ток, но он будет На 20–25% слабее.Эта потеря происходит, когда магнитное поле преобразуется в электричество. Часто решение состоит в том, чтобы подать на катушку больше мощности, чтобы получить необходимую мощность.

Для создания беспроводного зарядного устройства вам понадобится одна катушка, подключенная к розетке, и вторая катушка, которая должна быть физически встроена в устройство. Когда вы кладете такое беспроводное зарядное устройство на беспроводную зарядную площадку с протекающим током, в катушке приемника, когда на нее действует магнитное поле, создается электричество, и это заряжает аккумулятор телефона.

Катушки зарядного устройства и устройства должны располагаться как можно ближе друг к другу, чтобы беспроводная зарядка работала эффективно. В идеале катушка устройства должна находиться прямо над катушкой зарядного устройства. В этом случае потери мощности будут минимальными. Но это редко работает так — мы видим, что устройства беспорядочно размещены на зарядных площадках и часто размещаются в больших корпусах, что еще больше усложняет ситуацию. Заряжаются устройства, но не так быстро.

Это возможно, потому что производители встроили несколько катушек внутрь зарядной площадки.Вы можете разместить несколько катушек рядом друг с другом, а еще несколько положить в зазоры сверху. Устройство почти всегда будет лежать над одной из катушек и иметь возможность эффективно заряжаться.

Чтобы зарядное устройство знало, какую катушку использовать, оно последовательно передает электрический ток на каждую катушку и определяет, какая катушка физически ближе всего к телефону.

Зарядные устройства также различаются по мощности: обычно 5, 10 или 20 Вт. Чтобы зарядное устройство могло определить, какой уровень мощности подходит для вашего телефона и совместим ли этот тип зарядки с устройством, оно обменивается данными с телефоном с помощью магнитного поля.Если все в порядке, телефон начнет заряжаться, а если нет — либо все выключится, либо устройство будет заряжаться на минимальных скоростях.

Qi — самый популярный стандарт, поддерживаемый практически всеми телефонами. Однако у него есть один недостаток. Чтобы все работало как надо, вам нужно разместить телефон так, чтобы он был выровнен прямо над катушкой. Вот почему зарядные площадки имеют внутри более одной катушки. Максимальное расстояние зарядки составляет 4 сантиметра, а максимальная мощность — 120 Вт.

PMA использует тот же принцип, что и Qi, но работает с другой частотой тока внутри катушки. Меньшее количество телефонов поддерживает PWA, но есть модели, которые работают с обоими стандартами. Один из примеров использования зарядных устройств PWA — в кофейнях Starbucks, где они встроены в столы.

Существуют и другие стандарты беспроводной зарядки, но они не актуальны для телефонов и предназначены для использования с промышленными машинами, электромобилями и другими устройствами.

В заключение скажу, что вокруг беспроводных зарядных устройств есть некоторые разногласия.Был задан вопрос: беспроводные зарядные устройства вызывают аутизм или рак? Поскольку беспроводная зарядка представляет собой две катушки медного провода, через которые проходит электрический ток, она оказывает такое же влияние на ваше здоровье, как и любая другая проводка в вашем доме.

Еще вопрос: можно ли незаметно прочитать данные телефона с помощью технологии беспроводной зарядки? Короче — нет. Однако кто-то мог бы сделать это с помощью технологии NFC, если бы вы дали разрешение на передачу этих данных.NFC лежит в основе «прослушивания» мобильных платежей и других, менее используемых функций совместного использования близости.

Можно ли размагнитить кредитную карту с помощью беспроводной зарядной панели? Зависит от типа карты. Если вы оставите карту с магнитной полосой между зарядным устройством и телефоном на долгое время, магнитная полоса может быть повреждена. На новые чиповые карты магниты не действуют.

Можно ли готовить или разогревать еду на беспроводной зарядной панели? Конечно, можно, но только в том случае, если бы ваша зарядная панель была в 100–200 раз мощнее, чем те, которые сейчас продаются на рынке.Кроме того, сама медная проволока нагревается и становится съедобной — как это делала бабушка! (Это шутка. Пожалуйста, не ешьте медный провод.)

Как работает беспроводная зарядка? Все, что вам нужно знать

• Беспроводные зарядные устройства создают магнитное поле, которое ваш телефон, часы или другое устройство поглощает для получения энергии.
• Когда вы помещаете устройство на площадку для беспроводной зарядки, небольшая катушка в устройстве принимает и собирает энергию магнитного поля и использует ее для питания аккумулятора.
• Беспроводная зарядка — это простой способ зарядить телефон, но в настоящее время эта технология имеет несколько недостатков — например, она обычно медленнее, чем при использовании кабеля для зарядки.
• Посетите техническую библиотеку Business Insider, чтобы узнать больше .

для смартфонов служат недолго, а зарядные кабели, которые могут сломаться через несколько месяцев использования, могут раздражать.

Беспроводная зарядка может быть удобной альтернативой — вы просто устанавливаете ее и забываете. Но как именно это работает?

Хотя беспроводная зарядка может показаться недавним изобретением, ее истоки восходят более чем 100 лет назад к известному сербско-американскому изобретателю Николе Тесла.

В этом руководстве мы расскажем вам больше о том, как работает беспроводная зарядка и какие зарядные устройства являются лучшими.

В конце 1800-х Никола Тесла успешно передавал электричество по воздуху.Он использовал процесс, называемый резонансно-индуктивной связью, который работает путем создания магнитного поля между передатчиком (который посылает электричество) и приемником (который принимает электричество) для питания лампочек в своей лаборатории в Нью-Йорке.

Несколько лет спустя он запатентовал катушку Тесла — башню с катушкой наверху, стреляющую электрическими разрядами. У Теслы были гораздо более грандиозные представления о беспроводной электросети, но эти мечты так и не были реализованы.

Тот же основной принцип индуктивной зарядки применим и к беспроводной зарядке смартфона.

Электромагнитная катушка, индукционная катушка в зарядной базе, создает магнитное поле и, по сути, является антенной для передачи поля энергии. Вторая катушка меньшего размера в телефоне принимает и собирает энергию, а ее схема преобразует ее обратно в полезную энергию для аккумулятора.

За последние годы технология беспроводной зарядки прошла долгий путь: скорость зарядки увеличилась, и многие дизайнеры объединили свои технологии в соответствии со стандартом Qi (произносится как «Chee»), чтобы продукты работали с телефонами разных марок и моделей.

Не только телефоны используют технологию беспроводной зарядки; медицинские имплантаты, такие как кардиостимуляторы, также можно заряжать без проводов.

У беспроводной зарядки есть свои недостатки. Проводная зарядка быстрее и эффективнее, но чем дальше приемник от передатчика, тем меньше энергии он получит от магнитного поля. Телефонам нужно столько энергии, что расстояние зарядки составляет всего несколько миллиметров.

Джозия Хестер, доцент кафедры компьютерной инженерии Северо-Западного университета в Чикаго, сказал, что чем больше катушка, тем больше энергии она может излучать, но это было бы не очень эффективно.Поле наиболее сильное в его центре.

«Это поле исчезает очень быстро», — сказал он. «У него все еще есть немного энергии после двух сантиметров, пяти сантиметров. На 10 это просто ничего. Если бы у вас была катушка размером с рабочий стол, вы, вероятно, могли бы держать ее на фут над столом, но вы» я потребляю много энергии. Это большая проблема беспроводной зарядки в целом. Исследования направлены на то, чтобы повысить эффективность зарядки или сделать наши телефоны более энергоэффективными ».

Хотя это ограничивает беспроводную зарядку для телефонов, которые потребляют много энергии, это не так сложно для небольших устройств, таких как метки радиочастотной идентификации (RFID), которые потребляют меньше энергии. По словам Хестер, разница в энергии между ними, если рассматривать их с точки зрения массы, похожа на африканского слона и муравья.

«Беспроводная зарядка и энергоэффективность вычислений растут, поэтому мы пользуемся преимуществами этих двух вещей одновременно», — сказал он. «То, что я мог бы сделать для того же количества энергии 20 лет назад, я мог бы сделать гораздо больше сейчас, поэтому вам не понадобится такая большая батарея».

Другими словами, хотя беспроводные зарядные устройства сейчас относительно слабы, они будут становиться лучше с каждым годом.

На рынке представлено множество беспроводных зарядных устройств по разным ценам и разным уровням качества.

Участник Business Insider Саймон Хилл недавно оценил несколько своих фаворитов после тестирования около 40 из них.

• Хилл пишет, что Moshi Otto Q ($ 39,95) является лучшим зарядным устройством на рынке. Зарядное устройство имеет элегантный дизайн, хорошо смотрится на столешнице или боковом столике и заряжается на максимальной скорости. Снизу также есть резиновая прокладка, которая не дает ему поскользнуться при случайном ударе. Устройство также имеет функцию обнаружения посторонних предметов и выключится, если между ним и вашим устройством окажется металлический предмет — это защитит ваши устройства от повреждений.
• Подставка для быстрой беспроводной зарядки RAVPower (16,98 долларов США) — отличный бюджетный вариант. Хотя он не такой красивый, как Moshi Otto Q, он по-прежнему обеспечивает максимальную скорость зарядки, обнаружение посторонних предметов и резиновую прокладку для предотвращения скольжения. Но если у вас толстый чехол или PopSocket, этого зарядного устройства может быть недостаточно для вас.
• Самый роскошный вариант — это не зарядная панель, а вертикальная зарядная подставка Bezalel Altair (64,98 доллара США). Прочная и вырезанная из алюминия подставка будет заряжать ваш телефон в портретном или ландшафтном режиме.Bezalel Altair также может заряжаться через футляры толщиной до 5 мм, но, к сожалению, не обнаруживает посторонние предметы во время зарядки.