Site Loader

Содержание

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.

В МАГАЗИН

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.

ЧИТАЙТЕ В TELEGRAM

Также по теме:

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

Принцип работы беспроводной зарядки и как работает беспроводная зарядка

Функция поддержки беспроводной зарядки аккумулятора, присутствует в наше время практически в любом флагманском смартфоне. В это же время топовые производители не спешат внедрять эту технологию в модели смартфонов средних и бюджетных сегментов, и по этому многим потребителям данная функция до сих пор кажется чем-то новым. В данной статье мы постараемся вкратце рассказать о том, какой принцип работы такой зарядки в современных гаджетах а также какими преимуществами и недостатками они обладают и какие дополнительные возможности такая зарядка предоставляет.

Как работает беспроводная зарядка

Всего существует несколько методов с помощью которых можно передавать электричество без проводов. Но для питания гаджетов и смартфонов используется принцип электромагнитной индукции. В самой основе данной технологии лежит принцип обычного трансформатора. Суть в том, что есть две катушки — первая выступает в роли передатчика и встраивается она в саму зарядную станцию (беспроводную зарядку). Другая же катушка, находится под задней крышкой смартфона или любого другого гаджета и она выступает в роли приёмника. Через первую катушку, которая находится в самой беспроводной зарядке пропускается ток, который действует на магнитное поле. Магнитное поле же в свою очередь, воздействует на вторую катушку-приёмник (встроенную под крышкой гаджета). В результате всего этого, генерируется переменный электрический ток, который преобразовывается в постоянный и в свою очередь создает необходимое для зарядки аккумулятора — электричество. Также для повышения производительности и быстроты заряда, применяют эффект резонанса, а именно эффект когда приёмник и передатчик (первая и вторая катушки) работают на одной частоте.

Функционирование беспроводной зарядки

Также, для функционирования беспроводной зарядки обязательно нужен канал связи гаджета с самой станцией. Необходимо это для того, чтобы заряжаемое устройство имело возможность обмениваться с зарядной базой информацией про уровень заряда, температуру самой батареи, допустимую мощность и т.д. После того, как смартфон помещается на «поверхность» беспроводной зарядки, происходит так называемое согласование энергопередачи, после чего, начинается зарядка. При достижении уровня заряда батареи в 100%, датчик смартфона посылает сигнал на беспроводную зарядку о необходимости завершить процесс.


Какие преимущества у беспроводной зарядки

Самое главное качество и главный плюс беспроводной зарядки — это мобильность и отсутствие проводов. Всем давно известно, что провод USB подсоединяется только к самому зарядному устройству, а телефон устанавливается непосредственно на место для заряда. По этому, если вдруг срочно понадобится снять телефон с зарядки, чтобы ответить на звонок или прочитать уведомление, то не придётся лишний раз отключать, а потом повторно подключать кабель. Это не только удобно физически, но и сам USB-порт остается менее подверженным износу.

Вредна ли беспроводная зарядка для здоровья

Это довольно распространенная тема, которая беспокоит многих обладателей гаджетов, которые поддерживают такую функцию. Однако силы излучения от беспроводных зарядок настолько мало, что оно просто не способно нанести даже малейший вред организму. Однако тут стоит заметить, что для тех, кто использует кардиостимуляторы, то таким людям действительно нельзя находиться вблизи от действия электромагнитных полей. Но даже здесь беспроводные зарядные станции не могут представлять собой большой угрозы так как дальность их действия не превышает пяти — десяти сантиметров. Кроме этого, даже здоровым людям не обязательно ставить работающий девайс рядом с собой.

Где купить беспроводную зарядку

Оригинальные беспроводные зарядки, высокого качества можно приобрести в магазине vest.in.ua. Здесь представлены официальные устройства с гарантией от производителя, а также при покупке на сумму более чем 500 грн., предоставляется бесплатная доставка Новой Почтой. Также в течении 14-ти дней есть возможность вернуть товар, по правам потребителя. Большой выбор беспроводных зарядок в магазине VEST!

Беспроводная зарядка как работает? Принцип работы

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

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

Особенности беспроводных зарядок

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

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

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

Принцип работы

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

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

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

Безопасность беспроводных зарядок

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

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

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

Устройства от Samsung

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

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

Устройства от Apple

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

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

Устройства от Cota

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

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

Недостатки беспроводной зарядки

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

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

Направления для дальнейшего развития

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

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

Заключение

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

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

Беспроводная зарядка. Принцип работы.

19/01/2017

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: 2082)

Да, много чего

Да, было разок

Нет, пока изучаю для того, чтобы изготовить

Нет, не собираюсь

Чтобы проголосовать, кликните на нужный вариант ответа. Результаты

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 $

Поделитесь с друзьями статьей: Оцените статью, для нас это очень важно:

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

Беспроводная зарядка смартфонов. Ответы на самые интересные вопросы

Оценка этой статьи по мнению читателей:

Рассказывать о том, что такое беспроводная зарядка — идея далеко не самая оригинальная. Если до 2017 года об этом писали многие техно-сайты, то после выхода первых смартфонов от Apple с беспроводной зарядкой (iPhone 8 и iPhone X), такие статьи появились буквально везде.

Поэтому у нас возникла такая дилемма. С одной стороны, никому не нужна очередная перепечатка на тему беспроводных зарядок. Но с другой — мы-то ничего об этом не писали.

Ну не писали и не нужно! — сказал бы человек, не читавший нашу статью о том, как работает батарея смартфона и как правильно ее заряжать. Но ведь если та статья (на столь избитую тему) получилась интересной, может и эта получится неплохой? Что ж, давайте это проверим!

Вначале мы расскажем об общем принципе работы беспроводной зарядки, а затем перейдем к самым интересным и волнующим вопросам.

Как работает беспроводная зарядка на смартфонах

Примерно так же, как и обычная зарядка, с помощью которой вы ежедневно заряжаете свой телефон! Или вы думали, внутри той маленькой коробочки с USB-кабелем, которую нужно вставлять в розетку, ток идет только по проводам?

Как мы знаем, для зарядки смартфону нужно 5 вольт, а розетка выдает 220 вольт. Чтобы наше устройство не сгорело при подключении к розетке, необходимо понизить напряжение. Для этого и нужна та самая коробочка под названием блок питания. Внутри этого блока находится трансформатор, принцип работы которого напоминает работу беспроводной зарядки.

Когда вы вставляете блок питания в розетку, провод от нее не идет прямиком в смартфон, а просто наматывается на катушку и больше ни к чему не подключается:

Но как же тогда ток поступает в телефон, если провод от розетки никуда не идет? Именно беспроводным путем! А рядом с этой катушкой размещается еще одна, провод которой и подключается к смартфону:

Такой хитрый трюк позволяет нам понижать или повышать напряжение. А работает это следующим образом.

Когда по проводу протекает переменный ток, вокруг него возникает переменное магнитное поле. Чем больше тока, тем сильнее это поле. Почему так происходит? Да просто так устроен наш мир — подброшенный камень падает вниз, а движение электронов в проводе сопровождается возникновением магнитного поля.

Под словом переменный подразумевается лишь то, что ток постоянно меняет свое направление. То есть, вначале все электроны движутся в одну сторону провода, а затем в обратную. За одну секунду ток в розетке меняет свое направление 50 раз. Этим переменный ток и отличается от постоянного, в котором электроны всегда движутся только в одном направлении.

Когда ток меняет свое направление, меняется и направление магнитного поля (север и юг). Можно сказать, что наш условный магнит (магнитное поле) как бы переворачивается 50 раз в секунду.

Так вот, более столетия назад люди обнаружили, что не только ток создает вокруг провода магнитное поле, но и само магнитное поле порождает в другом куске провода электричество, если этот провод будет находиться рядом.

А катушка нужна лишь для того, чтобы усилить магнитное поле, ведь магнитные поля каждого витка провода накладываются друг на друга.

Получается, когда мы включаем блок питания в розетку, ток проходит по первой катушке и создает магнитное поле, которое в свою очередь, заставляет двигаться электроны в другой катушке, создавая там электричество.

Вот так легко ток передается «по воздуху» от одного куска провода к другому!

Если вам интересно, каким образом 220 вольт превратились в 5 вольт, то здесь все еще проще. Оказывается, разница в напряжении зависит от количества витков провода. Если мы намотаем провод от розетки 220V, условно, в катушку из 220 витков, а второй провод, который будет подключаться к смартфону, намотаем в катушку из 5 витков, тогда 220V с одной стороны превратятся в 5V на другом проводе! Именно поэтому на картинке показано разное количество витков:

Если ток может легко «протекать» между двумя не связанными между собой проводами, ничего не мешает нам разделить такой трансформатор пополам, вытянув вторую катушку и поместив ее в смартфон.

Теперь, чтобы «переслать» энергию по воздуху, нужно будет просто положить смартфон на зарядное устройство, чтобы их катушки находились в непосредственной близости друг ко другу (синими стрелками показано магнитное поле):

Вот и весь секрет беспроводной зарядки!

И если с этим все понятно, тогда можем переходить к интересным вопросам.

Почему все называют эти зарядки беспроводными, если они по проводу подключаются к розетке!?

Ровно по той же причине, почему и Wi-Fi называется беспроводным интернетом, несмотря на то, что сам роутер подключается к зарядке по проводу.

Конечно, было бы гораздо удобнее, если бы зарядка работала аналогично Wi-Fi роутеру. То есть, в доме стоял бы прибор, который просто «транслировал» энергию в пространство. Нужно зарядить смартфон? Опускаете шторку на телефоне и включаете зарядку, как Bluetooth или NFC.

В принципе, передача энергии на большие расстояния — вполне реальная задача и, возможно, такая технология скоро будет доступна пользователям смартфонов, но пока остается довольствоваться электромагнитной индукцией.

Почему не все смартфоны поддерживают беспроводную зарядку?

Чтобы смартфон можно было заряжать без провода, внутри него должна находиться катушка, провода которой подсоединены к аккумулятору. Если производитель не встроил эту катушку, такой смартфон заряжаться без проводов не сможет.

Вот, к примеру, как она выглядит в iPhone XR:

Credits: iFixit

Кроме того, если у смартфона задняя крышка металлическая — беспроводной зарядки там быть не может, так как в крышке под воздействием магнитного поля будет появляться ток и она начнет сильно нагреваться. Ничем хорошим это не закончится.

Можно ли для смартфона покупать любую беспроводную зарядку или нужна определенная?

Еще несколько лет назад на рынке существовало несколько несовместимых между собой стандартов беспроводных зарядок. Самым популярным из них был Qi (читается как «Чи» или «Ци»), но встречались и другие, например, PMA.

Но так как принципиальной разницы между Qi и PMA не было, плюс, Apple выбрала Qi в качестве стандарта для iPhone, PMA проиграл битву. Сегодня практически во всех устройствах используется стандарт Qi, поэтому, если ваш смартфон более-менее современный, подойдет любая зарядка этого стандарта.

Нужно ли выключать беспроводную зарядку из розетки, когда она не заряжает смартфон?

В этом нет никакой необходимости. Беспроводная зарядка работает в режиме ожидания, когда нет никакой нагрузки. Естественно, электричество при этом практически не потребляется и зарядка не нагревается.

Периодически такая зарядка посылает тестовые импульсы в ожидании ответа от смартфона и пока он ей не ответит, устройство не включится.

Нужно ли размещать смартфон на зарядке в строго определенном месте с точностью до миллиметра?

Точность до миллиметра не нужна. Но, все же, катушки внутри смартфона и зарядного устройства должны располагаться более-менее точно относительно друг друга.

Если вы покупаете самую дешевую китайскую зарядку, скорее всего, внутри нее будет всего одна катушка и вам придется каждый раз следить за тем, куда и как вы кладете смартфон, чтобы расположение катушек совпало. Иначе смартфон либо не будет заряжаться вовсе, либо эффективность (КПД) зарядки будет крайне низкой и большая часть энергии будет уходить в никуда.

В обычных (хороших) зарядках размещается сразу несколько катушек внахлест:

Когда вы кладете смартфон на такую зарядку, она включает именно ту катушку, которая находится ближе всего к катушке телефона. Так что, при использовании нормального зарядного устройства точно позиционировать смартфон не нужно. Просто положили телефон на зарядку и пошли по своим делам.

Есть и другие интересные решения. Например, когда катушка внутри беспроводной зарядки может передвигаться — вы кладете смартфон, а она подъезжает прямо под катушку телефона.

Влияет ли чехол на работу беспроводной зарядки?

В чехле смартфон будет находиться чуть дальше от катушки, но если его толщина не превышает 2-3 мм, это не должно сказаться на принимаемой мощности. Поэтому снимать чехол во время зарядки не нужно. Если же он слишком толстый или смартфон будет располагаться слишком далеко от катушки (скажем, дальше 7 мм), зарядка просто отключается.

Материал чехла не играет никакой роли, только если это не металл. Если же на чехле есть металлические вставки, нужно чтобы они не перекрывали катушку. Но даже в этом случае зарядка может не работать. Подробности смотрите в следующем ответе.

— Что будет, если на зарядку положить металлический предмет или рядом окажется что-то из металла?

Естественно, когда металл попадает в переменное магнитное поле, внутри индуцируется электричество и металлический предмет начинает нагреваться. Это могло бы закончиться самыми неприятными последствиями, вплоть до пожара. Но такой сценарий невозможен даже в теории.

Дело в том, что стандарт Qi — это не просто катушка, по которой протекает ток и возникает магнитное поле. На самом деле, беспроводная зарядка — это очень умное устройство, которое никогда не включится, пока не «договорится» со смартфоном.

В режиме ожидания беспроводная зарядка не способна ни зарядить смартфон, ни нагреть металлический предмет. Она практически не работает. Как только в поле действия зарядки попадает любой металлический предмет, включая катушку смартфона, она начинает опрашивать устройство.

Послав запрос, зарядка ожидает ответ. Если устройство подтвердит, что оно полностью совместимо со стандартом Qi, тогда зарядка проверит информацию о положении устройства. И если все эти проверки «металлический предмет» пройдет успешно, только тогда зарядка включится.

Естественно, у простой железки «не хватит ума», чтобы активировать зарядное устройство.

Но что будет, если мы разместим на зарядке смартфон, а рядом будет находиться металлический предмет (монета, кольцо, скрепка) или магнит? Ведь смартфон никак не скажет зарядке, мол, тут что-то рядом подозрительное лежит и пока лучше повременить с передачей энергии.

Верно, не скажет! Но это и не требуется. Зарядка не прекращает общение со смартфоном, который сообщает ей много информации (принимаемую мощность, процент заряда и пр.). И если она заметит, что определенное количество энергии идет в обход смартфона, зарядка тут же прекращается (или не начинается вовсе). Эта технология называется Foreign Object Detection (обнаружение посторонних предметов).

Кстати, именно это «общение» зарядного устройства и телефона гарантирует своевременное отключение процесса заряда, когда аккумулятор полностью зарядился.

— А что будет, если положить на беспроводную зарядку телефон, не поддерживающий эту технологию?

Хотя этот вопрос и может показаться чисто гипотетическим, на самом деле, он имеет и практический смысл. Дело в том, что сегодня очень распространены автомобильные держатели для смартфонов со встроенной беспроводной зарядкой. Поэтому некоторых может волновать вопрос, что будет, если обычный смартфон поместить в такой держатель.

Как вы уже, наверное, догадались, ничего страшного не произойдет, так как Qi-стандарт обязательно требует согласования с устройством перед началом зарядки. О чем можно «говорить» со смартфоном, не понимающим «язык» беспроводной зарядки? Соответственно, зарядка просто не будет работать.

— Влияет ли беспроводная зарядка на работу Bluetooth, Wi-Fi или NFC?

Казалось бы, причем здесь Wi-Fi или Bluetooth?

На самом деле, беспроводная зарядка работает на определенной частоте, так как направление тока меняется тысячи раз в секунду. При работе зарядки возникают электромагнитные волны, которые могут распространяться за пределы смартфона. Но рабочая частота Qi-зарядок составляет от 100 до 300 кГц, в то время как Wi-Fi и Bluetooth работают на частоте 2.4 ГГц, а NFC — на частоте 13.5 МГц.

Таким образом, беспроводная зарядка никак не может повлиять на работу Bluetooth, Wi-Fi или NFC. Однако вызвать помехи в диапазоне 100-300 кГц — вполне способна.

— Беспроводная зарядка вредна для здоровья?

Если положить руку на беспроводную зарядку, ничего не произойдет, так как она даже не включится. Когда зарядка работает, ее электромагнитное излучение совершенно безвредно для здоровья человека. Равно как и излучение от смартфона или вышек 5G.

— Убивает ли беспроводная зарядка батарею смартфона?

Не сильнее, чем проводная зарядка. Батарею ежедневно «убивает» сам процесс заряда и разряда, так как после каждого такого цикла емкость незначительно сокращается из-за химических процессов, происходящих внутри аккумулятора.

Но что по-настоящему вредно для батареи, так это очень высокая температура. И здесь ситуация следующая. С одной стороны, беспроводный способ зарядки — далеко не самый эффективный. Зарядное устройство потребляет больше энергии, чем отдает. А смартфон получает меньше энергии, чем отдает зарядка. Часть этой энергии уходит в тепло.

К слову, в обычной зарядке катушки не просто так «болтаются» в воздухе, а наматываются на специальный магнитопровод, чтобы добиться максимально эффективной передачи магнитного поля. Здесь же никакого магнитопровода нет.

Зачастую выделяемого тепла не достаточно для того, чтобы причинить хоть какой-то вред аккумулятору. А быстрые беспроводные зарядки и вовсе оборудованы системой охлаждения.

Кроме того, в процессе зарядки оба устройства не прекращают обмениваться информацией и при опасном повышении температуры зарядное устройство начнет снижение мощности.

В целом, беспроводная зарядка — это совершенно естественный метод, который ничем не опаснее проводной зарядки.

 

P.S. Не забудьте подписаться в Telegram на наш научно-популярный сайт о мобильных технологиях, чтобы не пропустить самое интересное!

 

Беспроводная зарядка — принцип работы и преимущества

Первые беспроводные зарядные устройства появились в мире технологий более десяти лет назад. Однако они по-прежнему не являются распространенным способом зарядки электронных устройств. 

Как это часто бывает, Samsung ввела в широкое распространение индукционные зарядные устройства. Новую тенденцию быстро подхватили другие бренды, которые также предоставляют такую форму зарядки аккумулятора в смартфонах или умных часах. Это, безусловно, удобная форма, но стоит ли это дополнительных затрат на специальное оборудование?

Индуктивная зарядка — как это работает?

Чтобы иметь возможность заряжать смартфон без проводов, как телефон, так и зарядное устройство должны быть специально разработаны для этого. Магазин SmartEra предлагает широкий ассортимент зарядных устройств, работающих с использованием принципа электромагнитной индукции, https://smartera.com.ua/zariadnye-ustroystva/besprovodnye-zu/. Однако начать следует с самого явления, которое позволяет заряжать устройства без подключения кабеля. Речь идет о явлении электромагнитной индукции, то есть об образовании электрического тока в проводнике в результате изменения магнитного поля.

В случае зарядного устройства наиболее важным элементом является электромагнитная катушка, через которую проходит электричество. В результате создается магнитное поле, которое генерирует ток во второй катушке, расположенной в смартфоне. Это не допускает дистанционную зарядку, так как максимальное расстояние между катушками может составлять до 4 см. Первые индуктивные зарядные устройства не впечатлили своими возможностями, так как они предлагали мощность 5 Вт. В настоящее время производительность намного лучше, а самые мощные 40-ваттные индукционные зарядные устройства не уступают традиционным проводным аналогам.

Какие смартфоны можно заряжать индуктивно?

Как уже упоминалось, не только зарядное устройство должно быть разработано с учетом беспроводной зарядки. Электромагнитная катушка также должна присутствовать в телефоне. 

Более того, беспроводное зарядное устройство и смартфон должны соответствовать определенному стандарту. Самым популярным из них является стандарт Qi. Это можно сравнить с выбором правильного кабеля для зарядного устройства: 

  • иногда нужен кабель micro USB, 
  • иногда кабель USB-C, 
  • а для iPhone — кабель Lightning. 

То же самое и с индуктивными зарядными устройствами. Упомянутый стандарт Qi используется Apple и Samsung. В свою очередь, некоторые производители выбрали стандарт PMA. Однако популярность этих зарядных устройств была настолько низкой, что на рынке появились специальные обновления программного обеспечения, которые позволяют PMA быть совместимыми с Qi.

Плюсы и минусы беспроводной зарядки

Самым большим преимуществом индукционной зарядки, конечно же, является удобство. Достаточно представить себе ситуацию, когда вечером уставший пользователь пытается попасть шнуром питания в разъем телефона. 

Между тем, в случае индуктивной зарядки достаточно положить смартфон на площадку, которая будет заряжать устройство. Меньшее количество кабелей также означает большую безопасность. 

Как и любое решение, у индуктивной зарядки есть свои недостатки. Один из них — необходимость поместить телефон в определенное место для его зарядки. Однако самым большим препятствием является стоимость. И смартфоны, поддерживающие беспроводную зарядку, и сами зарядные устройства связаны со значительными расходами. Конечно, на рынке можно найти и более дешевые модели, но приходится считаться с гораздо меньшей эффективностью.

Беспроводная зарядка как работает? Принцип работы

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

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

Особенности беспроводных зарядок

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

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

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

Принцип работы

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

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

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

Безопасность беспроводных зарядок

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

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

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

Устройства от Samsung

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

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

Устройства от Apple

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

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

Устройства от Cota

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

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

Недостатки беспроводной зарядки

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

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

Направления для дальнейшего развития

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

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

Заключение

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

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

Объяснение беспроводной зарядки: работа и стандарты

Технология беспроводной зарядки происходит от технологии беспроводной передачи энергии, которую можно разделить на беспроводную зарядку с низким энергопотреблением и беспроводную зарядку с высокой мощностью. Беспроводная зарядка с низким энергопотреблением часто использует электромагнитную индукцию, например метод Qi для зарядки мобильных телефонов. Беспроводная зарядка высокой мощности часто использует резонанс (этот метод используется для зарядки большинства электромобилей) от оборудования источника питания (зарядного устройства) для передачи энергии на устройство, которое использует электричество.

Каталог

Ⅰ История

В 1890 году физик и инженер-электрик Никола Тесла уже провел эксперимент по беспроводной передаче энергии. Его именем названа и международная система магнитной индукции. Метод беспроводной передачи энергии Теслы использует землю в качестве внутреннего проводника и ионосферу Земли в качестве внешнего проводника. При усилении передатчика в режиме колебаний радиальной электромагнитной волны между землей и ионосферой устанавливается низкочастотный резонанс около 8 Гц, а затем для передачи энергии используются поверхностные электромагнитные волны, окружающие землю.Однако из-за нехватки финансовых ресурсов смелое видение Теслы так и не было реализовано, хотя более поздние поколения полностью подтвердили реализуемость этой схемы в теории.

7 июня 2007 года исследовательская группа Массачусетского технологического института опубликовала результаты исследования на сайте американского журнала «Science». Исследовательская группа применила резонанс к передаче электромагнитных волн и успешно «поймала» электромагнитные волны. В качестве электромагнитных резонаторов они использовали медные катушки.Одна катушка была прикреплена к стороне передачи энергии, а другая принимала энергию. После того, как передатчик посылает электромагнитную волну определенной частоты, она распространяется через электромагнитное поле к приемнику, и электроэнергия передается по беспроводной сети. Эта технология, которую они назвали «беспроводным питанием», была протестирована много раз и успешно питала 60-ваттную лампочку на расстоянии двух метров. Максимальное расстояние передачи этой технологии может достигать всего 2,7 метра, но исследователи считают, что источник питания уже может заряжать аккумулятор в этом диапазоне.И только нужно установить блок питания, вы можете запитать электроприборы во всем доме.

Беспроводная зарядка мобильного телефона

В феврале 2014 года производитель компьютеров Dell присоединился к лагерю A4WP. В то время соответствующие руководители лагеря заявили, что модернизируют технологию для поддержки беспроводной зарядки ультрабуков от производителей компьютеров, таких как Dell. Большинство традиционных ноутбуков на рынке имеют блоки питания мощностью более 50 Вт, но ультрабуки используют процессоры Intel с низким энергопотреблением и станут первыми ноутбуками, использующими беспроводную зарядку.До этого технология беспроводной зарядки всегда была связана только с «маленькими» мобильными устройствами, такими как смартфоны и небольшие планшеты. Тем не менее, A4WP («Альянс беспроводной зарядки»), один из трех основных лагерей беспроводной зарядки, недавно объявил, что его технические стандарты были повышены, а поддерживаемая мощность зарядки увеличена до 50 Вт, что означает, что мощные устройства, такие как ноутбуки и планшеты также могут осуществлять беспроводную зарядку.

В 2020 году большинство флагманских смартфонов уже поддерживают беспроводную зарядку.

Ⅱ Основной принцип

1. Электромагнитная индукция

Переменный ток определенной частоты в первичной катушке генерирует определенный ток во вторичной катушке за счет электромагнитной индукции, тем самым передавая энергию от передающего конца к принимающему. В настоящее время наиболее распространенным решением для зарядки является электромагнитная индукция. На самом деле решение электромагнитной индукции не имеет слишком много загадок с точки зрения технической реализации.Китайская компания BYD подала заявку на бесконтактное индукционное зарядное устройство еще в декабре 2005 года. В патенте используется технология электромагнитной индукции.

Принципы технологии беспроводной зарядки

2. Резонанс магнитного поля

Он состоит из устройства передачи энергии и устройства приема энергии. Когда два устройства настроены на одну и ту же частоту или резонируют на определенной частоте, они могут обмениваться энергией друг с другом. Это технология, которая в настоящее время находится в стадии изучения.Исследовательская группа под руководством Марина Солячича, профессора физики Технологического института (MIT), использовала эту технологию, чтобы зажечь 60-ваттную лампочку на расстоянии двух метров, и назвала ее WiTricity. Диаметр катушки, используемой в этом эксперименте, достигает 50 см, что пока не может быть коммерциализировано. Если размер катушки уменьшить, то и принимаемая мощность, естественно, уменьшится.

3. Радиоволны

Это относительно зрелая технология, похожая на раннее использование минеральных радиоприемников. Он в основном состоит из микроволнового передающего устройства и микроволнового приемного устройства.Он может улавливать энергию радиоволн, отраженных от стены, и поддерживать стабильное напряжение постоянного тока при подстройке нагрузки. Для этого метода требуется только передатчик, установленный на настенной розетке, и приемник «москитного типа», который можно установить на любой низковольтный продукт.

Ⅲ Основные технические стандарты

Существует пять основных стандартов беспроводной зарядки: стандарт Qi, стандарт Power Matters Alliance (PMA), стандарт Alliance for Wireless Power (A4WP), технология iNPOFi и технология Wi-Po.

1. Qi

Qi является первой в мире организацией по стандартизации, продвигающей технологию беспроводной зарядки. Консорциум Wireless Power Consortium (WPC) запустил стандарт «беспроводной зарядки», обладающий двумя основными характеристиками: удобством и универсальностью. Прежде всего, продукты разных брендов можно заряжать с помощью беспроводных зарядных устройств Qi, если они имеют логотип Qi. Во-вторых, он преодолевает техническое узкое место беспроводной зарядки «университета». В ближайшем будущем мобильные телефоны, фотоаппараты, компьютеры и другие продукты можно будет заряжать с помощью беспроводных зарядных устройств стандарта Qi, что даст возможность широкомасштабного применения беспроводной зарядки.

Основные принципы беспроводной зарядки мобильных устройств

Основная технология беспроводной зарядки на рынке в основном использует три метода, а именно электромагнитную индукцию, радиоволны и резонанс. Qi использует наиболее распространенную технологию электромагнитной индукции.

2. Альянс Power Matters

Стандарт Power Matters Alliance был инициирован Duracell Powermat, совместным предприятием Procter & Gamble и Powermat, компании, занимающейся технологиями беспроводной зарядки, и обладает относительно выдающейся комплексной силой.Кроме того, Powermat также является одним из поддерживающих членов стандарта Alliance for Wireless Power (A4WP).

Три компании, AT&T, Google и Starbucks, присоединились к альянсу PMA (сокращение от Power Matters Alliance). Альянс PMA стремится создать стандарты беспроводного питания для мобильных телефонов и электронных устройств, которые соответствуют стандартам ассоциации IEEE и занимают лидирующие позиции в области беспроводной зарядки.

3. A4WP

A4WP — это аббревиатура стандарта Alliance for Wireless Power, созданного альянсом беспроводной зарядки, созданным совместно Qualcomm, южнокорейской Samsung и вышеупомянутой компанией Powermat.В альянс также входят такие участники, как Ever Win Industries, Gill Industries, Peiker Acustic и SK Telecom. Цель состоит в том, чтобы установить технические стандарты и механизмы отраслевого диалога для оборудования для беспроводной зарядки электронных продуктов, включая портативные электронные продукты и электромобили.

4. Технология iNPOFi

Беспроводная зарядка iNPOFi («невидимое силовое поле») — это новая технология беспроводной зарядки. В продуктах серии беспроводной зарядки используется интеллектуальная технология беспроводной зарядки с передачей электроэнергии, которая характеризуется отсутствием излучения, высокой эффективностью преобразования мощности и слабым тепловым эффектом.

По сравнению с другими существующими технологиями беспроводной зарядки, интеллектуальная безрадиационная технология iNPOFi не имеет излучения, использует импульсный режим электрического поля и не производит никакого излучения. Результаты испытаний Китайской лаборатории Taier показывают, что значение увеличения радиации практически равно нулю. Что касается высокой эффективности, лаборатория Tire также определила, что эффективность передачи заряда продуктов этой технологии достигает 90% и более, что полностью меняет низкую эффективность традиционной беспроводной зарядки, которая составляет до 70%.

Стоит отметить, что для производителей интеллектуальных устройств inpofi использует очень маленький чип в качестве ядра для достижения ультрамикродизайна, всего 1/4 размера пятидесятицентовой монеты, который можно легко интегрировать в любое устройство. . Его также можно интегрировать в различные формы носимых устройств. Это недостижимо для продуктов, основанных на традиционных электромагнитных принципах.

Являясь стандартом беспроводной зарядки нового поколения, технология iNPOFi эффективна, экологична, удобна и экономична.Зарядное оборудование, использующее эту технологию, состоит из двух частей: устройства передачи энергии и устройства приема энергии. Размер и толщина передающего устройства такие же, как у обычных мобильных телефонов. Приемное устройство встроено в защитный чехол мобильного телефона, а мобильный телефон закрыт защитным чехлом и помещен на передающее устройство для зарядки. Во время процесса зарядки телефон не нужно подключать к какому-либо кабелю. Сопутствующие испытания показали, что электромагнитное излучение в процессе зарядки было равно нулю, а эффективность преобразования энергии достигла 94.7%, что было близко к проводной зарядке. Зарядное устройство поддерживает низковольтный источник питания и совместимо с обычным источником питания USB.

5. Технология Wi-Po

Технология Wi-Po, технология беспроводной зарядки магнитного резонанса Wi-Po, использует высокочастотный генератор переменного магнитного поля с постоянной амплитудой для создания резонансного магнитного поля 6,78 МГц для увеличения расстояния передачи .

Технология реализует управление связью через Bluetooth 4.0, который безопасен и надежен и может поддерживать синхронную связь «один ко многим». Он также имеет функции защиты от перегрева, перенапряжения, перегрузки по току и обнаружения посторонних предметов. Поскольку носителем, используемым в этой технологии, является космическое магнитное поле, энергия не будет излучаться, как электромагнитные волны, поэтому она не вызовет радиационного поражения человеческого тела.

Беспроводная магнитно-резонансная зарядка Wi-Po может применяться в различных сценариях, таких как мобильные телефоны, компьютеры, умные носимые устройства, умные дома, медицинское оборудование и электромобили.

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 энергия может передаваться между двумя объектами по беспроводной связи через электромагнитное поле. Он экспериментировал с передачей мощности с помощью индуктивной связи, которая является одной из технологий, используемых сегодня.

В настоящее время используются два основных подхода к беспроводной зарядке.

Индуктивная связь

Зарядка на основе Индуктивная связь 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 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 приемную катушку. Однако катушки должны располагаться очень близко друг к другу, обычно на расстоянии менее 7 мм.Кроме того, катушки должны быть идеально выровнены, так как это может привести к значительному снижению эффективности. Благодаря этому только устройство можно заряжать за один раз при использовании чистой индукционной технологии. Хотя вы можете использовать несколько катушек, что может решить проблему выравнивания, но это все же 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 на резонанс на определенной частоте.Резонанс — это явление, при котором материал естественным образом колеблется с определенной частотой, подобно камертонам.


В электрических цепях мы можем создать резонансный контур, используя катушку индуктивности 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 настроены на резонирование в разных устройствах; катушка передатчика в одном устройстве передает электроэнергию через промежуточное пространство на резонансную катушку приемника в другом устройстве, которое резонирует на той же частоте.

Резонансный перенос осуществляется путем возбуждения катушки передатчика/базовой станции током, заставляющей ее колебаться на своей резонансной частоте. Как только он начинает резонировать, любая энергия, помещенная в катушку, колеблется внутри цепи, а затем медленно затухает. Теперь, если к ней приблизить вторую катушку с той же резонансной частотой, вторая катушка также начнет резонировать и улавливать любую энергию, которая была введена в первую катушку, прежде чем она будет потеряна. Затем эта энергия используется для зарядки аккумулятора в цепи приемника.

Зарядка на основе резонансных технологий, как правило, имеет более низкий КПД, однако имеет ряд преимуществ по сравнению с индуктивной связью, таких как более широкий диапазон заряда и возможность одновременной зарядки нескольких устройств.

все Компания RF создала Центр беспроводной зарядки, посвященный новостям, продуктам, официальным документам и видео об этой технологии. Нажмите здесь, чтобы посетить Центр беспроводной зарядки. Объяснение беспроводной зарядки

: как это работает и что вам 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 нескольких 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.

Достаточно просто поместить совместимое устройство на беспроводную зарядную площадку, и устройство начнет заряжаться. Это может быть чрезвычайно удобно, поскольку устраняет 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 на момент появления этой концепции существовало два стандарта зарядки. Qi (произносится как «чи») был стандартом WPC (Wireless Power Consortium), а PMA продвигался 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 в беспроводном зарядном устройстве одна катушка, а в приемнике другая.

Фото: 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 приемной катушкой в ​​смартфоне. Как только это произойдет, вы обычно увидите, как светодиод на беспроводном зарядном устройстве загорается или меняет цвет, чтобы указать на зарядку.

Беспроводная зарядная панель имеет катушку, которая обычно делается из меди и туго намотана. Он используется в качестве среды для передачи питания от этого беспроводного зарядного устройства. Когда ток проходит через катушку, она генерирует переменное магнитное поле.Смартфон, способный заряжаться без проводов, имеет приемник с медной катушкой. Он улавливает переменное магнитное поле и индуцирует ток, который затем передается через выпрямитель на аккумулятор смартфона для его зарядки.

Беспроводная зарядка требует, 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 снабжены магнитами, которые выравнивают и фиксируют устройство для беспроводной зарядки.

Производители аксессуаров начали разрабатывать зарядные устройства с более чем одной катушкой для лучшего покрытия, а также для возможности одновременной беспроводной зарядки более одного устройства. Эти беспроводные зарядные устройства бывают разных форм и размеров и изготовлены из нескользящего материала. Вы получаете подставки для зарядки, которые ровно лежат на столе, а также подставки, которые позволяют телефону лежать под углом, чтобы можно было просматривать 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 так и не увидело свет.

Некоторые беспроводные зарядные устройства также поддерживают несколько устройств. Еще одним недостатком является то, что беспроводная зарядка выделяет некоторое количество тепла. Это отпугнуло 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 беспроводного зарядного устройства AirVooC и Warp Charge 30 соответственно. AirVooC был запущен с Oppo Ace 2, а OnePlus выпустил зарядное устройство с OnePlus 8 Pro. Эти зарядные устройства имеют внутренние вентиляторы для их охлаждения, и они будут работать только на своих пиковых скоростях с совместимыми устройствами соответствующих брендов.

И вот мы добрались до обратной беспроводной зарядки. Концепция очень похожа на беспроводную зарядку, но в данном случае это смартфон, который использует энергию собственного 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 популярных — это смартфоны Samsung Galaxy S10, Galaxy S20 и Galaxy Note 10. Обратная беспроводная зарядка также медленная и относительно неэффективная, и мы рекомендуем вам использовать ее только тогда, когда это действительно необходимо.

Так работает беспроводная зарядка по сравнению с традиционной зарядкой.Хотели бы вы беспроводную зарядку на своем следующем телефоне, или вы можете подключить его? Дайте нам знать об этом в комментариях.


В 2020 году WhatsApp получит убийственную функцию, которую ждет каждый индиец? Samsung Galaxy S20 в Индии? Мы обсуждали это в нашем еженедельном технологическом подкасте Orbital, на который вы можете подписаться через Apple Podcasts или RSS, скачать эпизод или просто нажать кнопку воспроизведения ниже.

Блок-схема беспроводной зарядки и принцип работы

Привет, в этой статье мы увидим блок-схему беспроводной зарядки и принцип ее работы.Мы знаем, что в наши дни беспроводная зарядка стала очень популярной и используется во многих областях применения, таких как мобильная зарядка, зарядка электромобилей и т. д. Беспроводная зарядка в основном обеспечивает функцию, при которой отсутствует электрическое соединение между источником питания или источником питания и нагрузкой. . Таким образом, это устраняет колебания подключаемого модуля и подключаемого модуля. Система беспроводной зарядки обеспечивает большую гибкость, мобильность и надежность.

Базовая блок-схема системы беспроводной зарядки

Система беспроводной зарядки состоит из множества важных частей или блоков, таких как

  • Понижающий трансформатор
  • Преобразователь переменного тока в постоянный или выпрямительная цепь
  • Преобразователь постоянного тока в высокочастотный переменный ток или инверторная цепь
  • Схема компенсации емкости (первичная)
  • катушка передатчика электропитания или первичная катушка
  • Power приемник катушки или вторичная катушка
  • Схема компенсации емкости
  • схема выпрямителя
  • Схема регулятора
  • 120008 Основной принцип работы системы беспроводной зарядки

    На рынке доступны различные типы систем беспроводной зарядки, но основная концепция практически одинакова для всех.У нас есть источник питания переменного или переменного тока, но для зарядки нам требуется источник постоянного или постоянного тока. Итак, давайте узнаем, как работает система.

    В первую очередь к понижающему трансформатору подается переменный ток высокого напряжения (230 В). Понижающий трансформатор понижает переменный ток высокого напряжения до переменного тока низкого напряжения (24 В, 12 В или 6 В). После того, как источник переменного тока низкого напряжения подается на схему выпрямителя, которая преобразует переменный ток в постоянный. Опять же, источник постоянного тока низкого напряжения преобразуется в источник переменного тока очень высокой частоты с помощью преобразователя постоянного тока в переменный.Этот высокочастотный источник переменного тока подается на катушку передатчика мощности. Катушка приемника энергии получает мощность в виде источника переменного тока.

    В основном мощность передается от катушки передатчика к катушке приемника по принципу взаимной индуктивности. Вы можете ссылаться на катушку передатчика как на первичную катушку трансформатора, а на катушку приемника — как на вторичную катушку трансформатора. Таким образом, между ними нет электрического соединения, но мощность может легко передаваться.Таким образом, вы можете видеть, что цепь приемника полностью изолирована от цепи передатчика.

    Теперь выход катушки приемника подается на схему выпрямителя, поэтому питание переменного тока будет преобразовано в питание постоянного тока. После выхода постоянного тока питание от схемы выпрямителя подается на схему фильтра для удаления пульсаций постоянного тока. Отфильтрованный источник постоянного тока подается на схему регулятора. Схема регулятора всегда обеспечивает постоянное напряжение на нагрузке, даже когда изменяется входное напряжение или ток нагрузки.

    Также видно, что и в первичной, и во вторичной катушках подключена цепь компенсации емкости. Функция этих цепей компенсации емкости заключается в поддержании емкости и устранении шумов.

    Читайте также:  

    Благодарим за посещение сайта. продолжайте посещать для получения дополнительных обновлений.

    Как работают беспроводные зарядные устройства

    Если у вас есть электрическая зубная щетка с пластиковым дном, вы могли бы удивиться тому, как она заряжается, по-видимому, по волшебству, стоя на чем-то вроде пластиковой подставки! Как два куска пластика заряжают аккумулятор внутри зубной щетки когда между ними нет прямого металлического контакта? Как на Земле может электричество поток между двумя пластиковыми изоляторами?

    То, что здесь происходит, это хитрый трюк под названием беспроводная (индукционная) зарядка , и это сила, стоящая за всем, от перезаряжаемых зубных щеток и ковриков для зарядки телефонов. до новейших отсеков для беспроводной подзарядки электромобилей.Мы собираемся более подробно рассмотреть, как это работает, но если вы еще не знакомы с основами работы обычных электрических трансформаторов, вы можете быстро просмотреть нашу статью о трансформаторах, прежде чем продолжить. Если вы хотите узнать о других типах зарядных устройств, вы можете просмотреть нашу статью о зарядные устройства для аккумуляторов.

    Фото: Электрическая зубная щетка стоит на индукционном зарядном устройстве. Аккумулятор в щетке заряжается, несмотря на отсутствие прямого электрического контакта между пластиковой щеткой и пластиковым зарядным устройством в основании.Так как же электричество проходит через два слоя пластика?

    Обычные зарядные устройства

    Большинство небольших электронных приборов, которые мы используем в наших домах, работают при относительно низком напряжении — обычно на 5–10 процентов больше, чем у мощных электроприборов, таких как пылесосы и стиральные машины. Это означает, что нам обычно нужно использовать трансформаторы, чтобы «понизить» бытовое напряжение, чтобы оно безопасно питало электронные гаджеты, не взрывая их. Все те зарядные устройства, которые у вас есть (маленькие коробочки, прикрепленные к проводам, которые подключаются к таким вещам, как ваш MP3-плеер и мобильный телефон), на самом деле имеют спрятанные внутри электрические трансформаторы.

    Легко понять, как работают эти простые зарядные устройства: электричество течет в зарядное устройство от электрической розетки на стене. Внутри зарядного устройства трансформатор «понижает» электричество до гораздо более низкого напряжения. Затем ток низкого напряжения течет от зарядного устройства к аккумулятору вашего прибора. Важно отметить, что все три части трансформатора ( первичная катушка , вторичная катушка и железный сердечник , соединяющий вместе) находятся внутри зарядного устройства:

    Фото: Обычная электрическая зарядка: все компоненты трансформатора находятся внутри зарядного устройства.

    Индукционные зарядные устройства

    Пока все хорошо, но что происходит с чем-то вроде электрической зубной щетки, у которой нет шнура питания для подключения к стене? Когда вы ставите зубную щетку на зарядное устройство, как электричество течет от ее основания с пластиковым покрытием к батарее внутри щетки, если пластик является изолятором (то есть не позволяет электричеству проходить через него)?

    У нас тут не волшебство — это просто еще один вид трансформатора в хитроумной маскировке.В электрической зубной щетке и ее зарядном устройстве используется трансформатор, как в мобильном телефоне. или MP3-плеер, но он ловко разделен на две части: половина трансформатора находится в нижней части зубной щетки, а остальная часть — в зарядном устройстве, на котором она стоит:

    Работа: Индукционная зарядка: половина трансформатора в зубной щетке; половина на стойке.

    Первичная катушка находится в основании зарядного устройства и имеет железный штифт сверху. из него покрыт пластиком. Вторичная катушка находится в основании зубная щетка, которую вы ставите на железный стержень.Для чего прищепка? Это не просто остановить зубную щетку шатается: это ядро, которое связывает первичный и вторичный катушки вместе электромагнитно. Когда зубная щетка стоит на штифте, у вас есть полная трансформатор, работающий за счет электромагнитной индукции: энергия течет от катушки в основании к катушка в зубной щетке через железный стержень, который их связывает. Два конца катушки зубной щетки просто подключаются к аккумулятору. аккумулятор внутри.

    Фото: В нижней части электрической зубной щетки есть отверстие, поэтому она надежно сидит на «шпильке» на основании — фактически сердечнике трансформатора.Медная катушка (справа) находится чуть выше пластикового основания и проходит вокруг отверстия.

    Фото: Медная зарядная катушка внутри электрической зубной щетки. Катушка работает как вторичная обмотка трансформатора. Он крепится к самому основанию щетки и располагается вокруг маленького железного стержня на подставке для зарядного устройства, когда щетка находится на своем основании. Два провода от катушки подключаются к аккумулятору внутри зубной щетки.

    Зарядное устройство, работающее подобным образом, называется индукционным зарядным устройством .Безопасность является основной причиной использования индукционного зарядного устройства в ванной комнате: вам не нужен кабель питания или открытые провода, выходящие из основания вашей зубной щетки, которое обычно намокает. По той же причине в электробритвах часто используются индукционные зарядные устройства.

    Беспроводные зарядные устройства

    Беспроводные зарядные устройства

    в виде коврика (продаются под торговой маркой Powermat®) также являются индукционными зарядными устройствами. Коврик работает как одна часть трансформатора (по сути, как подставка для электрической зубной щетки), в то время как другая часть трансформатора представляет собой либо схему, встроенную в ваше устройство (например, катушку внутри основания зубной щетки), либо прокладку, которая зажимы на задней панели вашего устройства или, для мобильного телефона, сменную крышку аккумуляторного отсека со встроенной катушкой для зарядки, которая подключается к разъему для зарядки.Здесь нет никакой магии: это снова просто электромагнитная индукция!

    Artwork: Powermat работает по тому же принципу, что и зарядное устройство для электрической зубной щетки. Если у вас есть зарядное устройство для коврика для мобильного телефона, оно работает следующим образом. Одна часть зарядного устройства (первичная катушка) находится внутри коврика. Другая часть крепится к задней панели телефона, как правило, в качестве сменной крышки аккумуляторного отсека. Этот бит содержит другую часть зарядного устройства (вторичную катушку) и подключается к порту зарядного устройства вашего телефона (или клеммам аккумулятора внутри телефона).

    Cota®, запущенный Ossia в 2013 году, использует аналогичный принцип беспроводной связи — действительно, он описывается как как Wi-Fi, но передает мощность вместо данных, используя радиоволны 2,4 ГГц. Нет необходимости в коврике, это может использоваться вместе с другими технологиями индукционной зарядки, а зарядка может производиться на расстоянии от передатчика (и даже во время движения приемника в вашем телефоне или электромобиле).

    Фото: Катушка беспроводной зарядки, спрятанная в задней крышке телефона.Так как на этом фото его не очень видно, я выделил его красными точками. Катушка подключена к некоторым медным контактам (вверху слева), которые питают аккумулятор телефона.

    Резонансные зарядные устройства

    Несмотря на то, что они работают эффективно и, как правило, более удобны, чем проводные зарядные устройства, коврики для зарядки все же имеют свои недостатки: например, вы можете заряжать только определенное количество устройств одновременно, и ваши гаджеты должны лежать прямо на коврике. Конкурирующие зарядные устройства WiTricity снова немного отличаются — и более удобны, поскольку позволяют заряжать на расстоянии метра или около того (несколько футов) от зарядного устройства.В отличие от обычного индукционного зарядного устройства, зарядное устройство WiTricity имеет катушку передатчика, которая колеблется на тщательно выбранной частоте, посылая свою энергию на катушки приемника в соседних устройствах, которые настроены так, что они «резонируют» на той же частоте — подобно тому, как настраиваются радиоприемники. выборочно, поэтому они принимают только одну станцию ​​от вещательного передатчика. Это гарантирует, что заряжаются только сами «связанные» устройства с минимальным воздействием на другие электрические устройства поблизости.

    Иллюстрация: В системе WiTricity обмотанная проволокой катушка (красная и желтая) в зарядном устройстве (слева) создает магнитное поле определенной частоты.Катушка в вашем мобильном телефоне или другом устройстве (справа) предназначена для «резонанса» на той же частоте. Когда две катушки «соединены» таким образом, энергия передается от одной к другой, даже если они находятся на некотором расстоянии друг от друга.

    Какое будущее ждет беспроводную зарядку?

    Беспроводная передача энергии была первоначально предложена Николой Теслой (1856–1943) в конце 19 века. Это дань уважения гению Теслы, который предвосхитил появление современных систем, таких как Powermat и WiTricity, более чем за столетие до того, как они были разработаны.

    » Настоящее изобретение… состоит в создании в одной точке электрического давления вызвать… ток, проходящий… по воздуху между точкой генерации и удаленная точка, в которой энергия должна быть получена и использована. »

    Никола Тесла, патент США 645,576, 1897/1900.

    Фото: Никола Тесла (1856–1943), пионер в области беспроводной связи. Фотография Сарони; гравюра Т. Джонсона, ок. 1906 г., любезно предоставлена ​​Библиотекой Конгресса США.

    Хотя можно было бы ожидать, что сверхудобные беспроводные зарядные устройства к настоящему времени будут повсюду, споры о стандартах и ​​совместимости серьезно препятствуют их внедрению. Powermats, например, продвигала организация под названием Power Matters Alliance (PMA), но было также два конкурента: Wireless Power Consortium (продвигающий технологию под названием Qi) и Alliance for Wireless Power (A4P). Все очень запутанно для потребителей, если не сказать больше. PMA и A4P в конечном итоге объединились в новую организацию под названием AirFuel Alliance, но остались две конкурирующие системы, предлагающие беспроводную зарядку: Qi и PMA.

    Вы можете рассматривать это как часть более широкой проблемы гаджетов и бытовых приборов, использующих все виды различных батарей и, как правило, нуждающихся в собственных, фирменных зарядных устройствах, работающих от разных напряжений или токов (проблема, которую зарядные устройства USB неуклонно решают в течение последних нескольких лет). ). Но это также неизбежная часть того, как технологии развиваются посредством своего рода эволюции «выживания наиболее приспособленных»: процветают лучшие и наиболее полезные технологии; меньшие «виды» отходят на второй план; и компании стремятся продвигать свои собственные версии технологий, на которых они могут (теоретически) заработать больше денег.

    Так или иначе, беспроводная зарядка будет основываться на едином общем стандарте — и в январе 2018 г. объявление о том, что Powermat присоединилась к консорциуму Wireless Power Consortium, предполагало, что это будет Qi. Процесс управляется производителями продукции, отдающими предпочтение тому или иному стандарту. Например, довольно много производителей автомобилей теперь предлагают коврики для беспроводной зарядки мобильных устройств, но в то время как некоторые (например, Cadillac) подстраховываются и поддерживают как Qi, так и PMA, другие (Toyota и Ford) твердо выбрали сторону — и остановился на Ци.В том же духе, хотя телефоны Samsung какое-то время поддерживали как Qi, так и PMA, Apple объявила, что собирается остановиться только на поддержке Qi, когда выпустила iPhone 8 и iPhone X, прежде чем бросание проект полностью в 2019 году, сославшись на технические трудности. Электромобили, которые все чаще заряжаются от беспроводных зарядных устройств на улице, также выбирают чью-то сторону. Mercedes, например, выбрал Qi.

    Фото: Беспроводная зарядка электробуса. Автомобиль припаркован на зарядном устройстве Momentum Dynamics, питаемом от серого трансформатора справа.Фото Ахмеда Мохамеда, Министерство энергетики США / National Renewable Энергетическая лаборатория (NREL).

    Итак, эта современная война (беспроводных) токов действительно закончилась? Ни в коем случае! Прибытие Кота, система беспроводной зарядки, которая обещает быть такой же простой и удобной, как Wi-Fi, может все изменить. В 2019 году он получил одобрение Федеральной комиссии по связи США (FCC), проложив путь к широкому внедрению в повседневные гаджеты, такие как ноутбуки и мобильные телефоны. Сделает ли Cota, наконец, беспроводную зарядку повсеместной? По словам его разработчиков, цитируемых от Inverse в 2020 году, его способность заряжаться на относительно большом расстоянии является ключевой: «Любого решения для питания ближнего действия, такого как Qi, будет недостаточно для такого развертывания.Мы считаем, что беспроводная мощность дальнего радиуса действия, такая как Cota, станет ключом к росту развертывания IoT». Еще один недавний участник — Wi-Charge, который использует инфракрасные лучи прямой видимости для зарядки маломощных устройств, таких как телефоны, на расстоянии до 10 м. Типичные области применения могут включать зарядку всех телефонов на столе для совещаний или всех гаджетов в гостиной от одного незаметного передатчика, установленного на крыше.

    Технология беспроводной зарядки будущего и ее применение

    По данным Allied Market Research, мировой рынок беспроводной зарядки оценивался в 6 долларов.51 миллиард в 2018 году и, как ожидается, достигнет 40,24 миллиарда долларов к 2027 году, увеличившись в среднем на 22,2 процента в период с 2020 по 2027 год.

    Содержание
    1. Типы и работа технологии беспроводной зарядки
      • Радиозарядка
      • Индуктивная зарядка или зарядка в ближнем поле
      • Резонансная зарядка
    2. типов стандартов беспроводной зарядки
      • Стандарт Ци
      • Ki беспроводная кухня стандарт
      • Стандарт SAE
    3. Преимущества технологии беспроводной зарядки

    Беспроводная зарядка — это надежный, удобный и безопасный способ питания и зарядки электрооборудования.Он набирает обороты в здравоохранении, автомобилестроении, аэрокосмической отрасли и производстве потребительских товаров.

    Типы и работа технологии беспроводной зарядки

    Существует три типа технологии беспроводной зарядки:

    Радиозарядка

    Этот тип технологии зарядки использует комбинацию крошечных батарей и потребляет очень мало электроэнергии. Эта технология обычно используется с беспроводными клавиатурами, беспроводной мышью, медицинским оборудованием, слуховыми аппаратами, часами, музыкальными проигрывателями и другими устройствами.Для отправки и получения беспроводных сигналов эти гаджеты используют радиочастотные волны.
    В этом методе передатчик подключается к розетке для генерации радиоволн. Вы можете зарядить аккумулятор, установив приемник на ту же частоту, что и передатчик.

    Индуктивная зарядка или зарядка в ближнем поле

    В этом методе зарядки используется принцип электромагнитной индукции. Когда электрический ток проходит через намотанную катушку или кабель через зарядную станцию ​​или подушку, он создает магнитное поле, которое вызывает создание другого электрического тока в индукционной катушке находящегося поблизости портативного устройства.

    Этот метод зарядки используется в портативных гаджетах среднего размера, таких как стандарт беспроводной зарядки Qi для смартфонов, смарт-носимых устройств и стандарт беспроводной зарядки Ki для кухонной техники.

    Резонансная зарядка

    Резонансная зарядка — это совершенно другой метод зарядки, который используется в гаджетах, требующих значительного количества энергии. Эти методы используются в больших ноутбуках, электромобилях, пылесосах и роботах. При этом медная катушка, прикрепленная к зарядному устройству, соединена с другой медной катушкой, подключенной к источнику питания.

    Эта беспроводная зарядка происходит, когда обе медные катушки настроены на общую электромагнитную частоту. Аккумулятор мобильного устройства можно легко зарядить от источника питания. Беспроводная резонансная зарядка возможна только на короткие расстояния.

    Типы стандартов беспроводной зарядки

    Стандарт Ци

    Qi является наиболее широко используемым стандартом беспроводной связи. Qi был разработан консорциумом Wireless Power Consortium (WPC) в качестве стандарта для индуктивной зарядки на расстоянии до 40 мм.Многие крупные производители смартфонов, в том числе Samsung, Apple, Sony, LG, HTC, Huawei, Nokia (HMD), Motorola и Blackberry, используют стандарт беспроводной зарядки Qi. Работает на частоте 110-22 кГц и мощности менее 100Вт. Этот стандарт в основном используется для зарядки в автомобиле, зарядных устройств для телефонов, инфраструктурных зарядных устройств, домашних роботов, портативных компьютеров и динамиков.

    Ki беспроводная кухня стандарт

    Консорциум Wireless Power Consortium (WPC) запустил стандарт беспроводных кухонь Ki в 2019 году.Этот стандарт распространяется на беспроводные кухонные приборы, которым требуется до 2,2 кВт электроэнергии, такие как низковольтные соковыжималки, чайники и другое нагревательное оборудование. Индуктивная технология зарядки питает гаджеты. Этот стандарт используется в устройствах с частотой 13,56 МГц 50-60 кГц и требующей мощности до 2200 Вт.

    Стандарт SAE

    SAE — это стандарт беспроводной передачи энергии (WPT) для электромобилей, разработанный Обществом автомобильных инженеров (SAE). Метод зарядки, используемый в этой системе, представляет собой резонансную индуктивную связь.По данным Forbes, SAE обнаружило, что беспроводная зарядка может работать с эффективностью до 94% при 10-дюймовом воздушном зазоре. Система WPT разделена на две части: наземный узел (GA), который соединяет зарядное оборудование с сетью, и узел транспортного средства (VA), который представляет собой тип бортового оборудования, расположенного на противоположной стороне транспортного средства.

    Преимущества технологии беспроводной зарядки

    1. Безопасный метод зарядки вашего устройства.
    2. Снижает сложность шнуров и адаптеров.
    3. Сводит к минимуму вероятность сбоев в работе электрооборудования и устройств.
    4. Уменьшает проблему перегрева устройств.
    5. Универсальная совместимость, поскольку зарядка Qi является мировым стандартом.

    The Wireless Power Consortium (WPC) — это международный технологический консорциум, расположенный в Пискатауэе, штат Нью-Джерси, который был основан 17 декабря 2008 года. Он направлен на разработку и поощрение широкого использования на рынке своих стандартов интерфейса индуктивной зарядки, таких как Qi, Ki Cordless. Кухня, легкие электромобили, промышленная беспроводная зарядка и Qi Medium Power.Это организация с открытым членством, в которую входят азиатские, европейские и американские фирмы, занимающиеся всемирной стандартизацией технологии беспроводной зарядки.

    Система беспроводной зарядки устраняет проблемы, связанные с электрической зарядкой, и позволяет заряжать устройство без проводов. Поскольку люди и домашние животные могут споткнуться о кабели, беспроводная передача энергии является более безопасным вариантом для умных домов. Кроме того, беспроводная зарядка быстрее и обеспечивает решение для сырых и грязных помещений, где электрическая зарядка невозможна.Что касается самих устройств, беспроводная зарядка позволяет универсально заряжать несколько устройств на большом расстоянии. В будущем домашняя инфраструктура будет включать в себя встроенные площадки для беспроводной зарядки, и все гаджеты должны будут иметь возможность беспроводной зарядки.

    eInfochips — компания по разработке продуктов с более чем 25-летним опытом разработки устройств, цифровой инженерии и инженерии качества. Он был инновационным партнером для многих компаний.eInofchips сотрудничает с NuCurrent, компанией из списка Fortune 1000 и одним из основателей консорциума беспроводной связи, известного разработкой высокопотенциальных продуктов с беспроводными технологиями. NuCurrent работала над более чем 200 проектами и разработала более 500 устройств для различных отраслей, а также получила множество наград за инновационные продукты по всему миру. Компания eInfochips в сотрудничестве с NuCurrent создала множество решений для беспроводной зарядки беспроводных наушников и защищенных ноутбуков для американского производителя.

    Немного о технологии беспроводной зарядки NuCurrent:

    1. Решения для низкочастотной беспроводной зарядки NuEva.
    2. Решение для беспроводной зарядки NuEva NFC для носимых устройств.
    3. Инновационное зарядное устройство NuVerse для инфраструктуры, мебели и кухонь.
    4. Инновационное решение для зарядки NuVerse для жилых автофургонов и морских судов.
    5. NuEva HF Решение для беспроводной зарядки премиум-класса для имплантированных медицинских устройств и промышленных роботов.

    Чтобы узнать больше о наших возможностях и обсудить ваш следующий проект по разработке продукта, свяжитесь с нами.

    BU-412: Зарядка без проводов — Battery University

    Беспроводная зарядка однажды может заменить вилки и провода, подобно тому, как Bluetooth и Wi-Fi модернизировали личное общение. Концепция основана на индуктивной связи с использованием электромагнитного поля, которое передает энергию от передатчика к приемнику.

    Беспроводная передача энергии не нова.В 1831 году Майкл Фарадей открыл индукцию, посылая электромагнитную энергию через пространство. В конце 1800-х и начале 1900-х годов Никола Тесла продемонстрировал беспроводное вещание и передачу энергии. Эксперименты в Колорадо-Спрингс в 1899 году привели к башне Уорденклиф в Нью-Йорке. Тесла хотел доказать, что электроэнергию можно передавать без проводов, но отсутствие финансирования остановило проект.

    Только в 1920-х годах началось общественное вещание. Европа построила массивные передатчики, охватившие многие страны.Станция в Беромюнстере в Швейцарии могла передавать радиосигналы мощностью 600 кВт, но законодательство об электросмоге и протесты местного населения ограничили мощность до 180 кВт. С тех пор эти крупные национальные передатчики заменили более мелкие FM-станции; ретрансляторы сотовой связи и станции Wi-Fi передают на долю этой мощности, и многие из них измеряются единицами ватта.

    Беспроводная зарядка имеет сходство с радиопередачей. Он посылает сигналы в условиях ближнего поля, в которых первичная катушка создает магнитное поле, которое улавливается вторичной катушкой в ​​непосредственной близости.Радиопередатчик, с другой стороны, работает по принципу дальнего поля, посылая волны, которые распространяются в пространстве. В то время как приемная катушка беспроводного зарядного устройства улавливает большую часть генерируемой энергии, приемной антенне радио требуется всего несколько микровольт (одна миллионная вольта) для восстановления сигнала, который становится интеллектуальным при усилении.

    Типы беспроводной зарядки

    Беспроводная зарядка классифицируется как индуктивная зарядка, резонансная зарядка, и радио (РЧ) зарядка .В большинстве современных беспроводных зарядных устройств используется индуктивная зарядка на частоте 100–300 кГц с катушками передачи и приема, расположенными в непосредственной близости. Электрические зубные щетки были одними из первых потребительских товаров, в которых использовался этот метод.

    Более крупные аккумуляторы для электромобилей используют резонансную зарядку на частоте 6,78 МГц, делая катушку «кольцом». Осциллирующее магнитное поле работает в радиусе 1 метра (3 фута). Чтобы оставаться в силовом поле, расстояние между передающей и приемной катушкой должно быть в пределах четверти длины волны.

    Радиозарядка служит для маломощных устройств, работающих в радиусе 10 м (30 футов) от передатчика, для зарядки батарей в медицинских имплантатах, слуховых аппаратах, часах, развлекательных устройствах и чипах RFID (радиочастотная идентификация) на частоте 900 МГц и выше. Передатчик посылает радиоволну малой мощности, а приемник преобразует сигнал в энергию. Радиозарядка, также известная как RF, напоминает радиопередачу; он предлагает высокую гибкость, но имеет низкую мощность и подвергает людей воздействию электросмога.

    Резонансная зарядка не ограничивается беспроводными зарядными устройствами высокой мощности; он используется на всех уровнях мощности. В то время как система мощностью 3 кВт для зарядки электромобилей достигает заявленной эффективности 93–95 процентов с воздушным зазором 20 см (8 дюймов), система мощностью 100 Вт имеет эффективность более 90 процентов; однако маломощная система мощностью 5 Вт остается в диапазоне эффективности 75–80 процентов. Резонансная зарядка все еще находится на экспериментальной стадии и не имеет широкого применения.

    Для беспроводной зарядки требовался глобальный стандарт, и Консорциум беспроводной энергии (WPC) добился этого в 2008 году, введя норму Qi.Это открыло производителям устройств возможность предлагать зарядные устройства для Qi-совместимых устройств мощностью 5 Вт.

    Powermat, участник Qi, вырвался из-за разногласий и в 2012 году запустил PMA как новую соревновательную норму. PMA похож на Qi, но работает на другой частоте. Также в 2012 году компания A4WP, ныне известная как AirFuel, анонсировала резонансную зарядку, которая дает свободу передвижения при одновременной зарядке нескольких устройств. Таблица 1 обобщает три нормы.

    WPC или Qi

    (Консорциум беспроводной связи)

    ПМА

    (Альянс Power Matters)

    AirFuel, ранее A4WP

    (Альянс за беспроводное питание)

    Установлено 2008, Qi был первым стандартом беспроводной зарядки 2012 г., Procter & Gamble и Powermat 2005, 2012, Массачусетский технологический институт, Intel, Samsung, Qualcomm
    Технология Индуктивная зарядка,
    100–205 кГц;
    расстояние между катушками 5 мм.
    Индуктивная зарядка,
    277–357 кГц;
    похож на Ци.
    Резонансная зарядка; слабо связанный; заряжает несколько устройств одновременно.
    Рынки Широкое глобальное использование для портативных устройств Конкурирует с Qi Носимые, медицинские, IoT и промышленные устройства с низким энергопотреблением.
    Члены и компании Samsung, Panasonic, Sony, LG, TI, HTC, Motorola, Nokia, Philips, Verizon, BMW, Audi, Daimler, VW, Porsche, Toyota, Jeep и другие. Powermat, Samsung, TDK LG, TI, AT&T, Duracell, WiTricity, Starbucks Teavana, Huawei, FCC, Energy Star, Flextronics. Объединение PWA и AirFuel. Qualcomm, TediaTek, Intel, LG, HTC, Samsung, Deutsche Telecom, HP, Dell, Huawei. 3М, Моторола, Сони, Шарп.
    Таблица 1: Стандарты для беспроводной зарядки

    Qi — это магнитный эталон с передающей и приемной катушками, расположенными в линию; AirFuel — это RF, который позволяет терять связь для зарядки нескольких устройств.Используются и другие стандарты.

    Идет война за Ци и ПМА. Для поддержки обеих систем некоторые производители предлагают зарядные устройства и мобильные устройства, соответствующие обоим стандартам. Это повторение того, когда Columbia Records выпустила LP (Long Play) на 33 об / мин в 1948 году, а RCA Victor продвигал пластинку на 45 об / мин с большой дырой. Двухскоростные патефоны и вкладыш решили проблему.

    В 2016 году SAE International выпустила SAE TIR J2954 для электромобиля. Стандартизация позволяет водителям просто парковать свои транспортные средства на местах с оборудованием TIR J2954, не предпринимая дополнительных действий для инициирования сбора.SAE TIR J2954 работает на частоте 85 кГц (81,39–90 кГц) и поставляется с проводной передачей мощности (WPT) мощностью 3,7 кВт (WPT 1) и 7,7 кВт (WPT 2). Будущие выпуски будут включать 11 кВт (WPT 3) и 22 кВт (WPT 4).

    Системы, совместимые с

    TIR J2954, в настоящее время проходят испытания в Министерстве энергетики США и в Аргоннской национальной лаборатории. Внедрение с окончательными стандартами будет в 2018 году.

    Современная беспроводная зарядка следует за сложным рукопожатием для идентификации заряжаемого устройства. При размещении устройства на зарядном коврике его присутствие определяется изменением емкости или резонансом.Затем коврик передает пакетный сигнал; квалифицированное устройство пробуждается и отвечает, предоставляя идентификацию и статус мощности сигнала. Качество сигнала также часто используется для улучшения позиционирования приемника или усиления магнитной связи между ковриком и приемником.

    Зарядный мат передает мощность только тогда, когда распознан допустимый объект, что происходит, когда приемник выполняет протокол, определенный одним из стандартов взаимодействия. Во время зарядки приемник посылает сигналы ошибки управления для регулировки уровня мощности.При полной зарядке или при снятии нагрузки коврик переходит в режим ожидания.

    Передающая и приемная катушки экранированы для обеспечения хорошей связи и уменьшения рассеянного излучения. Некоторые зарядные маты используют свободно движущуюся передающую катушку, которая ищет объект, расположенный для наилучшей связи, другие системы имеют несколько передающих катушек и задействуют те, которые находятся в непосредственной близости от объекта.

    WPC называет передатчик контроллером TX или базовой станцией, и приемник на мобильном устройстве контроллером RX или Power Receiver .Есть сходство с трансформатором с первичной и вторичной обмоткой. На рис. 2 показан общий вид системы беспроводной зарядки Qi.

    Рис. 2. Обзор системы беспроводной зарядки Qi

    Несколько конкурирующих систем могут быть несовместимы. Наиболее распространенными являются Qi, PMA и AirFuel, ранее известный как A4WP.

    Логотип Qi, китайское слово, означающее «природная энергия»

    Плюсы и минусы беспроводной зарядки

    Беспроводная зарядка обеспечивает максимальное удобство для потребителей и обеспечивает безопасную зарядку в опасной среде, где электрическая искра может привести к взрыву.Кроме того, он позволяет производить зарядку там, где жир, пыль или коррозия могут помешать хорошему электрическому контакту. Устранение электрических контактов также помогает врачам стерилизовать хирургические инструменты. Беспроводная зарядка долговечна и не изнашивает контакты при многократных вставках.

    Производители электромобилей стремятся к удобству зарядки, и эта проблема элегантно решается путем парковки автомобиля над передающей катушкой. Инженеры говорят о встраивании зарядных катушек в автомагистрали для непрерывной зарядки во время движения или ожидания на светофоре.Это технически осуществимо, но высокая стоимость, низкий КПД и автоизлучение при передаче большой мощности остаются непреодолимыми проблемами.

    Для домашнего и делового использования Калифорнийская энергетическая комиссия (CEC), уровень V, требует, чтобы адаптеры переменного тока соответствовали минимальной эффективности 85 процентов; Energy Star Level V требует 87 процентов (европейский CE использует CEC в качестве основы). Добавление потерь адаптера переменного тока к беспроводной зарядке еще больше снижает общую эффективность, поскольку эффективность индуктивной передачи индуктивной зарядки составляет всего 75–80 процентов.Такая потеря увеличивается, если учесть, что примерно один миллиард зарядных устройств для мобильных телефонов подключен к розеткам переменного тока во всем мире. Чтобы повысить эффективность и соответствовать требованиям Energy Star, WPC объединяет потребности в мощности в единое преобразование мощности.

    Потерянная энергия превращается в тепло, а беспроводное зарядное устройство может сильно нагреваться во время зарядки. Это вызывает нагрузку на аккумулятор устройства, когда оно находится на коврике. Следует отметить, что накопление тепла происходит только во время зарядки; зарядная панель остывает после полной зарядки аккумулятора.

    WPC был очень осторожен при выпуске Ци; первая версия имеет максимальную мощность 5 Вт. В разработке находится версия средней мощности до 120 Вт, но перед выпуском эта норма должна соответствовать строгим нормам излучения. Радиация вызывает проблемы со здоровьем, и они возникают у людей, живущих рядом с вышками мобильной связи и станциями Wi-Fi.

    Электромагнитная энергия от радиомачт, мобильных телефонов, Wi-Fi, а теперь и беспроводной зарядки классифицируется как неионизирующее излучение и считается безвредной.С другой стороны, ионизирующие рентгеновские лучи могут вызывать рак. По мере роста числа неионизирующих устройств люди начинают сомневаться в безопасности и этой формы излучения. Регулирующие органы наблюдают за возможными рисками для здоровья и вводят ограничения, если вред может быть доказан.

alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.