Принцип работы беспроводных зарядных устройств

Принцип работы

Основой для создания устройств стала электромагнитная индукция, поэтому зарядки этого типа часто называют «индуктивными» или «магнитными». Принцип ее действия заключается в способности электромагнитного излучения передавать ток на небольшом расстоянии без проводов. Для этого требуются две катушки, одна из которых будет проводником, а вторая – выступать в роли приемника. Если расположить их близко друг к другу и пустить на первую ток переменного типа, на второй, приемнике, также сформируется переменный ток. Применять его как источник энергии для телефона можно после трансформации в постоянное напряжение требуемой величины.

Для активных пользователей: ТОП-10 смартфонов с мощным аккумулятором

Работа беспроводной зарядки для iPhone 8 и 8 Plus, так же как и аналогов, зависит от расстояния между проводником и приемником. При отдалении магнитное поле растрачивается зря, и технология работает не так, как ожидается.

Для качественного контакта подходит не только воздушное пространство между элементами. Магнитному полю не помеха пластик, стекло, дерево. Не пропустит его только металл. При этом различные модели приборов обладают определенными параметрами допустимого расстояния и скорости поступления заряда.

Режимы беспроводной зарядки

Все приемники Qi могут заряжаться в двух режимах:

• индуктивный режим;
• резонансный режим.

Режим работы определяется передатчиком. Давайте рассмотрим, как работают эти режимы.

Индуктивный режим

Для индуктивной зарядки предусматриваются сильно связанные системы. Для достижения лучших результатов передатчик должен работать на частоте, которая немного отличается от резонансной частоты, т.е. частоты приемника Qi. В этом режиме расстояние между передатчиком и приемником ограничивается несколькими миллиметрами. Эти сильно связанные системы помогают достичь высокую энергетическую эффективность.

Когда катушки имеют одинаковые размеры, и расстояние между ними меньше их диаметров, они, как говорят, сильно связаны (смотрите рисунок ниже). Здесь расстояние между катушками Z меньше диаметра катушек D.

Рисунок 2 – Индуктивный режим

Резонансный режим

Когда система имеет слабосвязанные катушки, зарядка производится в резонансном режиме. Когда расстояние между катушками приемника и передатчика больше диаметров катушек, магнитная связь между катушками уменьшается.

На рисунке изображено: расстояние Z между катушками больше, чем диаметры катушек, а это ослабляет магнитную связь между ними. Следовательно, системы, которые имеют низкую степень связи, должны работать на резонансной частоте приемника и имеют более низкую эффективность передачи энергии.

Рисунок 3 – Резонансный режим

Какой из режимов лучше: индуктивный или резонансный?

Для беспроводной зарядки лучше всего подходят сильно связанные системы из-за более мощной передачи энергии и более низкого тепловыделения. Это является преимуществом для устройств, чувствительных к температуре, например, для смартфонов. Недостатком таких систем является то, что сильно связанные катушки чувствительны к нарушению соосности.

Слабосвязанные системы эффективны при передаче низких мощностей. Такие типы систем лучше всего подходят для приложений, которые имеют сильную электромагнитную индукцию или электродвижущую силу.

Лучший выбор зависит от конкретных потребностей.

Принцип работы беспроводной зарядки

Так как же работает современная беспроводная зарядка для смартфонов и других гаджетов? Вообще, те устройства для восстановления энергии гаджетов, которые используются сейчас, только отчасти могут называться беспроводными. Поскольку подобного рода зарядка все равно подключается к электросети по проводу. И лишь передача энергии от док-станции до смартфона происходит без шнура.

Сама же док-станция в большинстве случаев представляет собой индукционную катушку. Она одновременно выполняет роль приемника и ретранслятора сигнала. Как уже можно было догадаться, прием осуществляется по проводу, а передача без него.

Когда док-станция подключается к электросети, вокруг нее формируется магнитное поле. Оно оказывается наиболее сконцентрированным возле самой катушки. И обычно данное место производитель устройства выделяет специальным значком.

Смартфон же начинает заряжаться ровно в тот момент, когда попадает в образованное магнитное поле. Из-за того, что в целях безопасности поле является не слишком обширным, гаджет приходится класть на док-станцию. Тут может возникнуть вопрос. А как смартфон принимает энергию?

В карманном гаджете, как и в самой док-станции, скрывается индукционная катушка. Как правило, ее располагают на задней части устройства под крышкой. В итоге, если совмещенными оказываются аппараты с необходимой технической частью (док-станция и смартфон), происходит беспроводная передача электроэнергии.

Как добавить в смартфон беспроводную зарядку

Если вы не нашли свой гаджет в списке моделей с поддержкой Qi, но очень хотите заряжать его без проводов, можете приобрести чехол со встроенным приемником или отдельный модуль Qi. Чехлы для беспроводной зарядки в большом количестве продаются на AliЕxpress и подобных китайских сайтах. Цена вопроса — около 600 рублей. В оффлайне Qi Case тоже можно купить, но гораздо дороже.

Более бюджетное решение — покупка Qi-ресивера. Если заказывать из Китая, он обойдется примерно в 100 рублей. Это устройство представляет собой небольшую катушку индуктивности, которая устанавливается в блок зарядки. Есть два типа таких катушек: первые надо подключить напрямую к аккумулятору, а вторые — к зарядному порту. Популярнее, конечно, второй тип — эти ресиверы можно аккуратно спрятать под чехлом и установить без разборки смартфона.

Развитие

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

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

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

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

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

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

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

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

Вредность и безопасность

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

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

Достоинства и недостатки

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

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

К недостаткам можно отнести:

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

Беспроводная зарядка для телефона своими руками

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

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

Беспроводные зарядные устройства для мобильных телефонов в видеообзоре:

Беспроводная или проводная зарядка для телефона что лучше?

Оглавление

В наши дни многие телефоны поставляются с поддержкой беспроводной зарядки. Именно здесь вы кладете телефон на специальную зарядную панель и наблюдаете за тем, как аккумулятор заряжается волшебством.

Беспроводная или проводная зарядка для телефона что лучше? Давайте рассмотрим.

Эта новая технология очень интересна, но она также вызывает много вопросов. Например, как сравнивается беспроводная зарядка с проводной? На что смотреть? Как оценить?

Беспроводная зарядка — это просто уловка, или пришло время выбросить эти пять различных USB-кабелей, которые есть у вас дома?

Давайте посмотрим на оба решения и на их плюсы и минусы.

Проводная зарядка телефона

Кстати если вам нужна подборка самых полезный программ для Андройд — на сайте androidprogrammi.ru вы сможете найти все. Там так же есть игры и все можно скачать просто бесплатно, безо всяких там смс и номеров телефона. Пользуйтесь!

Проводная зарядка имеет много положительных моментов, несмотря на то, что она является менее ярким вариантом. Например, не каждый телефон может использовать беспроводное зарядное устройство.

Это нормально, если в вашем телефоне оно есть, но если у вас есть друг, которому нужно зарядить свой телефон, ему может не повезти.

Кроме того, если вы слишком привязаны к беспроводной зарядке, вы обнаружите, что все ваши будущие телефоны также потребуют беспроводной зарядки.

Провода также отлично подходят для путешествий. Если вы отправляетесь в путешествие, покупка беспроводного зарядного устройства может стать проблемой.

Что касается проводов, вы просто сворачиваете его и складываете в сумку, и все готово. Вы также можете получить удлинители штепсельных розеток для кабелей зарядного устройства USB, так что вас никогда не поймают без возможности зарядить трубу.

Если скорость зарядки для вас важна, проводная зарядка будет быстрее.

Android Central провела несколько тестов, используя встроенное зарядное устройство, в сравнении с некоторыми беспроводными устройствами в продаже.

Провод полностью зарядил телефон от 0% за 105 минут, в то время как оба беспроводных зарядных устройства заняли посредственные 150 минут.

Беспроводная зарядка телефона

Провода более быстрые, более портативные и совместимы с большим количеством телефонов, так зачем использовать беспроводную док-станцию ​​для зарядки?

Короче говоря, беспроводная зарядка — это большое удобство. Оно жертвует практичностью, чтобы уменьшить суету подключения кабеля к телефону.

Если вы именно тот человек, который всегда забывает зарядить свой телефон, вы можете установить беспроводную док-станцию ​​и считать ее как бы домашним телефоном.

Каждый раз, когда вы им не пользуетесь, вы кладете телефон на зарядное устройство и позволяете ему восстановить свой заряд.

Вам также не нужно беспокоиться об ухудшении качества зарядки портов с помощью беспроводной док-станции. Если вы сломаете USB-кабель на телефоне. И сможете заряжать его только с помощью провода, вам придется его починить. Помещая телефон в док-станцию, это создает меньшую нагрузку на телефон, чем вставка и извлечение кабеля.

И, наконец, беспроводные док-станции выглядят лучше. Если вы устали от проводов, свисающих с ваших розеток, как осьминог. Но вы можете привести в порядок все это с помощью беспроводного зарядного устройства. Они выглядят элегантно и современно и хорошо выглядят на любом столе или тумбочке.

Что лучше для вас?

Выбирая между двумя, вы должны спросить себя, что важнее: скорость или удобство? Если вы хотите, чтобы ваши устройства быстро заряжались, то вам смотреть в сторону проводной зарядки.

Если вы по-прежнему забываете зарядить свой телефон, беспроводная зарядная панель дает вашему телефону возможность зарядиться, когда вы его положите рядом.

Зарядка

Решение между проводной и беспроводной зарядкой иногда может быть запутанным, но оно очень простое.

Проводная зарядка имеет большую практичность, а беспроводные девайсы очень удобно иметь рядом.

Беспроводная и беспроводная зарядка телефона: что лучше?

Просмотров сегодня: 1 727

Как менялось мнение Apple по поводу беспроводной зарядки

Когда Apple представили iPhone 5 без поддержки беспроводной зарядки, то в это же время в смартфонах на конкурирующих платформах Android и Windows модули были встроены во многих флагманских моделях. Но Фил Шиллер из Apple утверждал, что «создание отдельного зарядного устройства, которое вы должны подключить к розетке, на самом деле, для большинства ситуаций, более сложное». То есть в Купертино даже не задумывались о беспроводной зарядке, отметая такую возможность на корню.

Пять лет спустя Apple изменила свое мнение. С iPhone 8, iPhone 8 Plus и iPhone X Apple включает поддержку беспроводной зарядки с использованием открытого стандарта Qi (произносится как «ши», поскольку это китайское слово, которое относится к «жизненной энергии» в живых вещах.).

С какими устройствами можно использовать беспроводную зарядку сегодня?

Уверен, что такой вопрос задают себе многие пользователи. Ведь всем хочется попробовать, как всё-таки работает беспроводная зарядка, и так ли это удобно, как говорят разработчики.

У меня довольно большой опыт использования беспроводной зарядки. Вы удивитесь, но уже почти 5 лет. Моя старая добрая Nokia Lumia 820 поддерживает беспроводную зарядку. Еще в декабре 2012 года при покупке смартфона я получил в комплекте и дополнительный аксессуар, который дает возможность использовать беспроводную зарядку данного смартфона.

Правда, для того, чтобы Nokia Lumia 820 могла заряжаться без проводов, необходимо было купить специальную заднюю крышку. Из личного опыта могу сказать, что использовать беспроводную зарядку очень удобно и практично. Положил смартфон на специальную поверхность, и он начнет получать энергию для зарядки аккумулятора. Стоит заметить, что есть и неприятные стороны в использовании беспроводной зарядки от Nokia. Начнем с того, что при этом корпус смартфона довольно ощутимо греется, а сам процесс зарядки происходит намного медленнее, чем при зарядке через кабель.

К сожалению, история смартфонов от Microsoft, похоже, закончилась. Но у вас все же есть возможность попробовать беспроводную зарядку.

В последние несколько лет производители Android-смартфонов все реже устанавливают беспроводную зарядку в свои устройства. Например, Google не предлагает ее в своем смартфоне Pixel, хотя ранее некоторые аппараты линейки Nexus поддерживали данную функцию. Из А-брендов только Samsung сохранил возможность беспроводной зарядки в своих последних флагманских моделях.

Но в связи с ходом Apple, дающей стандарту Qi вотум доверия, беспроводная зарядка может стать более распространенной и в том числе на устройствах с Android.

Тем не менее, уже сейчас можно купить смартфон, который поддерживает беспроводную зарядку. Это Samsung Galaxy Note8 и Galaxy Note 5, Galaxy S8, S8+, S8 Active, S7, S7 Edge, S7 Active, LG G6 (только версия для США и Канады) и LG V30, Motorola Moto Z, Moto Z Play, Moto Z2 Force, Moto Z2 Play (только с беспроводным модулем для зарядки), ну и конечно же новые iPhone 8, 8 Plus, X (10). Как видите, выбор довольно большой, от разных брендов и на разных платформах.

Даже если ваш смартфон не поддерживает беспроводную зарядку, вы можете добавить поддержку данной функции при помощи специального футляра. Также в некоторых случаях есть возможность воспользоваться беспроводным адаптером зарядки, который крепится на задней панели гаджета и подключается к порту питания.

Как работает беспроводная зарядка

Принцип работы такой схемы беспроводной зарядки достаточно прост. Роль зарядного устройства играет передающий контур, само устройство состоит из двух контуров — передатчика и приемника.

Приемный контур (плоская катушка) находится в самом телефоне, передатчик сделан в виде небольшой подставки, внутрь которого запрятана передающая катушка.

Cхема беспроводной зарядки

Электричество передается из одного контура в другой методом индукции, возникший во втором контуре ток сначала выпрямляется и подается на аккумулятор. В качестве выпрямителя можно использовать буквально любой маломощный диод шоттки.

Сборку беспроводной зарядки своими руками начнем с передатчика.

Передатчик

Схема передатчика проста и понятна. Обычная схема блокинг-генератора на одном транзисторе. Оправа для намотки передающей катушки — на ваше усмотрение. Желательно взять оправу с диаметром 7-10 см. На оправу мотаем 40 витков медной проволоки с диаметром 0,5мм. Обмотка имеет отвод от середины. Сначала аккуратно мотаем 20 витков, затем провод скручиваем, делаем отвод и в том же направлении мотаем остальные 20 витков. С катушкой все понятно? Пошли дальше.

Транзистор  абсолютно любой, я пробовал и полевые и биполярные, с полевыми чуть быстрее заряжается. Можно использовать полевые ключи серии IRFZ44/48, IRL3705, IRF3205 (указываю только те, которые использовал сам), но можно ставить буквально любые. Из биполярных можно использовать отечественные: КТ819, 805, 817, 815, 829. Выбор не критичен. Можно также использовать и транзисторы прямой проводимости, но в этом случае придется поменять полярность питания.

Номинал базового резистора не критичен (22 Ом-830 Ом).

Приемник

Приемный контур — мотал целых полчаса. Катушка плоская, состоит из 25 витков провода 0,3-0,4мм. Контур удобно мотать на небольшом куске пластмассы, витки постепенно нужно укрепить при помощи суперклея, работа достаточно грязная и долгая. После намотки отделяем контур от пластмассового стенда, на который он был намотан. Это удобно делать при помощи монтажного ножа или лезвием.

Далее контур был подключен к аккумулятору через диод SS14, последний является высокочастотным кремниевым диодом в СМД исполнении.

В моем случае, не работал разъем зарядки на телефоне, поэтому зарядку подключил напрямую к аккумулятору. Такое решение неудобно тем, что датчик не будет показывать, что телефон заряжается. С телефоном все завершено, теперь нужно поставить заднюю крышку.

Время зарядки напрямую зависит от мощности источника питания, в моем случае было использовано заводское зарядное устройство подопытного телефона. Устройство обеспечивает выходное напряжение в 5Вольт, при токе в 350мА.

Такая беспроводная зарядка для телефона работает безотказно, при таком раскладе компонентов мобильник полностью заряжается за 7 часов, долго, но зато заряжается. Ускорить время зарядки можно только умощнением схемы — использовать более мощный блок питания и намотать контура более толстым проводом.

Недостатки и преимущества

Чтобы определиться окончательно, нужен ли такой девайс, или он не будет востребован, а, может быть, лучше предпочесть обычную проводную зарядку, необходимо рассмотреть все плюсы и минусы такого приобретения. Итак, на что же можно рассчитывать, покупая зарядку без проводов.

Преимущества:

• возможность заряжать смартфон, не нося с собой везде адаптер и кабель. Сейчас многие общественные заведения, работающие в сфере общепита, развлечений и т. п. , оснащают столики и другую мебель беспроводными зарядными панелями стандарта Qi. Чтобы смартфон посетителя мог подзарядиться, пока последний будет занят своими делами. Всемирно известная компания IKEA внедряет беспроводные зарядки для сотовых в бытовую мебель;
• редкое использование разъема приводит к меньшему его износу, так как это один из наиболее часто выходящих из строя параметров мобильного устройства;
• зарядка аккумулятора в любой момент и своевременное отключение подачи тока при достижении заряда 100%. Перезаряд, таким образом, исключен;
• несмотря на твердую позицию сторонников «невидимой радиации», все слухи о ней не имеют научного обоснования (в электромагнитной катушке радиации просто не может быть). Это позволяет заявить, что зарядка без проводов куда более безопасна, чем проводная. Единственная опасность — получить удар током от кабеля проводного зарядника, да и тот весьма мал, а у зарядки без кабеля и вовсе отсутствует.

К слову, индукция такой мощности не может нанести вреда человеку. Например, в процессе МРТ на организм воздействует электромагнитное излучение в тысячи раз больше.

https://youtube.com/watch?v=xk0v6b2ymCI

Недостатки:

• невысокая мощность и, соответственно, медленная зарядка. При идеальных условиях заряд батареи емкостью 3000 мАч будет осуществляться порядка 3 часов. А неровное расположение смартфона может сильно увеличить время его зарядки;
• малая мобильность — телефон нужно класть на подставку ровно, а иначе ввиду слабого электромагнитного излучения процесс заряда будет неэффективным или даже совсем прервется;
• не всегда удачная совместимость. Смартфон должен поддерживать именно тот стандарт, с которым работает зарядка. Поэтому наличие зарядки, не имеющей проводов в общественном месте, еще не означает, что она подойдет к конкретному телефону.
• необходимость в увеличении индукционной катушки в целях получения тока большей мощности, приводит к утолщению смартфона, что далеко не всегда целесообразно.

Как работает беспроводная зарядка?

Беспроводная зарядка работает, пропуская ток через магнитную катушку, которая сделана из меди. Вместо того, чтобы быть постоянным током, ток колеблется, что означает, что он очень быстро меняет направление. Это создает небольшое локализованное магнитное поле, которое постоянно меняет полярность. Чем сильнее ток и чем быстрее колебание, тем сильнее будет магнитное поле.

Между тем внутри приемного устройства есть аналогичная катушка. Когда он подходит достаточно близко к зарядному устройству, магнитное поле создает — или «индуцирует» — электрический ток внутри катушки. Этот ток передается через небольшой выпрямитель, который обеспечивает его соответствие требованиям батареи. Оттуда он работает на вашу батарею, как стандартное зарядное устройство.

Большие катушки или несколько катушек могут еще больше увеличить мощность, обеспечивая беспроводную зарядку даже очень мощных батарей. В зарядных устройствах для смартфонов катушки имеют диаметр всего несколько дюймов. Это не дает очень мощный ток, но этого достаточно, чтобы зарядить смартфон.

В настоящее время предпринимаются попытки использовать индукционную мощность для зарядки более крупных батарей. Например, в настоящее время WiTricity продает автомобильное зарядное устройство с несколькими 10-дюймовыми катушками. Это допускает экстремальные уровни эффективности, более 90 процентов, при достаточно сильном токе для зарядки электромобилей.

Qi-зарядки жутко непрактичны

За возможность заряжать iPhone без проводов вы доставляете себе новые проблемы. Отныне вам нужна максимально горизонтальная поверхность. А если во время зарядки вам пришёл с десяток сообщений или настойчиво позвонила пара коллег, вернувшись к зарядному устройству, можете обнаружить, что iPhone съехал с платформы, так и не зарядившись.

Опять-таки, это придумано не мной. Об этом предупреждает сама Apple. Да и подобных пользовательских историй – масса.

Ах да, зарядку можно подключить к магнитному креплению. Конечно можно, но только не нужно забывать, что в iPhone есть несколько элементов, которые не слишком терпимы к постоянному намагничиванию. Например, компас и система оптической стабилизации камеры.

Как результат, в один прекрасный день GPS-позиционирование может “сойти с ума”, и любимый картографический сервис заведет вас в далёкую глушь. Но произойдет это, разумеется, не сразу.

Похожие записи:

Почему блютуз наушники не подключаются к телефону Обзор возможностей интеграции виртуальной атс от мегафона с crm-системой битрикс24 Как убрать всплывающую рекламу на android Выбор кабеля «витая пара» для интернета Discord mute vs deafen Как пополнить счет Skype