Принцип действия беспроводной зарядки

Принцип действия беспроводной зарядки

Технологии не стоят на месте, и каждый год разработчики техники демонстрируют очередные инновации. Не секрет, что любой гаджет работает от электричества. Изначально любой прибор нужно было подключать к розетке, чтобы доставить ток до устройства. Однако, в XXI веке из-за растущего количества девайсов общего потребления стало ясно, что пользоваться аппаратами с огромным количеством проводов попросту неудобно.

Как появилась беспроводная зарядка

C:\Users\Геральд из Ривии\Desktop\e0fc7b8d2f851378a467d91c1b5e4eec.jpg

У людей появился важнейший беспроводной гаджет под названием смартфон, который стал и средством общения, и фотоаппаратом, и даже переносным банком. Его все равно периодически приходится заряжать с использованием проводов. Однако, не так давно стали популярны беспроводные зарядки, которые восстанавливают энергию смартфона без подключения к электросети через шнур.

Само понимание возможности создания беспроводной зарядки появилось в далеком 1820 году. Тогда известный физик Андре-Мари Ампер доказал, что электрический ток создает вокруг себя магнитное поле. А уже через год другой ученый Майкл Фарадей открыл закон индукции, по которому сейчас работает большинство беспроводных зарядок.

C:\Users\Геральд из Ривии\Desktop\ыора.jpg

Тем не менее, впервые передать энергию на расстоянии смог лишь Никола Тесла в 1893 году. Но даже тогда никто не мог подумать, что беспроводной принцип зарядки можно использовать прямо сейчас. Поэтому практическое применение технологии заставило себя ждать почти целый век.

На сегодняшний день вопросами инноваций в области беспроводных технологий передачи электроэнергии занимаются организации Wireless Power Consortium и AirFuel Alliance.

Первое же применение беспроводной передачи энергии для портативной техники произошло в 2009 году. Тогда консорциум Wireless Power Consortium продемонстрировал миру стандарт беспроводного питания малых токов, который получил название Qi. А в 2015 году было и вовсе доказано, что электричество можно передавать по Wi-Fi. Но справедливости ради необходимо отметить, что подобная технология сейчас используется крайне редко.

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.

C:\Users\Геральд из Ривии\Desktop\ыовр.jpg

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.

Поскольку индукционная катушка скрывается внутри док-станции или смартфона, для действия электромагнитного поля применяются особые материалы. Это либо пластик, либо стекло. Металл же в данном случае ограничивает передачу энергии.

Стандарты беспроводной зарядки

Поскольку технология Wireless Charge находится в фазе активного развития, для пользователей открываются разные виды и стандарты передачи энергии без проводов. Условно их можно поделить на:

  • магнитно-индукционные;
  • магнитно-резонансные.

Это два отличающихся друг от друга типа передачи электроэнергии. Разница заключается не только в способе обмена электричеством, но и в продуктивности. Поэтому важно рассмотреть данные стандарты по отдельности.

Магнитно-индукционные станции

Подобные станции стали родоначальниками технологии беспроводной зарядки вообще. Индукционные устройства требуют подключения к электросети, в связи с чем не происходит полного отказа от проводов. Также невысокой оказывается мощность при передаче энергии.

Но, несмотря на все недостатки магнитно-индукционных станций, именно они используются сейчас для восполнения энергии смартфонов и других мелких гаджетов. На 2020 год насчитывается несколько схожих стандартов магнитно-индукционной передачи электричества.

C:\Users\Геральд из Ривии\Desktop\выпа.jpg

Qi – наиболее популярный стандарт, который используется на сегодняшний день. Его разработкой занимается консорциум WPC. Поскольку работает данный метод по магнитно-индукционному принципу, пользователям не приходится рассчитывать на сильный ток. Но стандарт Qi принято делить на разновидности малой и средней мощности. Первые как раз-таки подходят для смартфонов, а вторые для более требовательной техники – ноутбуков и мониторов.

PMA – похожий по принципу действия стандарт беспроводной зарядки, но работает он в другом частотном диапазоне. Если Qi использует 100-205 кГц, то PMA – 277-357 кГц. PMA незнаком европейским пользователям, однако он активно используется в Северной Америке. Поэтому гаджеты, выпущенные для Европы оснащаются стандартом Qi, а для США – PMA.

Магнитно-резонансные станции

Магнитно-резонансная технология – это следующий виток в развитии беспроводных зарядок. В отличие от магнитно-индукционной, передача энергии по магнитно-резонансному принципу происходит даже на расстоянии. То есть, если бы смартфон использовал подобную технологию, его бы не пришлось класть на док-станцию.

В то же время поднимается много вопросов, касающихся безопасности магнитно-резонансных станций. Ведь магнитное поле вокруг них получается крайне широким. Однако, все эти мифы опровергают сами разработчики. При этом технология не используется в случае с небольшими гаджетами вроде смартфонов.

C:\Users\Геральд из Ривии\Desktop\ывьра.jpg

Наиболее известный стандарт магнитно-резонансных станций Air Fuel. Он имеет мало общего с док-станциями для маленьких девайсов. И сейчас стандарт используется для восполнения энергии электро-транспорта. Например, электромобилей и электробусов. Владельцу подобного вида транспорта не нужно физически соединять авто с док-станцией. Достаточно просто подъехать к ней, чтобы между отдающей и принимающей сторонами возникло расстояние не более 50 сантиметров.

Плюсы и минусы

Технология беспроводной зарядки в своем нынешнем виде имеет как кучу достоинств, так и довольно внушительное количество недостатков. Очевидно, что сейчас она не является оптимальным решением для восполнения энергии мобильного гаджета вроде смартфона. Поэтому рекомендуется внимательно изучить все нюансы, прежде чем отдавать предпочтение рассматриваемой технологии.

Плюсы и минусы
Для подключения смартфона к док-станции не нужны провода
Экологичность
Разъемы не изнашиваются в виду их отсутствия
Отсутствие перегрева
Низкая скорость восполнения энергии по сравнению с проводными решениями
Относительная дороговизна
Провода все равно нужны (для подключения док-станции)

Да, беспроводные технологии в области восполнения энергии являются перспективными из-за свой экологичности, общей безопасности и удобству. Но в то же время в современном виде Wireless Charge нельзя назвать полностью беспроводной. И в то же время такие решения дороже проводной зарядки и не могут обеспечить сопоставимую скорость восстановления энергии

Мощность беспроводных зарядок

Поскольку речь сегодня идет по большей части о Wireless Charge для смартфонов и других мелких гаджетов, следует остановиться о их мощности в комбинации именно с небольшими устройствами. Мощность зарядки всегда указывается в характеристиках док-станции и смартфона. Она измеряется в Ваттах и напрямую влияет на скорость восполнения энергии.

C:\Users\Геральд из Ривии\Desktop\2a0a318eae226ee86d85976141f302b0.jpg

В подавляющем большинстве современные беспроводные зарядки поддерживают мощность 5-20 Вт. Пиковый показатель вполне сопоставим с Fast Charge смартфона по проводу, однако такие док-станции являются более дорогими в сравнении с проводными решениями.

Смартфон Xiaomi Mi 10 Ultra, представленный в 2020 году, поддерживает беспроводную зарядку мощностью 50 Вт. Это рекордный показатель на сегодняшний день.

Как пользоваться беспроводной зарядкой

Допустим, вы купили док-станцию с поддержкой Wireless Charge и решили самостоятельно оценить все плюсы и минусы беспроводной технологии. Давайте же разберемся, как пользоваться такой зарядкой.

Герман
Герман
Эксперт в области цифровых технологий и деятельности мобильных операторов. Занимаюсь постоянным мониторингом изменений отрасли в России и за рубежом.
Задать вопрос
Вопрос эксперту
Все ли смартфоны поддерживают беспроводную зарядку?
Герман
Нет. Обычно поддержкой Wireless Charge обладают только флагманские устройства, и то далеко не все. Это должен быть смартфон с установленной катушкой стандарта Qi, что необходимо уточнять при покупке гаджета.
Как начать заряжать смартфон?
Герман
Подключите док-станцию к источнику питания (розетка). Положите смартфон на зарядную станцию и убедитесь, что началось восполнение энергии.
От чего будет зависеть скорость зарядки?
Герман
Во-первых, от поддерживаемой мощности. Чем она выше, тем быстрее ваше устройство восстановится. В то же время важно размещать смартфон на док-станции ровно тем местом, где расположена индукционная катушка. В противном случае скорость снизится, или девайс вовсе перестанет заряжаться.

 

Герман
Автор
Эксперт в области цифровых технологий и деятельности мобильных операторов. Занимаюсь постоянным мониторингом изменений отрасли в России и за рубежом.
Задай вопрос
Подписаться
Уведомление о
guest
0 Комментарий
Встроенные отзывы
Посмотреть все комментарии