Как работает беспроводная зарядка — устройство и принцип действия


Беспроводное зарядное устройство (БЗУ) нельзя назвать новым изобретением, но многие до сих пор не успели с ним познакомиться. Оно призвано упростить жизнь владельцам электронных устройств и избавить от необходимости путаться в проводах, пытаясь найти нужный, чтобы воткнуть в разъем.

Поэтому практически все, кто пользовался им длительное время, возвращаться к привычному сетевому адаптеру уже не хотят. А всем желающим приобрести себе такое устройство стоит заранее разобраться, что оно собой представляет и как им правильно пользоваться, чтобы избежать ошибок в будущем.

Что такое беспроводная зарядка

Под беспроводной зарядкой понимают специальное устройство, которое позволяет заряжать электронные гаджеты. Осуществляется передача электрического заряда без использования проводного соединения, что и стало главным преимуществом изобретения.

Создать такой тип зарядки удалось с применением специального стандарта, который называется Qi. В переводе это слово означает «поток энергии». Специалисты разработали его в 2009 году. Тогда он должен был передавать энергию на расстоянии до 4 см. В создании этого стандарта помогли уже существующие наработки, не получившие успешного развития ранее.

Интересно! Первая зарядка беспроводного типа, появившаяся в продаже, была выпущена компанией Powermat.

Выходная мощность

Зарядка ZMI WTX10 Wireless Charger. Источник: aliexpress.com

Для начала нужно разобраться, с какой мощностью электромагнитной индукции может работать ваш смартфон. Эту информацию обычно можно найти где-то в глубине технических характеристик. Её не крутят маркетологи — им достаточно указать поддержку Qi.

Например, iPhone 8, 8 Plus и X могут принять не больше 7,5 Вт (после обновления на iOS 12); iPhone XS, XR и XS Max, а также Galaxy S10 — 10 Вт. Самую мощную беспроводную зарядку поддерживает Xiaomi Mi 9 — целых 20 Вт. Это рекорд.

Xiaomi Mi Wireless Charger может выдать до 10 Вт, такая же история с Baseus Simple Wireless Charger. ZMI WTX10 Wireless Charger раскачивается до 18 Вт, а вот Mophie Wireless Charging Base больше 7,5 Вт не поддерживает.

Как выглядит и ее устройство

Выглядеть БЗУ может по-разному. Чаще всего она представляет собой небольшое плоское устройство, на которое нужно горизонтально класть гаджет. Обычно она имеет форму прямоугольника или круга. Также существуют модели в виде подставки. Такое решение позволяет использовать гаджет даже во время зарядки, не наклоняясь к нему под неестественным углом.

Беспроводная зарядка устроена довольно просто. Она включает всего три основных компонента: ресивер, трансмиттер и электронную схему. Первые два представляют собой специальные катушки, через которые проходит ток. Причем одна из них установлена в гаджете, аккумулятор которого требуется зарядить.

Материалы

Станция Mophie Wireless Charging Base. Источник: mophie.com

Недорогие беспроводные зарядки делают из дешёвого глянцевого пластика. Во-первых, он быстро затирается в процессе постоянного взаимодействия со смартфоном. Во-вторых, именно с него устройства чаще всего съезжают.

Хорошие беспроводные зарядки вроде Mophie Wireless Charging Base делают из матового пластика с резиновыми элементами. С таких станций смартфон не съезжает, они почти не царапаются и неплохо выглядят в любом интерьере.

Есть беспроводные зарядки премиального класса, в конструкции которых могут использовать тканевое покрытие и кожу. Например, Native Union Drop Wireless Charger реально неплохо выглядит, вот только техническими характеристиками похвастаться не может.

Принцип работы беспроводной зарядки

Технология заряда без использования проводов имеет в своей основе эффект электромагнитной индукции. Сначала сетевое напряжение преобразуется в переменный ток, который переходит к катушке, затем появляется магнитное поле.

Если в радиусе действия трансмиттера появляется ресивер, то они сопрягаются. Происходит это так: при воздействии магнитного потока катушка в гаджете начинает получать переменный ток, затем он переходит в постоянное напряжение. Результатом становится зарядка.

Для работы большинства таких устройств требуется подключение к электрической сети. При этом во время передачи магнитного потока гаджет следует располагать так, чтобы трансмиттер и ресивер находились максимально близко друг к другу для исключения потери тока. При полном заряде аккумулятора сработает датчик, который отключит образование магнитного поля.

Площадка

Схема Samsung EP-N5100. Источник: slashgear.com

Чтобы зарядка началась, смартфон нужно положить в центр станции или на специально отведённое для этого место. Большинство зарядок используют одну катушку, и устройство должно лежать прямо на ней чуть ли не миллиметр в миллиметр.

От этого досадного недоразумения можно частично избавиться с помощью станций с несколькими катушками для электромагнитной индукции. Яркий пример — беспроводная станция Samsung EP-N5100 с двумя катушками.

Использовать не одну, а сразу несколько катушек при разработке AirPower хотела также Apple. Тем не менее, для идеальной работы зарядной станции она планировала использовать больше десяти штук и не смогла справиться с их охлаждением.

Какие устройства можно зарядить

Большинство современных гаджетов премиум класса поддерживают функцию беспроводной зарядки. Это касается всех последних смартфонов Apple iPhone, а также флагманов и некоторых моделей среднего уровня от Samsung, Huawei, Sony, HTC, Nokia, Motorola. Ожидается внедрение технологии и другими производителями телефонов на базе Android.

Внимание! Если в гаджете отсутствует поддержка такой технологии зарядки, то можно приобрести специальный чехол или отдельный модуль, которые помогут решить проблему.

Зарядить без проводов можно не только мобильное устройство. На это рассчитаны многие умные часы, имеющие специальный модуль. Также без использования провода заряжается гарнитура, а вместе с ней и кейс, внутри которого она хранится. Совместимость с беспроводным методом зарядки можно определить по наличию на устройстве специальной маркировки Qi.

Магнитные держатели

Автомобильная зарядка Pitaka MagMount Qi. Источник: equipmentworld.com

Даже крохотный металлический элемент, который окажется между зарядной станцией и смартфоном, может стать преградой для электромагнитной индукции. Это может быть даже небольшая пластина, которая используется для магнитного держателя в авто.

Такие пластины обычно приклеивают на смартфон, кладут под чехол или лепят прямо на него. После этого о беспроводной зарядке можно забыть: придётся выбирать — или удобная магнитная держалка в автомобиле, или зарядка без запутывающихся кабелей.

Исключением станут только особые магнитные держалки со встроенной зарядкой — такие, например, выпускает компания Pitaca. Металлические элементы для них встроены в чехлы этого же производителя так, чтобы не мешать электромагнитной индукции.

Как пользоваться беспроводной зарядкой

Использовать беспроводную зарядку очень просто. В большинстве случаев удается разобраться и подключить все самостоятельно. Но правильнее обратиться к инструкции, чтобы исключить любые ошибки.

Использование зарядки:

  1. Подключите зарядку к источнику электрического тока – к розетке или компьютеру.
  2. Разместите зарядную станцию на ровном месте.
  3. Включите зарядку, положив на центральную часть БЗУ свой гаджет.
  4. Дождитесь окончания заряда, уберите гаджет.

После использования устройство рекомендуется выключить. Некоторые модели не приостанавливают преобразование магнитного поля автоматически, что может стать причиной пустого расхода электроэнергии.

Как научить iPhone или любой другой смартфон заряжаться без проводов?


Ничего сложного. Покупаем антенну с разъемом Lightning (или microUSB/USB-С для Android-смартфона), подключаем — и пользуемся!

Отличия от фирменной зарядки Samsung или Lumia минимальны — заводская зарядка встроена в заднюю крышку (стенку корпуса) смартфона. Покупная антенна потребует себя закрепить. Можно приклеить, но надежнее будет спрятать за чехлом.

Конечно, потребуется и сам зарядник, поддерживающий беспроводную зарядку стандарта Qi.

Преимущества и недостатки технологии

У беспроводных зарядных устройств есть свои преимущества и недостатки. Именно они зачастую становятся причиной яростного желания приобрести себе такую вещь или отказаться от такой идеи навсегда.

Преимущества:

  • отсутствие необходимости втыкать провод в гаджет;
  • сохранение целостности разъема и минимизация износа проводов;
  • большинство БЗУ универсальны и подходят для всех смартфонов;
  • возможность выбора из нескольких типов зарядки.

Главным минусом такой зарядки считается стоимость. Она в 3-5 раз дороже обычного сетевого адаптера. Также условно присутствует еще один минус. Если используется станция без функции быстрой зарядки, то батарея гаджета потребует больше времени до полного наполнения.

Как это работает?

Как известно, для передачи энергии между двумя объектами используется электромагнитное поле. Вы, вероятно, помните из школьного курса физики о магнитной индукции. То же физическое явление используется и индуктивной зарядкой.

Как мы уже говорили выше, есть две катушки индуктивности: одна в передатчике, а другая в приемнике. Магнитное поле генерируется с помощью переменного тока в катушке передатчика, а это магнитное поле индуцирует напряжение в катушке приемника. То есть приемник в мобильном устройстве принимает энергию электромагнитного поля и преобразует ее в электрический ток для зарядки аккумулятора.

Производители мобильных устройств, которые работают с этим стандартом, включают в себя: Asus, HTC, Huawei, LG Electronics, Motorola Mobility, Nokia, Samsung, BlackBerry и Sony. Все эти устройства с логотипом Qi совместимы с беспроводными зарядными устройствами.

Методы выравнивания катушек

Есть два способа выравнивания передающей и приемных катушек для передачи энергии:

Управляемое позиционирование Так как катушка передатчика находится в базовой станции, а катушка приемника – в мобильном устройстве, мобильное устройство должно быть помещено на определенное место на поверхности базовой станции. Свободное позиционирование При этом способе не требуется помещать мобильное устройство в определенном месте на поверхности базовой станции. Нет необходимости в непосредственном выравнивании с катушкой. При этом способе для создания магнитного поля и индуктивной зарядки аккумуляторов на месте размещения приемных катушек может использоваться несколько передающих катушек.

Вредна ли беспроводная зарядка

До сих пор существует миф о том, что использование БЗУ оказывает негативное влияние на здоровье человека. Он связан с ошибочным мнением, будто магнитное излучение является ионизирующим. Это не так.

Воздействие на здоровье от такой зарядки не хуже, чем от передачи сигнала по мобильной сети или работы Wi-Fi. Если рассматривать вопрос с теоретической точки зрения, то вред мог бы быть нанесен только 120 ваттными устройствами. Сейчас же их мощность ограничена 5 ваттами.

Не наносит особого вреда БЗУ и самому гаджету. Оно может несколько сократить срок службы аккумулятора, но на незначительный процент. Гораздо больше износа батареи получают от быстрой зарядки.

Дополнительная информация

  • Для беспроводной зарядки iPhone используется магнитная индукция. Не помещайте ничего между iPhone и зарядным устройством. Магнитные крепления, магнитные чехлы и другие объекты между iPhone и зарядным устройством могут уменьшить производительность зарядки либо повредить магнитные полоски или микросхемы радиочастотной идентификации RFID, которые используются в некоторых кредитных картах, электронных пропусках, паспортах и брелоках для ключей. Если в вашем чехле присутствуют какие-либо из этих предметов, уберите их перед зарядкой или убедитесь, что они не располагаются между задней панелью iPhone и зарядным устройством.
  • Если устройство iPhone заряжается медленно или не заряжается совсем и при этом на него надет толстый или металлический чехол либо чехол с аккумулятором, снимите чехол.
  • Когда устройство iPhone вибрирует (например, при получении уведомления), оно может сдвинуться с места. В таком случае подача питания от коврика на iPhone может прекратиться. Если это происходит часто, отключите вибрацию, включите режим Не беспокоить или используйте чехол, чтобы предотвратить перемещение iPhone.
  • При использовании некоторых ковриков может слышаться слабый шум во время зарядки iPhone.
  • Во время зарядки iPhone может немного нагреваться. В случае сильного нагревания максимальный заряд может быть ограничен на уровне 80 %, чтобы продлить срок службы аккумулятора Зарядка iPhone продолжится, когда его температура уменьшится. Попробуйте перенести iPhone вместе с зарядным устройством в более прохладное место.
  • iPhone не заряжается беспроводным способом при подключении к USB. Если устройство iPhone подключено к адаптеру питания USB или к компьютеру через USB, оно будет заряжаться с помощью соединения USB.

Информация о продуктах, произведенных не компанией Apple, или о независимых веб-сайтах, неподконтрольных и не тестируемых компанией Apple, не носит рекомендательного характера и не рекламируются компанией. Компания Apple не несет никакой ответственности за выбор, функциональность и использование веб-сайтов или продукции сторонних производителей. Компания Apple также не несет ответственности за точность или достоверность данных, размещенных на веб-сайтах сторонних производителей. Помните, что использование любых сведений или продуктов, размещенных в Интернете, сопровождается риском. За дополнительной информацией обращайтесь к поставщику. Другие названия компаний или продуктов могут быть товарными знаками соответствующих владельцев.

Разновидности и типы ЗУ

Зарядки беспроводного типа имеют много разновидностей. Это позволяет покупателем выбрать максимально удобную модель, отвечающую всем требованиям. Функциональные характеристики при этом практически не меняются.

Обычно выбор зависит от типа предполагаемого использования устройства. Чаще всего покупателем рассматривается только одна конкретная разновидность.

Настольная

Представляет собой классический вариант, используемый в домашних условиях. Может быть горизонтальной станцией или наклонной подставкой. В некоторых моделях сочетаются оба варианта, а владелец может их переключать.

Такие устройства можно распределить по всему дому. Это позволит заряжать гаджет там, где находится его владелец. Такое решение создаст больше удобства и может стать необходимостью при создании «умного дома».

Автомобильная

Заряжать гаджеты во время путешествий может быть особенно затруднительно. Провода очень мешают, если использовать мобильный в качестве GPS. Они вызывают массу неудобств и при повседневных поездках, когда возникает необходимость зарядить устройство.

Сенсорные держатели с БЗУ решают все проблемы. Они имеют надежные фиксаторы, с помощью которых легко закрепить свой гаджет. Пока он находится внутри устройства, его батарея будет наполняться.

Power Bank

Переносные БЗУ могут оказаться еще более удобными. Их можно носить с собой всегда. Для современных смартфонов это крайне актуально, ведь многие из них выключаются, не дождавшись окончания рабочего дня владельца.

Перед использованием внешнее ЗУ нужно обязательно зарядить от сети или гаджета, позволяющего этого сделать, с помощью провода. После этого им можно будет полноценно пользоваться.

С функцией быстрой зарядки

Наличие функции быстрой зарядки значительно ускоряет процесс наполнения опустевшего аккумулятора. Если с обычным адаптером требуется 2 часа, то новые технологии сократят это время вдвое.

Перед покупкой стоит уточнить, возможна ли быстрая зарядка нужных устройств. Некоторые могут ее не поддерживать. Также часть гаджетов может использовать такую функцию исключительно при применении оригинальных ЗУ.

Важно! Если используется слишком слабый адаптер питания, то быстрая зарядка работать не будет.

Форм-фактор

Двойная зарядка Baseus Dual Wireless Charger. Источник: amazon.it

Беспроводные зарядки для дома и офиса обычно двух типов: «таблетки» и док-станции. Первые зачастую разбрасывают в самых разных удобных для этого местах: на прикроватной тумбочке, в прихожей и гостиной. Вторые ставят на стол возле компьютера.

«Таблетки» обычно дешевле. Но у них есть один существенный минус — смартфон может съехать со станции, если на него будут приходить обновления с вибрацией. При этом зарядка неожиданно прекратится, и это точно станет не самой приятной неожиданностью.

После провала AirPower также активно развиваются универсальные зарядные станции для нескольких устройств вроде Baseus Dual Wireless Charger. С помощью такой можно одновременно заряжать сразу два смартфона, но понадобится это далеко не всем.

На что обратить внимание при выборе

Выбрать БЗУ не так легко, как может показаться на первый взгляд. Перед покупкой нужно учесть соответствие выбранных моделей основным критериям. Некоторые из них могут не иметь особого значения, но учесть их все же стоит.

Критерии выбора:

  • мощность, быстрая зарядка – желательно приобретать устройство, имеющее более 5 Вт на выходе;
  • внешний вид, форма – БЗУ должно быть максимально удобным и сочетающимся с домашним интерьером, если это настольная модель;
  • влагозащита – наличие защиты от жидкости может быть очень актуальным, но чаще всего этот момент не так критичен;
  • рабочая площадь станции – если катушка слишком маленькая, то разместить гаджет так, чтобы он заряжался, будет сложно;
  • количество одновременно подключаемых гаджетов – некоторые модели имеют более одной катушки, что позволяет заряжать несколько устройств сразу.

Также стоит учесть толщину своего чехла. Он может не пропускать магнитный поток, не позволяя наполнять аккумулятор. Такое происходит при толщине чехла, превышающей 4 мм, или наличии в его составе металлической примеси.

Рейтинг
( 2 оценки, среднее 4.5 из 5 )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Для любых предложений по сайту: [email protected]