Как работает беспроводная зарядка для телефона
Современные телефоны разряжаются довольно быстро, особенно если использовать их для просмотра фильмов и прохождения уровней в играх. Заряжать устройство посредством обычного кабеля не всегда удобно. Иногда длины шнура не хватает из-за нестандартного расположения розетки, а что происходит чаще всего – блок питания или разъём попросту выходит из строя. Производители смартфонов идут в ногу со временем, поэтому в магазинах можно встретить так называемые беспроводные зарядки. В основном они представляют собой платформу, на которую кладётся сам аппарат, после чего он начинает заряжаться без подключения с помощью провода. Давайте подробно рассмотрим, как работает беспроводная зарядка для телефона, а также разберёмся с принципом её использования.
Что такое беспроводная зарядка
По названию можно догадаться, что беспроводная зарядка позволяет заряжать различные устройства без использования проводов. Это может быть не только телефон, но и камера, фотоаппарат, планшет, умные часы, наушники и прочая техника. Естественно, для того чтобы это работало, заряжаемое устройство должно поддерживать беспроводную зарядку. Если такой поддержки нет, то в некоторых случаях ее можно реализовать при помощи специального чехла.
Подобный способ зарядки значительно экономит время и позволяет отказаться от использования кабелей и разъемов. Пользователю достаточно положить свой телефон на специальную платформу, и аккумулятор в автоматическом режиме начнёт наполняться. А чтобы прервать процесс зарядки нужно просто взять устройство в руки, отнеся его от источника энергии на 5-10 см.
Стандарт беспроводной зарядки Qi
Многие думают, что беспроводная зарядка появилась совсем недавно, однако это ошибочное мнение. Компания Wireless Power Consortium еще в 2008 году представила технологию беспроводной зарядки, работающую по стандарту WPC. Такое название не закрепилось в памяти людей, поэтому в различной литературе и описаниях чаще всего можно встретить обозначение Qi.
В стандарте WPC прописано, что беспроводная зарядка работает благодаря двум катушкам, взаимодействующим между собой. Одна из них расположена в платформе, а другая – в телефоне пользователя. Поэтому и получается, что магнитное поле охватывает две катушки, тем самым заряжая батарею устройства.
На сегодняшний день многие аэропорты и автовокзалы предлагают своим посетителям зарядить смартфон или планшет полностью без проводов. Как раз здесь и используется стандарт Qi. Однако не каждый телефон может заряжаться по «воздуху», поэтому если вы захотите приобрести подобную технологичную платформу, обязательно почитайте характеристики своего устройства.
Принцип работы беспроводной зарядки телефона
Принцип работы беспроводной зарядки довольно прост, конечно, если не вдаваться в физические подробности. Пользователь заранее подключает специальную платформу к источнику питания, а после кладёт на неё смартфон. Кажется, что всё так просто, но на деле же всё происходит немного иначе. В платформу встраивается индукционная катушка, которая выполняет функцию приёмника и передатчика.
Точно такая же катушка расположена и в телефоне пользователя. После подключения платформы к источнику тока вокруг катушки формируется магнитное поле. Когда вы кладёте телефон на саму панель между двумя катушками начинается взаимодействие. Электромагнитные волны преобразуются в электричество, которое и заряжает аккумулятор телефона.
Более наглядно процесс представлен на изображении выше. Желтым цветом как раз и показаны магнитные волны, преобразующиеся в электроэнергию.
Что такое обратная беспроводная зарядка
Обратная беспроводная зарядка – это ещё более усовершенствованная версия этой технологии. Впервые она появилась в 2018 году на ряде смартфонов Huawei и Samsung. Её суть сводится к тому, что при помощи одного телефона можно заряжать другой, причём полностью без проводов.
Достаточно прислонить два аппарата друг к другу и активировать необходимую функцию в настройках. Это очень удобно, так как избавляет людей от необходимости носить с собой портативные зарядки.
Как пользоваться беспроводной зарядкой
Пользоваться беспроводной зарядкой так же легко, как и обычной, работающей посредством подключения по кабелю. Однако для наглядности приводим подробную инструкцию:
- Подключите беспроводную зарядку к источнику питания. Это может быть USB-порт компьютера или обычная розетка. После выполнения этого действия устройство должно подать какой-то сигнал, чаще всего световой или звуковой.
- Расположите телефон на платформе беспроводной зарядки. Чаще всего особых требований к этому нет, но лучше класть телефон по центру блока. Если зарядка не началась, то проверьте, активирована ли в настройках подобная опция.
Как видите, принцип действий очень даже простой, поэтому с ним справится любой пользователь.
Таким образом, беспроводная зарядка – это специальная платформа, на которую кладётся телефон для начала зарядки аккумулятора. Принцип её работы сводится к взаимодействию магнитных полей между двумя индукционными катушками, расположенными в телефоне и самом приборе.
Какие телефоны поддерживают беспроводную зарядку
Сейчас технология беспроводной зарядки активно набирает популярность и ее поддерживают все больше новых телефонов. На данный момент, заряжать без проводов можно практически все флагманские модели. Ниже мы приведем актуальный список моделей с беспроводной зарядкой.
Все о беспроводной зарядке: как работает, чем хороша и какие у нее недостатки
Технология беспроводной зарядки появилась давно, но так и не стала массовой. Несмотря на неоспоримое удобство, беспроводной зарядкой оснащается едва ли одна четвертая современных смартфонов. В чем же причина? Попробуем разобраться.
Плюсы и минусы беспроводной зарядки
- Не нужно искать вечно теряющийся кабель каждый раз, как потребуется подзарядить телефон.
- Ставить на зарядку намного удобнее — нужно просто положить смартфон на полочку зарядного устройства. Не нужно елозить разъемом по корпусу, пытаясь его вставить.
- Не нужно возиться с заглушкой разъема зарядки и подбирать правильное положение штекера microUSB.
- Беспроводная зарядка не сломается, если сдернуть с нее заряжающийся телефон. Разъем же проводной зарядки легко повредить при неосторожном обращении — как на проводе, так и на самом смартфоне.
- Беспроводная зарядка уменьшает количество отверстий, через которые в корпус телефона может попасть вода.
Но к этому внушительному списку преимуществ прилагаются довольно весомые недостатки:
Телефоном, стоящим на беспроводной зарядке, сложно пользоваться. Существуют модели ЗУ с подставкой, они чуть облегчают использование заряжаемого смартфона. Но брать в руки и крутить заряжаемый смартфон можно только при использовании проводного ЗУ.
Чехлы и украшения на корпусе смартфона могут ухудшить зарядку или вообще сделать ее невозможной.
Скорость беспроводной зарядки намного ниже, чем при использовании провода и стандартов быстрой зарядки. Недостаток не столь значим для гаджетов с малой емкостью аккумулятора — например, смарт-часов.
Высокая цена при том, что адаптер беспроводной зарядки стоит копейки, наличие его в смартфоне вроде бы не должно увеличивать цену устройства. Тем не менее многие производителей оснащают беспроводной зарядкой только топовые модели.
И если первый недостаток понятен и неизбежен, то с остальными не все так просто. Они проистекают из конструкции беспроводной зарядки, и полностью устранить их пока не получается.
Как работает беспроводная зарядка
Смартфоны с беспроводной зарядкой используют принцип электромагнитной индукции, открытый Майклом Фарадеем еще в XIX веке. Изменяющееся магнитное поле создает в помещенном в него проводнике электрический ток. Для создания магнитного поля беспроводное ЗУ содержит катушку электромагнита.
А чтобы магнитный поток менялся, электромагнит запитывается переменным током. При этом в катушке, расположенной внутри смартфона, также начинает течь переменный ток. Остается только выпрямить его и подать на аккумулятор смартфона.
Многие недостатки беспроводной зарядки возникают именно из особенностей электромагнитной индукции.
Во-первых, напряженность магнитного поля падает с удалением от катушки. При этом падают и передаваемая мощность, и КПД зарядки. Чехлы и любые препятствия, отодвигающие смартфон от ЗУ, снижают его эффективность.
Во-вторых, магнитной индукции все равно, в каком проводнике возбуждать электрический ток. Если положить на беспроводную зарядку металлический предмет, он начнет нагреваться из-за наводимых в нем вихревых токов.
Многие современные ЗУ умеют распознавать такие ситуации (правда, из-за этого они стоят дороже), но не все и не всегда. Скрепка, попавшая между зарядкой и телефоном, может привести к порче обоих устройств.
В-третьих, КПД этого вида передачи электроэнергии невысок — максимум 75 % (против 97 % проводной зарядки). И это — в теории, при точном позиционировании приемной и передающей катушек. В реальных замерах различные модели смартфонов с беспроводной зарядкой показали КПД от 20 до 61 %. Поэтому даже при равной мощности проводного и беспроводного ЗУ, второе будет заряжать медленнее. Мощность беспроводных зарядок редко превышает 10 Вт, из которых «в работу» пойдет только 4–6.
И это при том, что для проводных зарядных устройств 18 Вт де-факто уже минимум, а найти ЗУ с мощностью 30–45 Вт совсем не сложно.
Многие ли согласятся снизить скорость зарядки в 4-8 раз?
Почему нельзя увеличить мощность беспроводной зарядки
Раз КПД беспроводного ЗУ невысок, то почему бы просто не поднять его мощность? Нужно 18 Вт на телефоне, так давайте делать зарядки на 36 Вт и выше? Это конечно нехорошо, но 18 Вт потерь — не так много, чтобы серьезно ударить по кошельку владельца ЗУ.
Проблема в том, что «потерянные» проценты КПД не исчезают бесследно, они выделяются в виде тепла, нагревая ЗУ и смартфон. И чем мощнее зарядное устройство, тем это заметнее.
50 % потерь для 10-ваттной зарядки дадут 5 Вт в виде тепла. Этого хватит, чтобы поднять температуру ЗУ и смартфона на 5–7 ºC, но не более. Впрочем, даже такого повышения температуры хватит для заметного уменьшения срока жизни аккумулятора. А вот 50 % потерь у 60-ваттного ЗУ — это уже серьезно, так можно и пожар устроить.
Производители стараются различными способами увеличить КПД своих устройств:
- применяют автоматическое позиционирование смартфона с помощью стационарных магнитов;
- меняют размер и количество катушек;
- делают в ЗУ и смартфоне перемещающиеся катушки, самостоятельно подбирающие оптимальную позицию;
- делают ЗУ и контроллер зарядки в смартфоне «умными», чтобы подбирать параметры зарядки в зависимости от взаимного положения катушек.
Это хоть и увеличивает их безопасность, но так же увеличивает и цену устройств и все равно не дает поднять мощность выше 15 Вт. Мощные беспроводные ЗУ существуют, но они дороги, несовместимы с общепринятым стандартом Qi и могут использоваться в паре только с «родным» устройством.
Беспроводная зарядка удобна, но некоторые ее недостатки пока устранить не удается. Беспроводные ЗУ имеют малую мощность и заряжают смартфон в разы дольше, чем проводное ЗУ с быстрой зарядкой. Кроме того, дешевые беспроводные ЗУ небезопасны и снижают срок жизни аккумулятора.
Заряжаем смартфон без проводов: как работают беспроводные зарядные устройства
Одна из функций топовых смартфонов последних лет — возможность зарядки без проводов. Достаточно положить устройство на специальную контактную площадку (док-станцию), чтобы восстановить запас энергии аккумулятора. Процесс зарядки завершается автоматически, когда уровень заряда достигает 100%.
Как работает беспроводная зарядка Qi: поток энергии по воздуху
Стандарт питания для беспроводной зарядки мобильных устройств называется Qi. Название читается как «Ци», потому что стандарт был назван в честь энергии Ци — ключевого понятия в восточной философии, обозначающего жизненную энергию. Технология Qi разработана Консорциумом беспроводной электромагнитной энергии (Wireless Power Consortium, WPC) почти десять лет назад — в 2009 году.
Беспроводную зарядку Qi поддерживают флагманские смартфоны многих производителей: Apple, Asus, HTC, Motorola, Nokia, Samsung. Как правило, все совместимые зарядные устройства помечаются официальной маркировкой стандарта.
Официальный логотип стандарта Qi
Технология Qi позволяет передавать электромагнитные сигналы на небольшое расстояние (до 4 см). Внешне процесс зарядки довольно прост: зарядное устройство подключается к источнику питания (например, к розетке или USB-порту компьютера), смартфон кладется на специальную контактную площадку устройства, и аккумулятор гаджета начинает заряжаться. Для этого в зарядном устройстве имеется специальный передатчик, а в смартфоне — приемник.
Зарядка AirPower от Apple может одновременно подпитывать три устройства
С помощью беспроводной зарядки с поддержкой Qi можно заряжать не только смартфоны, но и планшеты, умные часы и другие мобильные устройства с Qi-приемником. У некоторых зарядок есть возможность подпитывать несколько гаджетов одновременно — в зависимости от количества контактных площадок устройства. На текущем этапе развития технологии их обычно две, хотя Apple в прошлом году представила зарядку AirPower с тремя площадками.
Преимущества беспроводной зарядки
Бонусы, которые дает беспроводная зарядка, лежат на поверхности. Во-первых, как и любое беспроводное устройство, она позволяет убрать из дома пару-тройку лишних кабелей, которые занимали розетки или разъемы ПК. Впрочем, останется провод, которым беспроводное зарядное устройство подключается к сети, но его обычно легко спрятать. Существуют также переносные пауэрбанки с технологией Qi.
Во-вторых, смартфоны с беспроводной зарядкой обычно поддерживают и проводную, поэтому у вас будет два варианта для зарядки гаджета. Если есть возможность зарядить устройство по воздуху — хорошо, если нет — всегда можно воспользоваться обычным кабелем. Кроме того, у беспроводных ЗУ часто есть дополнительные разъемы USB или Lightning для питания сторонних устройств. Можно положить смартфон на контактную площадку, а к USB подключить другой смартфон или, например, Bluetooth-гарнитуру.
Зарядное устройство Nillkin Hermit может использоваться еще и как внешний USB-хаб
В-третьих, использование беспроводного зарядного устройства продлевает жизнь разъему для питания вашего смартфона. Ведь он теперь используется только для подключения к ПК, что происходит намного реже зарядки. Поэтому разъем медленнее расшатывается и повреждается, лишая устройство возможности питания и связи с компьютером.
Беспроводной пауэрбанк Ferrari — для истинных автолюбителей
Наконец, беспроводное зарядное устройство дает большой простор для фантазии дизайнеров. Ему можно придать необычную форму или расцветку, облачить в корпус из оригинального материала (металл, дерево), оснастить встроенной подсветкой, нанести логотип популярного бренда. Поэтому неудивительно, что многие беспроводные ЗУ больше похожи на элемент декора.
Недостатки беспроводных ЗУ: первые тревожные звоночки
Беспроводные зарядные устройства не так давно вышли на рынок, и их воздействие на аккумуляторы сотовых телефонов еще недостаточно изучено. Поэтому некоторые пользователи уже заранее начали волноваться.
Так обозреватель ресурса ZDNet Эдриан Кингсли-Хьюз (Adrian Kingsley-Hughes) заметил, что iPhone, заряжаемый по технологии Qi, быстрее разряжается. Это ведет к увеличению количества циклов перезарядки и, как следствие, может вызвать преждевременный износ батареи устройства. Впрочем, данных этого эксперимента недостаточно, чтобы говорить о вреде беспроводных ЗУ с полной уверенностью.
Apple iPhone 8 и 8 Plus — первые смартфоны Apple с беспроводной зарядкой
Другие недостатки также связаны с новизной технологии. Зарядные устройства стандарта Qi еще недостаточно совершенны — к примеру, чтобы зарядка “пошла”, смартфон должен лежать на площадке в строго определенном положении. Кроме того, технология Qi пока доступна только в устройствах премиум-класса.
Чехлы-аккумуляторы Mophie добавляют поддержку Qi в iPhone
Впрочем, поскольку стандарт Qi является открытым, предприимчивые производители уже давно наладили выпуск адаптеров, которые позволяют добавить функции беспроводной зарядки абсолютно в любой телефон. К ним относятся чехлы-аккумуляторы с встроенными адаптерами Qi-to-microUSB и отдельные модули-адаптеры, которые можно вклеить в любой чехол.
Какие бывают беспроводные зарядки
Зарядные устройства на базе технологии Qi, существующие в данный момент на рынке, отличаются друг от друга по области применения. Они бывают переносные или встроенные в мебель, выпускаются для дома, офиса или автомобиля. “Домашние” беспроводные зарядные устройства работают от розетки или от ПК. Это самый распространенный тип зарядок, который оптимально смотрится в интерьере.
Беспроводная зарядка Nillkin Phantom — еще и оригинальная лампа
Автомобильные беспроводные зарядки работают от прикуривателя в машине. Они имеют удобные крепления для размещения зарядки в салоне авто — к примеру, на лобовом стекле или вентиляционной решетке.
Автозарядка Mophie крепится к решетке, а смартфон к ней — на магните
Портативные беспроводные ЗУ обычно совмещены с внешним зарядным устройством (пауэрбанком). Это позволяет носить их с собой во время прогулок или путешествий и подзаряжать смартфон на ходу, даже если поблизости нет розеток.
Ёмкий беспроводной пауэрбанк Harper на 8 000 мАч защищен от ударов.
Наконец, самый футуристический тип — это встраиваемые беспроводные зарядки. Они подключаются к скрытой розетке или напрямую к электропроводке и встраиваются прямо в мебель: столы, тумбочки, барные стойки. Такими устройства успешно пользуются кофейни Starbucks, предлагая посетителям зарядные коврики Powermat.
Зарядные коврики Powermat
Будущее технологий беспроводной зарядки очень перспективно. Это может быть и интеграция в состав умного дома, и пункты зарядки мобильных устройств в общественных местах — в кафе, метро, аэропортах. Пока технологию Qi поддерживают только флагманские смартфоны, но неудивительно, если со временем беспроводная зарядка станет доступна устройствам из среднего и бюджетного сегмента.
Как добавить поддержку беспроводной зарядки в смартфон?
На самом деле, оснастить технологией Qi можно абсолютно любой смартфон, даже если он изначально не позиционировался как устройство с беспроводной зарядкой. Это удобная возможность для тех, кто привык к своему телефону и не хочет менять его ради новой технологии.
Достаточно приобрести универсальный модуль Qi с разъемом, который подойдет вашему смартфону: micro-USB, USB-C или Lighting. Модуль наклеивается на заднюю крышку смартфона, подключается к разъему зарядки и прячется за чехлом. После этого смартфон можно заряжать без проводов — ток от зарядного устройства будет поступать к аккумулятору через переходник.
Единственное неудобство этого метода — адаптер придется постоянно отключать, чтобы соединить смартфон с ПК по USB. Но если вы редко подключаете телефон к компьютеру, модуль Qi точно не будет вам мешать.
Как заряжать телефон беспроводной зарядкой
В последнее время прогресс сделал шаг вперед и на рынке появились беспроводные зарядные устройства, которые позволяют заряжать любые гаджеты без проводов. Владельцу устройства просто необходимо положить телефон на специальную станцию, аккумулятор автоматически начнет заряжаться.
Что такое беспроводная зарядка
В 1894 году была разработана индукционная система питания для электромобиля, но из-за большой популярности двигателя внутреннего сгорания эту технологию быстро забыли. В 1970-х годах ученые стали предлагать инновационные способы для передачи энергии с помощью индукции. И только в начале 90-х годов зарядные устройства на основе индуктивного питания начали использоваться.
В беспроводных зарядных станциях применяется метод индукционной передачи мощности. Для этого используются две электрические катушки, которые устанавливаются в одном устройстве и генерируют ток внутри другого.
В платформе установлена одна индукционная катушка, которая отвечает за прием и передачу тока. Такая же катушка находится в смартфоне, поэтому если положить смартфон на платформу, то катушки начинают взаимодействовать и заряжать его.
Такой стандарт зарядного устройства называется WPC, но чаще его называют просто Qi. Получается так, что магнитное поле захватывает обе катушки и благодаря этому заряжает батарею гаджета.
Метод передачи индукционной мощности – это способ беспроводной передачи энергии, путем использования электромагнитной индукции.
Какие телефоны поддерживают беспроводную зарядку
В настоящее время множество современных смартфонов поддерживают функцию беспроводной зарядки.
- Так, например, первый гаджет от компании Xiaomi, который поддерживал беспроводную зарядку, был Mi Mix 2S.
- Далее на свет появились еще две модели – Mi Mix 3 и Mi 9, которые также можно заряжать без провода.
- Mate 20 Pro стал первым устройством от Huawei, которое заряжается без проводов.
- Компания Apple начала внедрять эту функцию в свои устройства начиная с восьмой модели iPhone,
- Samsung поддерживает беспроводную зарядку еще с модели Galaxy S7.
Как работает беспроводная зарядка для телефона
Работа станции для подзарядки без проводов заключается в том, что она пропускает ток через магнитную катушку, сделанную из меди. Ток достаточно быстро меняет свое направление из-за того, что он колеблется. В связи с этим создается локальное магнитное поле, часто меняющее полярность. Сила магнитного поля зависит от силы тока: чем сильнее ток, тем сильнее поле.
Внутри устройства, которое принимает заряд, находится такая же катушка. Когда эти два устройства находятся рядом друг с другом, магнитное поле начинает индуцировать электрический ток внутри катушки. Ток через выпрямитель, обеспечивающий требования батареи, передается и начинает работать, заряжая гаджет.
Магнитно-индукционные станции
Такие беспроводные станции передают энергию на расстоянии 1 см, используя ток силой 100-357 кГц. У магнитно-индукционных станций есть одна особенность: не получится зарядить устройство, которое сделано из металла, так как магнитное поле не сможет пройти.
Использование такого устройства возможно только на устройствах, задняя панель которых изготовлена из стекла или пластика, также стоит снимать чехол, чтобы он не мешал процессу.
Данный стандарт подзарядки используется в последних моделях Apple, в устройствах Samsung Galaxy S, Xiaomi, LG, Sony.
Магнитно-резонансные станции
Этот стандарт беспроводной станции работает на расстоянии 4-5 см и передает ток с частотой до 6,78 МГц. В данном случае используют две катушки, которые находятся не напротив друг друга. По такому принципу работают гаджеты, имеющие стандарт Rezence или AIrFuel.
- Rezence. Этот тип разрабатывается с 2012 года. Благодаря увеличению расстояния зарядки его считают более удобным, в сравнении с магнитно-индукционными станциями.
- AirFuel. Данное устройство можно спрятать под любую поверхность и работать одновременно с разными устройствами. Однако, оно еще не вышло в массовое производство.
Что такое обратная беспроводная зарядка
Разницы в работе обычной и обратной станции для подзарядки без проводов практически нет, так как работает она точно также. Обратная беспроводная зарядка дает возможность смартфону перевоплотиться в маленькое зарядное устройство, с помощью которого можно зарядить другой гаджет без каких-либо проводов. Данная функция поддерживается в смартфоне Huawei 20 Pro и в линейке Samsung Galaxy S10.
Однако, обратная беспроводная станция работает не очень быстро. Она отлично подойдет для экстренной подзарядки устройства или беспроводной гарнитуры.
Обзор на обратные беспроводные зарядки можно посмотреть по ссылке:
Преимущества и недостатки беспроводной зарядки
Самым главным преимуществом беспроводной станции является то, что она очень удобна в использовании. Пользователю просто необходимо положить гаджет на платформу, и он начнет заряжаться. Также, благодаря тому, что отсутствует необходимость использования проводов, гнездо для подключения кабеля в телефоне не изнашивается и телефон проработает дольше.
Ну а минусом может стать то, что устройство будет заряжаться немного дольше. Также в то время, когда телефон подключен к беспроводной станции, владелец не сможет полноценно им пользоваться.
Более подробно про плюсы и минусы использования беспроводной зарядки можно посмотреть по ссылке: