Как работает беспроводная зарядка? Беспроводные зарядные устройства.

03.09.2019

Беспроводная зарядка - это далеко не новая технология. У нас есть зубные щетки, которые заряжаются с помощью беспроводной зарядки и много других вещей, зарядка которых таким способом не вызывает удивления.

Теперь, когда ограничения по размеру, стоимости и эффективности снизились до критического уровня, установка беспроводной зарядки в смартфон или умные часы имеет всё больший смысл.

Люди часто задаются вопросами про беспроводную зарядку и как она устроена, поэтому давайте поговорим об основных принципах: что это такое, как это работает и почему стоит иметь беспроводную зарядку в вашем следующем смартфоне. Поехали!

Что такое беспроводная зарядка?

Беспроводная зарядка в смартфонах - это не волшебство, ведь для ее работы вам все еще нужен провод. Но разница здесь в том, что провод подключен к зарядной базе вместо вашего смартфона, поэтому вы можете просто положить его на зарядное устройство, и все будет работать само собой без подключения проводов непосредственно к смартфону или часам.

Зарядная база беспроводной зарядки может быть практически любой формы или размера. Хорошим примером может служить беспроводная зарядка на рабочем столе. Когда вы не используете свой телефон, вы кладете его на контактную площадку беспроводной зарядки. Когда он вам нужен — заберите его, и он уже заряжен.

На данный момент беспроводная зарядка не такая скоростная, как быстрая зарядка по проводу (читайте наш большой пост про быстрые зарядки), но она очень проста в использовании. В этом смысле она вне конкуренции.

Как работает беспроводная зарядка?

Давайте попробуем объяснить эту магию, чтобы все могли понять. Хотя есть много интересных технических вопросов для обсуждения, и они должны быть на специализированных форумах, мы постараемся объяснить просто и доходчиво.

Беспроводная зарядка использует два резонансных индуктивных соединения для передачи сигналов малой мощности между двумя устройствами. Они специально разработаны для передачи электроэнергии, не касаясь друг друга, как это делает обычное проводное соединение.

Базовая станция беспроводной зарядки имеет катушку передатчика, а на вашем телефоне есть катушка приемника (выше на фото). Контактная площадка регулярно посылает сигнал, и когда катушка приемника оказывается на достаточно близком расстоянии, в сигнале возникает резонанс. Сигнал затем модулируется и начинается индуктивная зарядка.

Индуктивная зарядка (Qi) использует эти две специально разработанные электромагнитные катушки для создания магнитного поля между двумя устройствами. Существует сложный процесс, который позволяет магнитному полю вырабатывать электричество через разность потенциалов и колебаний.

Катушка на вашем Android смартфоне также подключена к цепи зарядки аккумулятора, и ваша батарея заряжается с помощью энергии, вызванной магнитным полем.

При работе индуктивной зарядки (Qi) создается избыточное тепло, вот почему беспроводная зарядка - это не самый эффективный способ передачи питания от розетки к вашей батарее.

Это также объясняется тем, что для зарядки телефона требуется больше времени, чем при подключении к розетке. В то время новые методы и материалы используют более высокие частоты и более тонкие катушки, чем предыдущие версии, беспроводная зарядка по-прежнему менее эффективна и дороже, чем стандартная зарядка по проводу. Это разница сохранится и в обозримом будущем.

Подведем итоги:

Ваш смартфон с поддержкой Qi и зарядное устройство имеют специальные электрические катушки.
Когда две катушки приближаются, они используют электромагнетизм, чтобы посылать небольшое количество энергии через расстояние между ними.
Эта мощность проходит через цепь зарядки в вашем телефоне и заряжает аккумулятор.
Это стоит дороже и занимает больше времени, чем если бы вы подключили свой телефон к розетке, потому что это менее эффективно.

Где есть беспроводная зарядка?

Такие компании как AT&T и Starbucks предоставляют базовые станции беспроводной зарядки в общественных местах. При наличии беспроводной зарядки в вашем смартфоне это становится очень удобно.

Также встроенные беспроводные зарядные базы есть во многих популярных автомобилях. Правда, в последнее время этот тренд пошел на спад. Но все может резко измениться, если будущий получить поддержку беспроводной зарядки.

Еще широко известна мебель от IKEA с поддержкой беспроводной зарядки.

Почему мне нужна беспроводная зарядка в следующем смартфоне?

Важно понимать, что любое беспроводное зарядное устройство Qi будет работать с любым устройством, которое сертифицировано Qi. Это означает, что зарядное устройство, которое вы покупаете, будь то китайский блок за 100 рублей с Али или бренд, такой как Samsung или Zens, будет работать с устройством, которое у вас есть сейчас, и с любыми устройствами, которые вы покупаете в будущем.

Пока вы не купите зарядные устройства Qi и не поместите их в места, где вы, вероятно, будете класть свой телефон, вы действительно не поймете, насколько это удобно.

У меня есть зарядное устройство Qi на моем рабочем столе, на столе рядом с моим креслом в гостиной, в моей машине и на моей тумбочке. У моего Nexus 6 почти никогда не было менее 50% заряда. Не потому, что время автономной работы на Nexus 6 было отличным, или потому, что зарядные устройства Qi работают «лучше», а потому, что когда он не был в моей руке, он заряжался.

Конечно, зарядные базы нужно покупать, но они довольно дешевые. Примерно, такая же цена, как за хороший блок питания и USB-кабель. Поскольку все больше и больше устройств продвигаются к стандарту Qi, все больше устройств смогут использовать такие зарядные устройства.

В 2017 году только Samsung из А-брендов не стесняется использовать беспроводную зарядку в своих флагманах.

Беспроводная зарядка не заставляет ваш смартфон работать по-другому, но она может радикально изменить уровень комфорта при использовании. Осталось дождаться того момента, когда все основные игроки рынка смартфонов наконец-то начнут устанавливать поддержку беспроводной зарядки Qi.

Беспроводная зарядка - это действительно классная и удобная штука. «Бросил» свой Samsung Galaxy S8 на специальную подставку и он заряжается. Не нужно искать провод, вставлять его в разъем, затем вытаскивать если вдруг понадобилось ответить на звонок или отойти на несколько минут… Одним словом - круто. Но, далеко не круто, когда эта самая зарядка перестает работать. Сегодня мы расскажем о том, что может помешать вам заряжать Galaxy S8 без проводов и как это все можно исправить. Поехали!

Samsung Galaxy S8 поддерживает следующие стандарты беспроводной зарядки - WPC и PMA. Обязательно учитывайте это при покупке аксессуаров для своего гаджета.

Но даже если вы купили правильный аксессуар, не всегда все может работать «как надо» - попробуем разобраться, как это исправить:

Простые «глюки» в системе - порой, достаточно просто перезагрузить устройство.
Если Galaxy S8 перестает заряжаться через некоторое время после того как вы поместили его на беспроводное зарядное устройство, то необходимо в «Настройках» включить заставку для экрана. Странно, но это так - некоторые смартфоны Samsung напрочь отказываются получать энергию по воздуху без постоянно активированной заставки дисплея во время этого процесса.
Вполне может быть, что мешает какое-то вредоносное или просто «кривое» приложение. Загружаемся в безопасном режиме () и проверяем идет ли заряд.
Чехлы. Особенно какие-нибудь противоударные. Радиус действия беспроводного зарядного устройства не очень велик и дополнительная защита может повлиять как на скорость получения энергии батарейкой, так и на сам процесс вплоть до полной его невозможности.
Кабель. Хоть все это действие и называется беспроводным, к розетке аксессуар все-таки должен быть подключен. И если подключение осуществляется при помощи длинного провода, стоит попробовать и заменить его на более короткий. Как отмечают некоторые пользователи, это действительно помогает.

Если все предыдущие методы не помогли, а вы на 100% уверены что данная беспроводная зарядка:

Полностью исправна.
На 100% совместима с Galaxy S8.

То для того чтобы исключить «железные проблемы» именно со смартфоном, стоит сделать ему полный сброс до заводских настроек (). После этого будете знать точно, что именно неисправно и почему зарядка по воздуху не идет.

Ну и конечно же, используйте только оригинальные (качественные) аксессуары. Ведь дело даже не в том, что «неоригиналы» не всегда работают правильно (да и вообще, просто не всегда работают:)), а в том, что подобные «несертифицированные» беспроводные зарядки могут запросто «убить» аккумулятор. А менять батарейку в Galaxy S8 не очень большое удовольствие.

Бесконтактное зарядное устройство – это мечта для каждого обладателя смартфона. Современные телефоны регулярно нуждаются в зарядке. Постоянно приходиться подключать их с помощью провода к адаптеру. Однако сейчас можно выбрать беспроводную зарядку и забыть обо всех сложностях. Беспроводная зарядка для телефона это уже не мечта, а обычное устройство, которое используют миллионы пользователей.

Многие десятилетия люди мечтают о возможности передачи энергии на расстояние. Это часто можно встретить в фантастических романах 20 века. И вот свершилось. В пользовании появились зарядные устройства, которые заряжают аккумуляторы потребителей на расстоянии. Правда расстояния еще очень малы, всего несколько сантиметров, но это уже уверенный шаг вперед. И не теоретический, а практический.
На данный момент самое широкое распространение получили беспроводные бесконтактные зарядные устройства для смартфонов (БЗУ). Достаточно положить смартфон на зарядное устройство и он начнет заряжаться. Никаких проводов от беспроводной зарядки до смартфона не надо. Все работает на законе взаимоиндукции. Зазвонил телефон, спокойно берешь его в руки не боясь запутаться в проводах, не боясь повредить контакты разъема, а так же не привязан строго к рабочему месту.
Так, что в настоящий момент беспроводные зарядное устройство уже не является мифом. Это адаптеры, которые может приобрести каждый желающий. Расположить зарядку можно на столике у кровати дома или же в автомобиле на приборной панели.
Но стоит отметить, что далеко не все телефоны и смартфоны, выпускаемые различными производителями, способны заряжаться от беспроводных зарядок. Телефоны поддерживающие беспроводную зарядку стали появляться совсем недавно. А какие телефоны поддерживают беспроводную зарядку можно узнать у менеджера салона сотовой связи. Но если ваш телефон не поддерживает эту функцию, то как модернизировать ваш телефон или смартфон для данных видов зарядок я опишу ниже.

Принцип работы

В принцип работы беспроводного зарядного устройства заложены законы, открытые учеными Теслой и Фарадеем. Это так называемые явления индукции и взаимоиндукции. Вспомните школьную физику. Если по проводнику течет ток, то вокруг проводника возникает магнитное поле. Если в магнитное поле внести другой проводник, то в нем индуцируется ЭДС (ЭлектроДвижущая Сила).

На этом принципе работают все трансформаторы. Если на первичную обмотку трансформатора подать переменный ток, то на вторичной обмотке образуется ток, величина которого будет зависеть от числа витков во вторичной обмотке. На этом же принципе и работает беспроводная зарядка. И я постараюсь объяснить, как работает беспроводная зарядка для телефона. Источником электромагнитного излучения становится индукционная катушка, которая находится в зарядном устройстве (выполняет роль первичной обмотки трансформатора). Выглядит как подставка, зарядный стакан или что то аналогичное. Подключается к электросети напрямую или через адаптер. Заряжаемое устройство тоже имеет свою катушку (аналогично вторичной обмотке трансформатора). Если обе катушки расположены на достаточно близком расстоянии друг от друга, то во второй катушке индуцируется переменный ток, далее он выпрямляется в постоянный и через контроллер заряда заряжает аккумулятор гаджета.

Любая бесконтактная зарядка для телефона или другого устройства работает по этому принципу, будь то в доме или автомобиле. Чаще всего мы встречаем устройства стандарта QI.

Стандарты беспроводных зарядных устройств

Qi
Самым распространенным стандартом беспроводной зарядки является Qi. Этот стандарт был разработан консорциумом беспроводной электромагнитной энергии (Wireless Power Consortium, сокращенно WPC), и поддерживается многими производителями такими, как Samsung, Nokia, LG и другими. Стандарт Qi читается как Ци, что на китайском языке созвучно в переводе со словом «жизнь».

Принцип работы основан на законе взаимоиндукции, как описано выше. Частота работы БЗУ 100-205 кГц. КПД 75-80%.
PMA
Другой популярный стандарт называется PMA. В его принцип так же заложен закон электромагнитной индукции, Этот стандарт разработан компанией Powermat в 2012 году. Он не такой популярный, как Qi, но и у него есть свои преимущества.

Основные усилия компания направила на разработку более качественного передатчика электромагнитного поля. Да и частота работы зарядного устройства 277-357 кГц.
В основном этот стандарт распространен в США. Но все же стандарт PMA довольно сильно проигрывает Qi.
Rezence (A4WP)
Принцип работы стандарта Rezence основан на законе магнитного резонанса. Это позволяет увеличить передаваемую мощность до 50 Вт, что вполне хватает для зарядки более мощных устройств, и даже нескольких устройств одновременно. А так же можно и увеличивать расстояние от зарядки до заряжаемого гаджета.

Но пока этот стандарт больше теоретический и не получает широкую поддержку.

Где применяются беспроводные зарядки

С момента изобретения беспроводной зарядки, она сразу стала внедряться всевозможными производителями для зарядки аккумуляторов различных устройств.
Одними из первых беспроводные зарядки внедрили производители зубных щеток. Дело в том, что зубные щетки имеют прямое соприкосновение с водой. Тут то как раз и пригодилось изобретение БЗУ. Ведь в этих устройствах нет голых контактов. Зубная щетка и зарядное устройство имеют хорошую герметизацию.

Корпорация Apple тоже не отстает от прогресса. Они внедрили беспроводную зарядку для своих часов Apple Watch.

Но самую большую популярность получили беспроводные зарядки для смартфонов. Какое удобство. Просто положите смартфон на зарядное устройство и процесс зарядки пошел. Никаких проводов. Большую долю смартфонов с такими зарядками выпустил Samsung. Nokia то же выпустили смартфоны с такими зарядками. В 2017 году Apple выпустила смартфон iPhone 8 iPhone X, которые тоже могут заряжаться от БЗУ.
Нередко подобные устройства устанавливаются в общественных местах. В кафе и ресторанах люди привыкли работать с помощью смартфонов, общаться или же развлекаться. Интернет забирает достаточно много энергии батареи.

Чтобы привлечь посетителей и чтобы гости просидели как можно дольше в этих заведениях, владельцы предлагают бесплатный Wi-Fi, но и конечно же, бесконтактные зарядки для смартфонов, которые вмонтированы прямо в столики заведения.

Так же многими производителями выпускается беспроводная автомобильная зарядка для телефона. Принцип беспроводной зарядки очень простой. провод от этой зарядки вставляется в гнездо прикуривателя, сама зарядка устанавливается в удобное место с учетом, что телефон во время движения не упадет с нее.

Преимущества беспроводных зарядок

Есть масса преимуществ в том, чтобы телефон мог заряжаться именно бесконтактным способом. В первую очередь решается основная проблема, а именно переходники. Теперь будет одна универсальная панель сразу для всех аппаратов. Провода не будут изнашиваться и гнезда на мобильнике не станут слишком быстро ломаться. Для заряжающегося айфона это также особенно важно, ведь его ремонт стоит дорого.
Когда выбираем определенный адаптер, нельзя не думать о плюсах бесконтактного:

Удобство. Использовать можно в любом месте.
Допустима зарядка нескольких телефонов сразу.
С течением времени устройств, которые поддерживают данную функцию становиться все больше.
Электроэнергии тратиться минимум, хотя КПД этой зарядки и составляет около 80%.
Самсунг и некоторые другие компании планируют сразу с телефоном предлагать подобный адаптер.
Долговечность. Зарядка способна прослужить много лет.

Производители

Вопросами создания и разработки бесконтактных зарядок для телефонов занялись многие компании. Каждая из них ориентирована на определенные особенности и готова удовлетворить конкретные пожелания пользователей. В первую очередь надо рассмотреть зарядки от производителей смартфонов, в которых включена функция беспроводной зарядки.

Как своими руками усовершенствовать смартфон

Как я писал выше, не все смартфоны могут работать с бесконтактными зарядками. Внутри этих смартфонов нет приемной части. Но это не приговор. На сегодняшний день на рынке кроме беспроводных зарядных устройств есть еще в продаже и отдельные приемные устройства.

Выглядят они, как лист картона размером со спичечный коробок. Внутри этой пластинки размещена приемная катушка. Приемная часть бывает двух типов. Первый вариант – приемная часть размещается под крышкой аккумуляторного отсека смартфона и подключается прямо к аккумулятору.

Второй вариант – приемная часть подключается к входному разъему и прикрывается чехлом смартфона.

Да, есть еще один вариант. Выпускаются чехлы смартфона с встроенной приемной частью.

Как выбрать

Специалисты советуют прежде чем решать, какую бесконтактную зарядку для телефона выбрать, определиться, поддерживает ли гаджет данную технологию. Компания Apple специально категорически против подобной практики, ведь они ориентированы на использование оригинальных бесконтактных адаптеров. Однако Samsung и многие другие производители не нуждаются в столь тщательном отборе. Многие гаджеты допускают современное зарядное устройство для телефона разных производителей.

Обзор беспроводных зарядных устройств видео обязательно посмотрите

Для того чтобы оснастить любимый смартфон флагманской функцией беспроводной зарядки, потребуется не так много.

Во-первых, база, она же зарядник. Чаще всего выполняется в виде небольшой круглой площадки с выходом для зарядного устройства. Для эксперимента возьмём безымянную модель с приятной синей подсветкой. Работает от блока питания 5 В, 2 А (обычный USB), питается через стандартный microUSB-порт. На выходе устройство даёт ток с параметрами 5 В, 1 А, что достаточно для зарядки большинства девайсов даже в рабочем режиме.

Второй необходимый элемент модернизации - антенна, при помощи которой и происходит зарядка смартфона на расстоянии. Обычно расстояние это минимально, кстати говоря, но удобство использования без проводов для кого-то может оказаться значительным. Например, базу можно встроить в приборную панель автомобиля или положить на комод возле кровати: пришёл, положил, лёг спать. И никаких поисков проводов.

На рынке представлена масса самых разных универсальных антенн для смартфонов. Подойдут они и для другой техники, но здесь нужно подумать над размещением. Антенна (у нас - безымянный китайский экземпляр) представляет собой катушку с платой, спрятанные в бумажном подобии конвертика. Из него выходит провод со штекером microUSB, хотя при желании его можно перепаять на любой другой. Стоит обратить внимание: катушка работает только в одном положении по отношению к заряднику. Поскольку кабель для соединения со смартфоном плоский, может потребоваться вскрытие пакетика и переворот катушки для работы антенны (как в нашем случае). Катушка должна быть направлена открытой стороной в сторону зарядного устройства.

Внимание: на зарядной базе указаны необходимые параметры блока питания (в случае с использованной - 5 В, 2 А). Их нужно обеспечить. При меньшей силе тока зарядка будет происходить очень медленно. Возможно, для адекватной работы потребуется заменить шнур из комплекта зарядного устройства, поскольку не каждый USB-провод может пропустить через себя полноценные 2 А. Как видите,

как быстрее заряжать Galaxy S7 и S7 edge на беспроводной зарядке [дополнено 03.04.2016]

Беспроводные Qi-зарядки в большинстве своем на выходе выдают стандартный 1 ампер нагрузки (напряжения 5 вольт).

Однако смартфоны и уже оснащаются встроенными системами зарядки, способными принимать большую нагрузку (до 1.4 ампера, по данным Samsung), благодаря чему от беспроводного ЗУ заряжаться они могут в полтора раза быстрее, чем другие смартфоны.

Однако только при условии, что подключаться они будут к так называемой , то бишь такой, которая способна обеспечивать выходные 1.4 ампера. От обычной амперной зарядки S7 и S7 edge заряжаются тоже с обычной скоростью.

Известно, что компания Sansung уже начала выпускать модели Wireless Charging Stand, которые поддерживают такую «быструю» зарядку, и в которых, к слову, смартфон размещается не горизонтально, а вертикально, так что в процессе зарядки им гораздо удобнее пользоваться.

В продажу эти новые Qi-ЗУ уже поступили. Что касается цен, то, по предварительным данным, Wireless Charging Stand в рознице стоить будет порядка $80.

Вот небольшой видеоролик — для наглядности (в настройках можно включить перевод субтитров, что «в общих чертах понять, о чем говорит иностранец»):

что такое беспроводная Qi зарядка?

Если вкратце, то «Ци» (именно так произносится слово Qi) - это мировой стандарт аккумуляторных батарей мобильных устройств пользовательского класса. Qi позволяет производить беспроводную зарядку аккумов совместимых устройств посредством индукционной передачи энергии. Проще говоря, вы просто помещаете свой смартфон на специальной пластине-передатчике без необходимости подключать его к розетке через блок питания или через кабель к USB-порту компьютера.

где используется беспроводная Qi зарядка?

На сегодняшний день данная технология, как и Wi-Fi, широко применяется в гостиницах, аэропортах, вокзалах и других публичных местах. Кроме того, зарядка Qi выпускается и в виде недорогих и компактных девайсов, ориентированных на использование в доме или в офисе. Как, к примеру, ультра-тонкое беспроводное ЗУ производства EC Technology, стоимость которого на Amazon составляет $21.

могу ли я пользоваться Qi?

Да. Если в вашем смартфоне предусмотрена поддержка технологии Qi, то вам подойдет любая беспроводная Qi зарядка. Притом не обязательно тратиться только на дорогие модели, которые в качестве официального аксессуара рекомендует производитель вашего смартфона. Подойдет и любая качественная Qi зарядка так называемых сторонних марок.

Какова мощность Qi зарядки?

Маломощная беспроводная Qi зарядка способна выдавать до 5 ватт мощности на расстоянии до 4 см (в теории), а модель средней мощности - до 120 ватт. На практике же, упомянутая Qi зарядка EC Technology может заряжать смартфон Nokia Lumia 735, который расположен не более чем на 2 см над передатчиком. Потому оптимальным является вариант, когда оба устройства находятся в непосредственном контакте друг с другом.

Как быстро беспроводная Qi зарядка способна зарядить аккум смартфона или планшета?

Как правило, через беспроводный Qi-зарядник смартфоны, и тем более планшеты заряжаются заметно медленее, чем через обычные ЗУ. К примеру, Qi зарядка EC Technology поддерживает ток силой в 1А, чего вполне достаточно для подзарядки аккумулятора смартфона в обычном темпе, но недостаточно для быстрой зарядки батареи планшета Nexus 7, чей штатный зарядник выдает 2А.

беспроводная Qi зарядка: как ею пользоваться?

Шаг 1 . Включаем Qi зарядку в розетку (да, заряжает она без проводов, но работает от электросети) или подключаем к USB-порту (у EC Technology USB-кабель входит в комплект поставки) компьютера, планшета либо внешней мобильной батареи.

Шаг 2 . Для начала еще раз проверяем, поддерживает ли наш смартфон (или планшет) технологию беспроводной зарядки Qi. Данные можно найти в спецификации модели. У смартфонов со съемными задними панелями элементы системы Qi можно заметить на обратной стороне крышки. Кроме того некоторые производители выпускают адаптеры Qi для моделей, в которых Qi зарядка не поддерживается изначально. Например, для своего Galaxy S4 компания Samsung разработала заднюю крышку с Qi, которую можно установить на место обычной.

Шаг 3 . Просто кладем смартфон на панель беспроводной зарядки. Вы почувствуете, как она начнет вибрировать, и увидите, как изменится цвет светового индикатора - значит, аккумулятор начал заряжаться. По факту завершения процедуры забираем смартфон с панели.

задняя панель смартфон Nokia Lumia 735 с элементами системы Qi

Собственно, вот так и работает беспроводная Qi зарядка. Для обычного юзера, конечно