что такое беспроводное зарядное устройство для смартфона
Беспроводная зарядка. Как она работает на практике
У меня свой магазин разных беспроводных зарядных устройств. За год работы в этой области я успел разобраться в характеристиках работы устройств, различиях, проблемных областях зарядок и прочитать очень много статей, в которых пишут не разобравшись в тематике.
В этой и следующих статьях хочу рассказать, на какой стадии развития находятся беспроводные зарядные устройства. Напишу про технические характеристики и измерения. После прочтения статей вы сможете понять, что сейчас представляют беспроводные зарядки, чем они отличаются и как они развиваются. Про саму технологию беспроводной передачи заряда уже написано несколько статей, поэтому повторяться не буду.
Это не рекламные описания и статьи, цель которых продать нужную модель. Я хочу рассказать о текущем положении дел, чтобы каждый смог понять различия между ними. Также напишу о новых разработках и кейсах, как развивают технологию.
Главный стандарт беспроводных зарядных устройств
Qi — главный стандарт беспроводной передачи энергии. Он активно используется всеми производителями мобильных телефонов и зарядных устройств. На данный момент есть три основных показателя мощности зарядок:
Для сравнения такую мощность выдают проводные зарядки:
1. Стандартный зарядный блок для iPhone — 5W
2. Зарядный блок для iPad — 10W
3. Quick Charge 3 — 18W
У беспроводных зарядных устройств КПД ниже из-за передачи энергии по воздуху. Тестирования показывают, что телефон принимает из 5W только 4,2W (КПД 85%), при 10W — 9,1W (КПД около 90%).
Быстрая беспроводная зарядка
Почему-то принято называть быстрой беспроводной зарядкой устройства с мощностью выше 5W. Я с этим не согласен, так как уже начинают продавать устройства на 15W, а прототипы выдают уже 20W — 60W (но об этом потом). Поэтому чисто маркетинговая добавка «быстрая» совсем потеряет свой смысл и какие-либо критерии. Я бы называл их просто по максимально выдаваемой мощности (напр. беспроводная зарядка 10W).
Нужно понимать, что есть несколько типов зарядки. Разные модели телефонов поддерживают разные стандарты.
Зарядку 5W поддерживают все телефоны со встроенным модулем зарядки. Также такую мощность можно получить используя приемник беспроводной зарядки (с этой пластиной телефон без беспроводной зарядки можно заряжать на ней).
Зарядку 7,5W сейчас поддерживают модели iPhone (все новее 8 модели).
Зарядку 10W поддерживают флагманы Samsung (от S7 и от Note 5), Huawei Mate 20 Pro.
Если зарядка выдает только 10W, то 7,5W для iPhone она может не выдавать. И наоборот. В случаях неправильного подбора беспроводной зарядки и модели телефона зарядка будет идти с мощностью 5W.
Чем подключать к розетке
Беспроводное зарядное устройство должно быть подключено к розетке. Для каждого типа нужно использовать мощные зарядные блоки. Минимальная требуемая мощность — это 10W (5V/2A). Использовать что-то с меньшим выходом можно, но это будет мучением, а не удобным пользованием.
Для зарядки на повышенной мощности 7,5W и 10W нужно использовать зарядные блоки с функциями Quick Charge 3 и аналоги. Это необходимость, без которой беспроводная зарядка просто не сможет выдавать повышенную мощность.
В следующих статьях расскажу про нагрев зарядок, разные виды/функционалы и про новые разработки, которые будут воплощать в жизнь в течение 1-2 лет.
Магия беспроводной зарядки
Содержание
Содержание
Сейчас удивить беспроводной зарядкой можно разве что старшее поколение. С каждым годом все больше выпускают смартфоны, поддерживающие функцию беспроводного заряда аккумулятора. Но не только смартфоны способны заряжаться «по воздуху», даже современные электрические зубные щетки и смарт-часы сегодня поддерживают эту технологию.
Это очень удобно, ведь нет торчащих проводов, которые постоянно путаются. Но для многих остается загадкой, как же работает эта магическая технология?
В чем секрет?
Еще в XIX веке ученый Майкл Фарадей описал принцип работы электромагнитной индукции, благодаря которой и происходит передача энергии от одного предмета к другому. Он обнаружил, что если через катушку перемещается источник магнитного поля, то в ней появляется ток.
Принцип работы современных беспроводных устройств очень прост: в самой станции беспроводной зарядки и в смартфоне, либо любом другом гаджете, установлены катушки из проволоки. Эти катушки создают электромагнитное поле, способное передавать энергию на небольшое расстояние (1-4 сантиметра).
И далее раскрывается секрет, почему же многие производители смартфонов решили наделить свои творения стеклянными корпусами. Дело в том, что для максимально хорошей передачи энергии предмет должен иметь стеклянный корпус. Именно поэтому последние модели IPhone получили такой хрупкий, но электропроводимый корпус. Конечно же, пластик также способен передавать энергию, но не столь хорошо, как стекло.
Вопрос, который интересует тех, кто только недавно обзавелся гаджетом с функцией беспроводной зарядки: а можно ли заряжать телефон в чехле? Да, если чехол выполнен не из металла. Возможно, из-за чехла телефон будет сильнее нагреваться, но это не столь критично.
Как быстро можно зарядить смартфон?
Еще один вопрос, который волнует обладателей магического устройства: насколько быстро заряжает беспроводная станция, и может ли она тягаться по скорости с проводом?
Мощность проводных зарядок составляет 5 Вт, и беспроводные зарядные станции поддерживают такую же мощность, поэтому смартфон будет заряжаться примерно одинаковое количество времени. А самые последние модели беспроводных устройств поддерживают мощность до 15 Вт, что ускоряет процесс зарядки смартфона в несколько раз.
Безопасно ли это?
До сих пор многие люди относятся к этой технологии, как к какому-то чуду. Ведь мы не видим магнитного поля, но при этом энергия передается с одного устройства на другое в прямом смысле по воздуху.
Для создания эффективного беспроводного зарядного устройства нужно, чтобы магнитное поле было сосредоточено у проволочной катушки, служащей передатчиком энергии. Для этих целей используется феррит — он абсолютно безопасен, но при этом проводит ток лучше воздуха. Магнитное поле легко проходит через феррит, и его воздействие распространяется только на 1-4 сантиметра от станции зарядки, поэтому эта технология не несет никакого вреда человеку.
Какие смартфоны поддерживают?
Смартфоны, которые поддерживают технологию беспроводного заряда, должны иметь значок Qi. Этот стандарт был разработан в 2009 году и с тех пор производители смартфонов стали разрабатывать концепты по созданию устройства с возможностью зарядки «по воздуху».
К 2019 году на рынке представлено огромное количество смартфонов, поддерживающих «магическую» технологию. Все последние модели Apple имеют функцию беспроводной зарядки, начиная с iPhone 8, заканчивая iPhone Xs. Корейская фирма Samsung наделила беспроводной зарядкой Galaxy S9 и более ранние модели, начиная с Galaxy A7. Беспроводная технология заряда представлена в моделях Huawei: P30 Pro, Mate 20 Pro. Sony наделила беспроводной зарядкой модели: Xperia XZ3, Xperia XZ2. Xiaomi не отстает от своих конкурентов. Модели: Mi 8, Mi Mix 2S также наделены этой функцией.
Если телефон не поддерживает?
Но что делать, если у вас более старые версии смартфонов, а так хочется воспользоваться современной функцией и отказаться от проводов? Для этого необходимо приобрести универсальный адаптер и беспроводное зарядное устройство. Также на рынке представлены специальные чехлы, которые способны усовершенствовать устройство, и дать ему возможность заряжаться без использования проводов.
Самый простой способ — купить универсальную катушку, которая устанавливается под чехол или корпус телефона. Правда, есть один минус — катушка подключается к micro-USB-порту, а значит, он все время будет занят, и зарядить его с помощью провода уже не получится.
Базу беспроводной зарядки можно приобрести по цене от 300 рублей, но стоит обращать внимание на мощность (от нее зависит время заряда). Приобретать станцию со слишком большой мощностью не стоит, вам вполне хватит и 10 Вт.
Какое будущее есть у беспроводной зарядки?
Поскольку максимальная мощность современных моделей составляет 15 Вт, то этого хватает только для подзарядки смартфонов, смарт-часов или других небольших устройств. Но технологии совершенствуются и сейчас ведутся разработки, которые позволят улучшить и усовершенствовать технологию Qi для дальнейшей возможности заряжать электромобили или компьютеры.
Проводная и беспроводная зарядка для смартфона — что лучше
Содержание
Содержание
Есть множество стандартов и способов зарядки. Компании соревнуются в современности, мощности и доступности технологий. Большинство людей по старинке пользуются проводной зарядкой и не задумываются о беспроводной, хотя довольно много смартфонов могут заряжаться обоими способами. Но в чем разница между ними?
Как работает беспроводная зарядка
Беспроводная зарядка работает по закону электромагнитной индукции. Катушка зарядного устройства (она же — передающая) преобразует подаваемое напряжение в магнитное поле. Такая же катушка в смартфоне (она же — принимающая) превращает магнитное поле обратно в электричество. В итоге происходит зарядка аккумулятора смартфона.
Беспроводная зарядка удобнее
Одна из причин выбрать беспроводную зарядку — ею гораздо удобнее пользоваться. В случае стандартного метода зарядки вам придется каждый раз искать конструкцию из блока и шнура, а затем подключать смартфон к розетке. Беспроводную зарядку нужно включить в розетку всего однажды. Чтобы зарядить смартфон, достаточно просто положить его на док-станцию — то самое зарядное устройство с передающей катушкой. В общественных местах тоже встречаются док-станции, и нет нужды таскать с собой шнуры.
Беспроводная зарядка выглядит лаконичнее, чем торчащие провода, имеющие свойство путаться в неподходящий момент. При этом владельцу беспровода не нужно становиться сыщиком перед каждой подпиткой батареи — часто в квартире лежит множество зарядок от разных гаджетов, из-за чего хозяин может просто запутаться.
При этом одна из самых частых поломок смартфонов — это вышедшее из строя гнездо для зарядки. Многие флагманы лишены разъема AUX и имеют только одно гнездо, которое отвечает и за зарядку, и за подключение наушников. Если вы используете беспроводную зарядку, то сбережете разъем и сможете слушать музыку через проводные наушники, потому что разъем будет свободен.
Беспроводная сильнее нагревается
При аналогичной мощности беспроводная зарядка сильнее нагревает смартфон, в связи с чем батарея смартфона быстрее деградирует. Даже качественные зарядки нагреваются до 33 °С, а зарядки низкого качества могут разогреваться до 50 °С, в то время как нагрев выше 30 °С уже вреден для литий-ионных аккумуляторов. Это значит, что аккумулятор потеряет емкость, и особенно это будет заметно в смартфонах с батареями менее 3000 мАч. Увы, беспровод спасет только понижение мощности зарядки и внедрение автоматической системы охлаждения, предустанавливаемой производителями. В некоторых моделях док-станций охлаждение уже есть, но оно еще слишком слабое, чтобы полностью нивелировать нагрев.
Проводная зарядка быстрее
Минус беспроводной док-станции заключается в том, что чаще вы не знаете, какой именно частью нужно класть на нее смартфон. Это не касается лишь гаджетов из новой линейки iPhone 12, которые имеют встроенные магниты. Они примагничивают смартфон к зарядке так, что площадь зарядки достигает 100 %. Магнитные зарядки называются MagSafe Chargers. Но остальные смартфоны не имеют магнитов, указывающих, как надо класть смартфон на док-станцию. Как следствие, площадь зарядки уменьшается, а значит, уменьшается и скорость. При таком раскладе мощность зарядки падает более чем в два раза и в итоге составляет лишь 5—10 Вт.
Также мы уже знаем, что беспроводная зарядка нагревает смартфон сильнее, чем обычная. Из-за этого док-станция автоматически снижает мощность, чтобы не перегреться. Такого почти не бывает с проводной зарядкой.
Не стоит забывать и о том, что при использовании беспроводной зарядки (кроме MagSafe) вы не сможете адекватно пользоваться смартфоном. Другое дело — пользоваться смартфоном на проводной зарядке, многие так делают.
Поскольку беспровод является более новой технологией, он немного отстает в развитии от стандартного способа. Если мощность проводных зарядок уже достигает более 100 Вт, то беспроводные все еще не могут перешагнуть эту отметку, а чаще не достигают и 40 Вт. В большинстве моделей поддерживаемая мощность проводной зарядки порядком больше. Сложно найти модель смартфона, имеющую сверхбыструю беспроводную зарядку.
Беспроводная совместима не со всеми смартфонами
И последний пункт, который перечеркнет возможность выбора для владельцев большинства бюджетных смартфонов. Далеко не все смартфоны поддерживают беспровод, и хозяева таких девайсов не имеют выбора — им доступна только проводная зарядка.
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:
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.
Как работает беспроводная зарядка
Как устроена беспроводная зарядка
В основе работы любого беспроводного зарядного устройства лежит такое явление, как электромагнитная индукция.
Электрический ток, протекая по проводнику, создает вокруг него электромагнитное поле. Если поместить в это поле другой проводник, то в нем также возникает электрический ток.
Эту зависимость между электричеством и магнетизмом ученые открыли еще в 19 веке, и с тех пор различные устройства, основанные на этом явлении, существенно упростили жизнь для всего человечества.
Беспроводная зарядка по принципу работы схожа с простейшим трансформатором и представляет собой индукционную катушку-передатчик на плате, помещенную в пластиковый корпус. Вторая такая катушка-приемник находится внутри смартфона. На катушку-передатчик подается переменный ток, благодаря чему возникает магнитное поле, которое воздействует на катушку-приемник. Она трансформирует (выпрямляет) переменный ток в постоянный, который впоследствии и восполняет заряд аккумулятора.
Кроме наведения электрического тока, при передаче энергии между смартфоном и зарядным устройством также происходит и обмен данными. Беспроводная зарядка способна принимать и передавать до 2 КБ таких данных в секунду. Немного, но этого достаточно, чтобы устройства обменивались информацией о заряде аккумулятора, уровне мощности, совместимости и правильном расположении смартфона на площадке.
Например, если вы положите на зарядное устройство мощностью 15 Вт смартфон, не поддерживающий быструю зарядку, то устройство определит несоответствие и снизит мощность до минимальных 5 вт.
Что такое стандарт QI
На сегодняшний день большинство беспроводных зарядных устройств объединены в единый стандарт QI. Так как технически возможно производить зарядные устройства с разными характеристиками, производители решили договориться о едином решении, которое бы стало универсальным и позволяло использовать зарядные устройства одного стандарта для всех смартфонов, поддерживающих данную технологию.
В качестве еще одного яркого примера стремления производителей к подобной универсальности можно привести стандарты microUSB и USB Type-C.
Преимущества
Одним их главных преимуществ беспроводных зарядных устройств является несомненное удобство установки смартфона на зарядку. Можно забыть о мучительных попытках попасть коннектором в разъем при плохом освещении. Беспроводной зарядкой легко пользоваться даже в темноте. Достаточно просто положить телефон на специальную площадку, и процесс зарядки начнется автоматически.
То же самое касается и вождения автомобиля. Чтобы поставить смартфон на зарядку, больше не нужно отвлекаться от дороги и путаться в проводах.
Многим пожилым людям, а также людям с ослабленным зрением это преимущество существенно облегчает жизнь.
Кроме этого, сопряжение смартфона с беспроводной зарядкой не требует такого бережливого обращения, как в случае с любыми другими разъемами, большинство из которых рассчитано примерно на 1500 циклов «подключения-отключения».
Недостатки
Конечно, и эта инновационная технология не свободна от недостатков. Из наиболее существенных стоит выделить:
низкую мобильность смартфона в процессе зарядки;
В случае кабельного подключения с этим особых трудностей не возникает, кроме «привязки» к розетке. Вы ставите смартфон на зарядку и продолжаете пользоваться девайсом. С беспроводным устройством это может стать для вас проблемой, ведь во время зарядки телефон должен лежать на платформе неподвижно.
Выйти из этого положения лучше других, пожалуй, пока что удалось только компании Apple.
Беспроводная зарядка Magsafe имеет магнитную поверхность (в корпусе iPhone установлено специальное металлическое кольцо) и провод, который вращается на 360°, что позволяет заряжать ваш смартфон даже во время звонков.
скорость зарядки. КПД беспроводных устройств до 20% ниже зарядки с помощью кабеля. Часть энергии тратится на доставку заряда по воздуху между катушками;
нагрев. Причина данного недостатка кроется в самой технологии. Смартфон заметно греется (вспоминаем принцип работы индукционной плиты), и со временем это может причинить вред аккумуляторной батарее;
точность размещения на платформе. Многие пользователи говорят об ошибках, связанных с размещением смартфона на платформе, и как следствие – прекращение заряда. Смартфон может «съехать» с платформы даже от вибрации входящих сообщений.
Теперь вы знаете, как работает беспроводная зарядка для телефона, и эта информация обязательно вам пригодится. Ведь вполне вероятно, что в скором времени беспроводные технологии ворвутся и в другие сферы нашей жизни, постепенно освобождая человечество от «кабельной зависимости».