Как работает беспроводная зарядка: что это такое, принцип действия и использование

Всем привет! Беспроводная зарядка уже давно перешла из разряда «вау» в категорию «доступные аксессуары». С одного боку – она полностью исключает физический контакт между адаптером и портом гаджета. С другого – наблюдаются проблемы с толстыми чехлами и перегревом смартфона. Почему так происходит и как пользоваться беспроводной зарядкой для телефона? – рассмотрено в рамках данной статьи.

Принцип работы

Что такое беспроводная зарядка? Ученые прошлых лет по крупицам собирали требуемые знания, чтобы мы сегодня могли использовать данный аппарат с теми функциями, которыми он наделен. Две сотни лет назад, в 1820 году, физик Андре-Мари Ампер смог доказать, что электрический ток создаёт магнитное поле. Майкл Фарадей в 1831 году открыл закон индукции, который лег в основу всех беспроводных зарядных наработок современности.

1888 год Генрих Герц в своих наблюдениях и расчетах предоставил миру доказательство существования электромагнитного поля. Благодаря этим знаниям, Никола Тесла сумел в собственных экспериментах передать энергию на расстояние, что подтверждается случаем 1893 года, на всемирной выставке в Чикаго. С тех пор многие экспериментировали с дистанционной передачей энергии разными способами (в том числе беспроводным способом), и до сих пор продолжают этим заниматься.

Спрос же на беспроводные зарядки появился только в 21 веке, когда практически у каждого человека в руках появился смартфон.

Как работает беспроводная зарядка? У нее принцип действия достаточно простой: в конструкции присутствуют две катушки, одна в смартфоне, вторая в беспроводной зарядке. Они располагаются параллельно друг другу. Когда на одну катушку подается ток, вокруг катушки создается магнитное поле, которое благодаря индукции передает ток на вторую катушку.

Стандарты станций

Магнитное поле возникает после подведения переменного высокочастотного тока. Он конвертируется в постоянный во время передачи на портативную технику.

Частота тока – это важный показатель, из-за которого выбирается концепция построения беспроводного «чарджера». Она может быть с магнитной индукцией или с магнитным резонансом.

Магнитно-индукционные

Станции «wireless charger» данного типа транслируют энергию на дальность в пределах 1 см и работают с частотой переменного тока 100-357 кГц. Для бесконтактного заряда смартфона такой станцией нужно, чтобы тот поддерживал такой диапазон частот.

Поскольку магнитное поля блокируется металлом, смартфоны с металлическим корпусом не подходят для работы со станцией. Рекомендовано, чтобы задняя крышка, под которой размещена катушка, была из стекла или пластика. Чехол, из толстой «резины» тоже может занижать показатели заряда от такого зарядного устройства, или же вовсе мешать это делать.

Принцип магнитной индукции заложен в беспроводное зарядное устройство Qi и PMA:

1. Qi – стандарт Wireless Power Consortium (WPC), наработки которого ведутся с 2008 года, и есть в общем доступе. Его впервые применила Apple для iPhone 8 и использует в новой линейке смартфонов. Также, этот стандарт взяли на вооружение Самсунг, Хуавей, Сяоми и ряд других компаний гигантов по производству смартфонов.
2. PMA – стандарт Power Matters Alliance (PMA), которой «Альянс» занимался с 2012 по 1015 год. Достаточное распространение стандарт получил в Америке, постольку его продвижением занимался мобильный провайдер «AT&T» и сеть Старбакс. Сейчас, PMA приобрела «AirFuel Alliance» и совместно выкатывают альтернативный тип беспроводного устройства типа AirFuel (о нем чуть ниже). Поддержка данного стандарта (PMA) все еще присутствует у технологических передовиков – Samsung, в моделях Galaxy S10, S10+ и S10e.

Магнитно-резонансные

Отличие в этих станциях кардинальное – частота тока высокая (до 6,78 МГц). Благодаря этому радиус зарядки увеличивается до коридора 4-5 см.

Разница в том, что концепция разрешает размещать катушки как угодно в пределах расстояния в 5 см, то есть, использовать беспроводную зарядку можно, просто поднеся телефон в любом положении к ней. Также, это разрешает делать устройства не только в виде коврика или подставки, но и придумывать более изощренные формы.

Такой стандарт можно увидеть в зарядных устройствах от Rezence и AirFuel:

1. Rezence – стандарт «Alliance for Wireless Power» (A4WP), наработки которого велись в 2012-2015 году. Позиционировался в качестве «лучшей» альтернативы Qi из-за увеличенного расстояния. В данный момент A4WP входит в «AirFuel Alliance» и полностью сосредоточен на AirFuel.

2. AirFuel – стандарт, над котором кропотливо работают. Пока что, он еще не вышел на массовый рынок, и чем он сможет удивить общественность, пока что не ясно. Но, Хуавей заявила, что они сразу же возьмут его на вооружение, и будут его поддерживать в новых моделях своих смартфонов под брендами Huawei и Honor.

Предполагается, что будущее за AirFuel, которое в теории разрешит применять дистанционную зарядку, размещая ее под столом или в других скрытых местах. Также, она будет одновременно работать с многими мобильными и портативными устройствами.

Насколько мощная беспроводная зарядка?

Поскольку моделей зарядных устройств много, они отличаются по уровню мощности на входе и на выходе. Обычно, она находится в коридоре 5-20 Вт. Этот показатель присутствует в технических характеристиках устройства.

Мощность также могут указывать, исходя из силы тока или напряжения. Но главное то, что по данным показателям можно будет определить – как быстро получится зарядить устройство.

Формула проста: Мощность (Ватт) = Напряжение (Вольт) х Сила тока (Ампер).

Если мощности адаптера питания будет хватать, на выходе беспроводной чарджер способен выдавать максимально возможную мощность.

Как правильно использовать

Чтобы работала беспроводная зарядка для телефона, необходимо:

1. Подключить станцию в сеть 220В с помощью адаптера и разместить на плоской поверхности.
2. Поместить на нее смартфон или иное устройство с поддержкой работы используемого стандарта (в данном случае Qi).
3. Увидеть на смартфоне, что процесс зарядки запущен, после чего можно оставить гаджет заряжаться.

Если не работает беспроводная зарядка, хотя устройство ее поддерживает, проверьте, правильно ли вы поместили на нее устройство. Ориентируйтесь на метки, которыми производитель помечает места для размещения смартфона на зарядке.