Що таке бездротова зарядка та як це працює?

Бездротова зарядка, наприклад, техніка зарядки Qi, яку використовують багато телефонів Android, не є новою технологією. Моя електрична бритва Panasonic використовувала її багато років тому, і більшість з нас бачили зубні щітки, які бездротово заряджаються в колисці. І звичайно, ми не можемо забути Palm і те, як це принесло бездротову зарядку для мас за допомогою Touchstone. Тепер це обмеження розміру, вартості та ефективності трохи полегшило, а сенс бездротової зарядки є чимось на зразок телефону або годинника Android має більше сенсу.

Ми отримуємо більше кількох запитань щодо бездротової зарядки та як вона працює, тому давайте кілька хвилин і поговоримо про основи; що це таке, як це працює і чому ви хочете цього в наступній покупці Android?

Докладніше: Кращі бездротові зарядні колодки для Galaxy S8

Що таке бездротова зарядка?

Бездротова зарядка не є магією - вам все одно потрібен провід. Різниця полягає в тому, що провід підключений до зарядного пристрою замість телефону, так що ви можете просто кинути свій Android на зарядний пристрій, і все буде працювати, не підключаючи нічого до телефону. Основа для зарядки може бути практично будь-якої форми або розміру, і навіть може бути схожою на тире вашого автомобіля або основу ліхтаря від IKEA. Поки ви зможете знайти потрібне місце на задній панелі Android на потрібному місці на основі зарядного пристрою, воно буде працювати.

Хорошим прикладом може стати наявність на роботі бездротової зарядки на робочому столі. Якщо ви не використовуєте телефон, ви встановлюєте його на зарядний пристрій. Коли вам потрібно скористатися телефоном, підніміть його, і він стягуватиме плату. Бездротова зарядка не настільки швидка, як швидка зарядка, але це легко і щось, що ви скоріше за все використовуєте, щоб утримувати телефон у верхній частині дня (у нашому прикладі). Ось де блищить бездротова зарядка - простота використання.

Як працює бездротова зарядка?

Бездротова зарядка використовує дві резонансні індуктивні муфти для передачі сигналів малої потужності між двома пристроями. Вони спеціально розроблені для передачі електроенергії, не торкаючись один одного, як це робить звичайне дротове з'єднання. Базова станція, яка підключена до стіни за допомогою власного джерела живлення, має котушку передавача, а ваш телефон має котушку приймача. Базова станція регулярно посилає сигнал назовні, і коли котушка приймача стає достатньо близькою, в сигналі відбувається резонансна зміна (базова станція змінює амплітуду свого коливання - вона вібрує швидше). Потім сигнал сигналу модулюється (змінюється, щоб котушка в телефоні знала, що надсилається потужність) і починається індуктивна зарядка.

Бездротова зарядка використовує ту ж електричну теорію, що і генератор: механічна енергія створює електричну енергію.

Індуктивна зарядка використовує ці дві спеціально розроблені електромагнітні котушки для створення магнітного поля між двома пристроями. Займається складний процес, який дозволяє магнітному полі виробляти електроенергію через різницю потенціалу та коливань. Коливання - це тимчасові повторювані зміни, і у випадку електромагнітної котушки ви можете вважати це вібрацією.

Котушка вашого пристрою Android також підключена до ланцюга заряджання акумулятора, і ваш акумулятор заряджається за допомогою енергії, викликаної магнітним полем.

Електромагнітна індукція справді крута, і основи полягають у тому, що якщо ви переміщуєте електропровідний матеріал, як котушка чи обмотка, за наявності магнітного поля ви змушуєте електрони текти. Такі речі, як газогенератор, також "створюють" електрику, використовуючи механічну енергію для створення ЕРС (електрорушійної сили). Електромагнітна індукція застосовується також у трансформаторах та вимірювальних пристроях струму.

Бездротова зарядка не дуже ефективна, але вона стає кращою з кожною ітерацією стандарту.

Також створюється надлишок тепла, і це частина того, чому бездротова зарядка не є найефективнішим способом передачі живлення від стіни до акумулятора. Тому також заряджати телефон на колодці Qi потрібно довше, ніж це потрібно, щоб підключити його до стіни. Хоча нові методи та матеріали використовують більш високі частоти і тонші котушки, ніж попередні ітерації, бездротова зарядка все ще менш ефективна і затратна, ніж стандартна зарядка через провід. Так залишиться в осяжному майбутньому.

Щоб спростити:

• У кожного Android та зарядного пристрою є спеціальні електричні котушки.
• Коли дві котушки наблизяться досить близько, вони використовують магнетизм для створення невеликих коливань (вібрацій) в котушці, а котушка всередині вашого телефону створюється ЕРС.
• Цей ЕРС передає невелику кількість живлення через зарядний ланцюг у вашому телефоні та заряджає акумулятор.
• Це коштує більше і займає довше заряджання, ніж це було б, якби ви підключили телефон, і створює більше тепла, оскільки це менш ефективно, ніж підключення проводів традиційним способом.
• Закон індукції Фарадея є приголомшливим, а рівняння Максвелла-Фарадея схоже на математичний шоколад: солодкий і декадентський. Бездротова зарядка також дуже приголомшлива і тоді, коли ви користуєтесь нею.

Слово про Powermat

Qi - не єдиний стандарт бездротової зарядки. Інші стандарти, такі як Powermat, використовуються для створення бездротових рішень для зарядки. Вони використовують інший стандарт, ніж Ци, але наука, що стоїть за ними, однакова. Powermat співпрацює з такими компаніями, як AT&T та Starbucks, щоб забезпечити базові станції в громадських місцях, а використання спеціального корпусу або блоку зарядки, приєднаного до телефону, дозволяє бездротово заряджатись. Вони також співпрацюють з General Motors і працюють над тим, щоб вбудувати в транспортні засоби вбудовані бездротові зарядні бази.

Powermat робить деякі справді чудові речі (чудово, якщо ви все-таки інженер-електрик), а деякі запевняють, що це кращий стандарт. У будь-якому випадку Ци переважає.

Хоча однакова основна електрична теорія застосовується як до Powermat, так і до Qi, різні стандарти означають, що вони не сумісні. Ваш телефон із підтримкою Qi не стягуватиме плату на базі Powermat, оскільки сигнали, що надсилаються та приймаються, різні. Якщо у вас є обладнання Powermat, вам потрібно бути впевненим, що купуєте більше обладнання Powermat, щоб все працювало.

Існують винятки, як, наприклад, телефони Samsung Galaxy, які включають стандарти Qi та Powermat.

Чому я хочу бездротову зарядку в наступному телефоні?

Тепер, коли у нас є загальноприйнятий стандарт - тут ми говоримо про стандарт Qi - ми маємо пам’ятати, що будь-який зарядний пристрій Qi буде працювати з будь-яким пристроєм, сертифікованим Qi. Це означає, що зарядний пристрій, який ви купуєте, незалежно від того, чи є це китайський фірмовий прилад від Amazon від 6 доларів США або бренд із назвою, як Samsung або Zens, працюватиме з пристроєм, який ви маєте зараз, і будь-якими пристроями, які ви купуєте в майбутньому.

Ви не використовуєте бездротову зарядку, тому що це "краще". Ви використовуєте його, тому що це зручніше. Набагато більше.

З'єднайте це з коефіцієнтом зручності - і поки ви не придбаєте пару зарядних пристроїв Qi і не поставте їх у місця, які ви, швидше за все, встановите на свій телефон, ви не дуже розумієте, наскільки це зручно. Можливо, у вас на столі, на столі у вітальні, у вашому автомобілі та на нічній тумбочці у вас зарядний пристрій Qi. Ваш Galaxy S8 майже ніколи не матиме менше 50% заряду. Не тому, що час роботи акумулятора в Galaxy S8 великий, або тому, що зарядні пристрої Qi працюють «краще», а тому, що коли це не в руці, він заряджається.

Звичайно, є початкова вартість придбання зарядних баз, але вони досить дешеві - приблизно така ж вартість, як хороша настінна бородавка та кабель USB. Оскільки все більше і більше портативних пристроїв та смартфонів рухаються до стандарту Qi, все більше й більше пристроїв зможуть скористатися зарядними пристроями.

Бездротова зарядка не змушує телефон працювати інакше, але може змінити спосіб його використання.

Оновлення вересня 2017 року: уточнили деякі електричні теорії та переконалися, що представлені останні версії стандарту Qi.