Как работает беспроводная зарядка и аккумулятор?
Как работает беспроводная зарядка?
Мобильные телефоны и другие устройства с момента их появления за очень короткое время прошли несколько этапов своего развития, с ними вместе эволюционировали аксессуары. В настоящее время многие пользователи задаются вопросом, а как работает беспроводная зарядка? Такие изделия появились уже довольно давно и получают все большее распространение среди пользователей.
В связи с этим предлагаем краткий обзор путей развития технологий, обеспечивающих зарядку смартфонов, планшетов и ноутбуков без подключения через кабель. Для лучшего понимания вопроса в статье рассматривается принцип действия таких устройств, а также описания действующих стандартов и существующие ограничения по использованию упомянутых приспособлений.
История разработки и развития стандартов
Десятилетие назад один из производителей представил мобильный телефон PalmPre, в конструкции которого были применены революционные технические решения. В этом электронном устройстве впервые был реализован принцип беспроводной зарядки. Гаджет был презентован как телефон будущего, но проект оказался не слишком удачным и не принес ожидаемых финансовых результатов. Компания изготовитель вынуждена была его закрыть.
Вместе с тем история зарядных устройств без кабеля для телефонов, ноутбуков и планшетов не завершилась. Развитие этой прорывной технологии можно условно разделить на несколько этапов:
- За год до выпуска первого мобильного, заряжаемого без подключения через кабель, в 2008 году был создан открытый консорциум, занявшийся вопросами разработки нормативной документации.
- В сентябре 2010 года один из ведущих специалистов упомянутого объединения Метью Броерсма представил первую версию спецификации. Согласно последней были сертифицированы первые модели для iPhone и Blackberry.
- В 2015 году мебельный бренд IKEA начал выпуск мебели со встроенными модулями.
На текущий момент все больше производителей электронных девайсов внедряют новейшие технологии в своей продукции. Помимо продажи этих аксессуаров пользователям в развитых странах они стали устанавливаться в кафе, аэропортах, торгово-развлекательных центрах. Это позволяет без проблем подзаряжать оснащенный соответствующим модулем смартфон, что стимулирует рост их продаж.
Беспроводная зарядка Baseus Smart 3 в 1
Принцип действия
Процесс выглядит очень просто: сотовый размещается на специальной панели и единственным его внешним признаком зачастую служит оживший индикатор на дисплее. Принцип работы беспроводной зарядки заключается в использовании явления индуктивности. При пропускании тока через катушку вокруг нее возникает магнитное поле, перпендикулярно к которому образуется электрическое поле. Последнее генерирует ток в соответствующих контурах гаджета.
Технология индукционной зарядки планшетов и смартфонов несколько сложнее и имеет ряд особенностей, главным из которых является наличие обратной связи. Данная технология работает следующим образом:
- Описываемое изделие, подключенное к сети, находится в состоянии ожидания. Как только к нему подносят гаджет на расстояние менее 4 см, оно переходит в активный режим.
- Пока девайс работает в фоновом режиме, он каждые 0,4 с излучает импульс, позволяющий контролировать процесс. По мере накопления энергии напряжение постепенно снижается.
- Как только аккумулятор девайса будет полностью заряжен трансмиттер, автоматически переходит в фоновый режим. На экране гаджета высвечивается соответствующее сообщение.
Обратная связь между приемными и передающими компонентами позволяет снизить расход электроэнергии до минимального. Этим не только обеспечивается их экономичность, но и оптимальный режим для аккумуляторной батареи смартфона, планшета или ноутбука.
Ультратонкое беспроводное ЗУ Baseus Card Ultra-thin
Состав и конструкция
Описываемое изделие представляет собой комплекс из двух модулей приемного и передающего, взаимодействующих друг с другом по заданному алгоритму. Собственно такой аппарат, называемый трансмиттером, состоит из трех частей:
- Индукционная катушка с определенным числом витков, намотанная из изолированного медного провода расчетного сечения.
- Электронная схема управления, обеспечивающая работу компонентов в разных режимах.
- Корпус из диэлектрического материала: полимер или композит, обычно имеет вид плоской коробки круглой или прямоугольной формы с разъемом для подключения сетевого адаптера.
Приемный модуль встраивается в сотовый, планшет или ноутбук. Основной его частью является катушка индуктивности, размещенная у задней стенки корпуса. Из приведенного выше описания принципа действия беспроводного зарядного устройства становится понятно, как работает приемная его часть. В витках провода наводятся токи, которые через контроллер подаются на аккумуляторную батарею. Данный электронный компонент дополнительно следит за нагревом катушки, чтобы избежать опасных для гаджета температурных режимов.
Автомобильный держатель для телефона с беспроводной зарядкой
Основные разновидности стандартов QI и их характеристики
Разработкой спецификаций занимается упомянутый ранее открытый консорциум WPC (Wireless Power Consortium). В качестве названия стандарта QI выбрано одно из фундаментальных понятий китайской философии «ЦИ», обозначающее жизненную энергию. Объединение разрабатывает и внедряет нормативы и требования к индукционным трансмиттерам и ресиверам.
На сайте Консорциума сейчас доступна спецификация в версии 1.2.4, существенно доработанная и имеющая следующие отличия от более ранних модификаций:
- Увеличенная до 15 Вт мощность передающих и принимающих контуров.
- Улучшение температурных и временных параметров смартфонов.
- Повышенная чувствительность электронных модулей, что увеличивает расстояние обнаружения заряжаемых девайсов.
- Введен дополнительный идентификатор для приемных модулей с уникальным кодом.
Знание спецификаций QI позволяет лучше понять, как работает беспроводное зарядное устройство для смартфонов и какие виды спецификаций используются в данный момент. На сегодняшний день существуют три их варианта, различающихся по излучаемой мощности:
- Низкая: от 0 до 5 Вт.
- Средняя: не более 10 Вт.
- Высокая: от 10 до 15 Вт.
Индукционные зарядные, применяемые для мобильных телефонов рассчитываются на силу тока в 1 А, а для планшетных компьютеров – 2 А. По состоянию дел на сегодня действуют все существующие версии спецификаций: 1.0; 1.1 и 1.2. При этом последние версии технических нормативов доступны только для членов Консорциума.
Power Bank cо встроенным беспроводным ЗУ
Правила использования
Применение таких аксессуаров позволяет избежать проблем с кабелями, а также повреждений разъемов из-за перекоса. О том, как использовать беспроводную зарядку и делать это правильно, можно узнать из прилагаемой инструкции. На самом деле все просто:
- Передающий модуль подключается к бытовой сети при помощи мощного адаптера с током не менее 1 или 2 А.
- Размещается аксессуар на столе или в любом удобном для вас месте.
- На нее сверху укладывается заряжаемый гаджет, на экране которых с началом процесса появляется соответствующее системное сообщение.
По достижении максимальных показателей батареи аксессуар автоматически отключается и гаджет можно использовать по назначению. При этом следует понимать, что при индукции происходят значительные потери энергии, а значит процесс ее накопления в АКБ более длительный в сравнении с обычными проводными аксессуарами.
Разобравшись, как работает беспроводная зарядка для телефона, пользователь сможет самостоятельно выбрать наиболее подходящую ее модель. Сотрудники нашего интернет-магазина готовы оказать вам помощь в этом вопросе и бесплатно проконсультировать об особенностях действующих версий стандартов QI.
Как выполнять беспроводную зарядку iPhone
Узнайте, как выполнять беспроводную зарядку iPhone с помощью аксессуаров для зарядки стандарта Qi.
Что вам понадобится
Беспроводная зарядка
- Подключите зарядное устройство к источнику питания. Используйте адаптер питания, поставляемый с аксессуаром или рекомендованный производителем.
- Поместите зарядное устройство на ровную поверхность или в другое место, рекомендованное производителем.
- Поместите iPhone на зарядное устройство дисплеем вверх. Для получения наилучшего результата располагайте iPhone в центре зарядного устройства или в месте, рекомендованном производителем.
- Зарядка iPhone начнется через несколько секунд после размещения на беспроводном зарядном устройстве.
В строке состояния должен отображаться .
Дополнительная информация
- Узнайте о зарядке с помощью зарядного устройства MagSafe и MagSafe Duo.
- Для беспроводной зарядки iPhone используется магнитная индукция. Не помещайте ничего между iPhone и зарядным устройством. Магнитные крепления, магнитные чехлы и другие объекты между iPhone и зарядным устройством могут уменьшить производительность зарядки либо повредить магнитные полоски или микросхемы радиочастотной идентификации RFID, которые используются в некоторых кредитных картах, электронных пропусках, паспортах и брелоках для ключей. Если в вашем чехле присутствуют какие-либо из этих предметов, уберите их перед зарядкой или убедитесь, что они не располагаются между задней панелью iPhone и зарядным устройством.
- Если устройство iPhone заряжается медленно или не заряжается совсем и при этом на него надет толстый или металлический чехол либо чехол с аккумулятором, снимите чехол.
- Когда устройство iPhone вибрирует (например, при получении уведомления), оно может сдвинуться с места. В таком случае подача питания от коврика на iPhone может прекратиться. Если это происходит часто, отключите вибрацию, включите режим Не беспокоить или используйте чехол, чтобы предотвратить перемещение iPhone.
- При использовании некоторых ковриков может слышаться слабый шум во время зарядки iPhone.
- Во время зарядки iPhone может немного нагреваться. В случае сильного нагревания максимальный заряд может быть ограничен на уровне 80 %, чтобы продлить срок службы аккумулятора. Зарядка iPhone продолжится, когда его температура уменьшится. Попробуйте перенести iPhone вместе с зарядным устройством в более прохладное место.
- iPhone не заряжается беспроводным способом при подключении к USB. Если устройство iPhone подключено к адаптеру питания USB или к компьютеру через USB, оно будет заряжаться с помощью подключения USB.
Информация о продуктах, произведенных не компанией Apple, или о независимых веб-сайтах, неподконтрольных и не тестируемых компанией Apple, не носит рекомендательного или одобрительного характера. Компания Apple не несет никакой ответственности за выбор, функциональность и использование веб-сайтов или продукции сторонних производителей. Компания Apple также не несет ответственности за точность или достоверность данных, размещенных на веб-сайтах сторонних производителей. Обратитесь к поставщику за дополнительной информацией.
Дата публикации:
Как работает технология беспроводной зарядки (зарядка Qi и PMA)
Март 02 2021
Электромагнитная проводимость предлагает способ упростить зарядку мобильных устройств. Но действительно ли он лучше стандартных альтернатив?
Дуг Бондеруд — отмеченный наградами писатель, способный преодолеть разрыв между сложным и диалоговым в технологиях, инновациях и условиях жизни человека.
Организации постоянно гонятся за производительностью. Способность работать эффективно является ключом к поддержанию бесперебойных рабочих процессов и четкой коммуникации, особенно в удаленной или гибридной рабочей среде.
Несмотря на потенциальные отвлекающие факторы, удаленная работа не означает, что сотрудники менее продуктивны. На самом деле, по данным FinancesOnline, 63 процента работников считают, что они могут быть более продуктивными, работая дома. Вовлеченность оказалась ключевым элементом для достижения этой цели, поскольку компании с высокой вовлеченностью сотрудников имеют на 17 процентов более высокую производительность, согласно Dynamic Signal.
Усилия, ориентированные на человека, занимают центральное место в этом подходе, но для компаний также важно предоставить сотрудникам инструменты и технологии, которые помогут им максимально эффективно использовать окружающую среду.
Потенциал технологии беспроводной зарядки заключается в том, что, обрезав шнур и наведя порядок на рабочем месте, предприятия могут решить одну из распространенных проблем сотрудников и повысить функциональность. Но как работает беспроводная зарядка? Какие стандарты существуют и почему это важно? Являются ли беспроводные варианты более быстрыми, безопасными или стоят вложений?
Вот что вам нужно знать.
Как работает технология беспроводной зарядки?
Беспроводная зарядка использует концепцию электромагнитной индукции, которая возникает, когда переменный электрический заряд на индукционной катушке создает флуктуирующее магнитное поле. Затем это поле используется для передачи энергии между зарядной станцией и целевым устройством.
Несмотря на недавнее распространение мобильных технологий, таких как смартфоны, планшеты и носимые устройства, концепция индукционной зарядки была впервые исследована английским физиком Майклом Фарадеем в 1831 году и усовершенствована Николой Теслой; его «катушка Тесла» была способна беспроводным способом питать другие устройства на небольшом расстоянии. Фактически, во многих домах уже есть беспроводные зарядные устройства в виде электрических зубных щеток; база — это зарядная станция, а зубная щетка — устройство с питанием.
Вот как это работает на практике: Беспроводные зарядные станции подключаются к стандартным розеткам переменного тока. Затем переменный ток проходит через медные индукционные катушки, которые создают колеблющееся магнитное поле. Это поле создает переменный электрический ток в приемной катушке мобильного устройства, который затем с помощью выпрямителя преобразуется в постоянный ток и подается на аккумуляторы устройства.
Большинство беспроводных зарядных устройств способны передавать энергию всего на несколько сантиметров. Катушки большего размера позволяют отправлять заряд на большие расстояния, а также можно улучшить передачу, заставив несколько катушек передачи резонировать на одной частоте.
Что такое зарядка Qi?
В то время как индукционная зарядка формирует основу для потенциала беспроводной передачи энергии, появились два стандарта для передачи этой мощности устройствам: Qi и PMA.
СМОТРЕТЬ: Узнайте, как компании используют технологии, чтобы идти в ногу со временем, как с сотрудниками, так и с клиентами.
Qi использует полосу частот 100–205 кГц для обеспечения беспроводной зарядки, и, как отмечает Консорциум беспроводной энергии, в настоящее время на рынке имеется более 3700 сертифицированных Qi устройств, способных обеспечить мощность от 5 до 15 Вт для персональных компьютеров. мобильные устройства.
Что такое зарядка PMA?
Стандарт зарядки Power Matters Alliance использует полосу частот 277–357 кГц для обеспечения питания. Эта беспроводная опция, также известная как стандарт AirFuel Alliance, обеспечивает питание на расстоянии до 50 миллиметров, позволяет использовать устройства во время зарядки и позволяет заряжать несколько устройств одновременно.
Зарядка Qi по сравнению с зарядкой PMA
Хотя оба эти стандарта используют индукционную зарядку и имеют схожие структуры компонентов, они несовместимы. Устройствам требуются разные конфигурации для поддержки PMA и Qi. И хотя многие новые устройства содержат необходимое оборудование для использования обоих стандартов зарядки, рынок претерпевает существенные изменения, и Powermat, один из основателей PMA, переходит на Qi, который был принят Apple в качестве стандарта беспроводной зарядки.
Быстрее ли беспроводная зарядка?
Преимущество беспроводной зарядки для сотрудников заключается в простоте. Нет необходимости искать определенные разъемы или распутывать спутанные кабели в домашних офисах или на корпоративных рабочих станциях. Сотрудники просто кладут свое устройство, и оно начинает заряжаться.
Предостережение? Скорость. Как отмечается в недавней статье The New York Times , зарядка iPhone XR с помощью 12-ваттного проводного зарядного устройства Apple увеличила заряд батареи на 38 процентов за 30 минут, но использование беспроводной зарядной станции одной марки в течение получаса произвело только 24 часа. процент заряда.
Безопасна ли беспроводная зарядка?
Независимо от формы, все методы передачи энергии выделяют тепло. Лучшие в своем классе беспроводные зарядные устройства пройдут всесторонние испытания для снижения общей теплоотдачи и будут предлагать отказоустойчивые функции, которые отключают зарядные станции, если тепло превышает определенный порог.
Посторонние предметы также представляют угрозу безопасности, особенно если они сделаны из металла. Например, монета или набор ключей, случайно помещенные на зарядную панель, могут привести к тому, что она начнет передавать энергию, потенциально расплавив объект и повредив зарядное устройство. Здесь стоит выбрать беспроводные зарядные устройства, которые обеспечивают обнаружение посторонних предметов, чтобы снизить риск случайного включения питания.
Проще говоря? Беспроводные зарядные устройства безопасны в использовании, если они соответствуют общим стандартам зарядки, и они обеспечивают меньший риск в сочетании с автоматическим обнаружением перегрева и посторонних предметов.
Теперь, когда мобильные устройства стали основой бизнес-операций, компании стремятся найти баланс между домашней и офисной средой, поэтому простота стала важнейшим аспектом производительности труда. Беспроводные зарядные устройства обеспечивают низкий уровень трения, снижая сложность и безопасно повышая производительность персонала.
Андрей Дерябин/Getty Images
Подробнее о
Статьи по теме
Технологии беспроводной зарядки— преимущества и принцип работы Технологии беспроводной зарядки
— преимущества и принцип работыИспользуя Qi (стандарт индуктивной мощности), Epec может встроить электронику беспроводной зарядки в ваш индивидуальный аккумулятор для работы с готовыми беспроводными зарядными площадками, которые уже существуют. У нас также есть собственные инженерные ресурсы, которые помогут вам разработать специальную зарядную панель для вашего конечного продукта.
Как работает беспроводная зарядка?
Общая система состоит из зарядного устройства и аккумулятора. Каждая часть имеет плоские катушки, которые используются для передачи энергии от зарядной площадки к аккумулятору. Электрическая энергия модулируется, поэтому зарядная панель и аккумулятор могут взаимодействовать друг с другом. Это позволяет зарядной панели убедиться, что действующая батарея находится на месте, прежде чем передать полную мощность на батарею.
Диаграмма, показывающая, как работает беспроводная зарядка
Этот обмен данными продолжается в течение всего процесса зарядки, чтобы подтвердить, что батарея все еще на месте. Это снижает количество электромагнитных помех от зарядной панели, когда она не используется.
Преимущества беспроводной зарядки
- Беспроводная зарядка удобна, когда электрические контакты недопустимы, а батарея встроена в изделие или когда до изделия невозможно добраться. Беспроводная зарядка обычно используется в медицинских устройствах и пищевых продуктах, где уровень поражения электрическим током или бактерий должен быть сведен к минимуму, а электрические контакты не допускаются.
- Проводная зарядка также может уменьшить количество кабелей и адаптеров питания, которые вам необходимо изготовить по индивидуальному заказу для вашего устройства или приложения.
- Беспроводная зарядка может обеспечивать мощность 5 или 10 Вт для аккумулятора. Это может быть хорошим решением для зарядки аккумулятора. Он также может заряжать аккумулятор с высокой скоростью в зависимости от размера аккумуляторной батареи.
- В большинстве случаев расстояние между двумя катушками обычно составляет 5 мм. Этот диапазон можно увеличить как минимум до 35 мм.
Факторы стоимости технологий беспроводной зарядки
Затраты, связанные с технологиями беспроводной зарядки, снизились благодаря их растущей популярности на рынке портативных устройств. Тем не менее, его все равно следует использовать только тогда, когда есть реальная необходимость в его использовании в вашем приложении.
Решения для зарядки с проводным разъемом по-прежнему намного более конкурентоспособны по цене и могут обеспечить гораздо более быстрое время зарядки и больше энергии.
Празднование 70-летия совершенствования производства
Старейший в Америке. История инноваций.
За последние 70 лет отрасль производства электроники сильно изменилась, поскольку отрасль продолжает адаптироваться к меняющимся требованиям и технологиям. Epec находится в авангарде инноваций, обладая опытом и гибкостью, чтобы двигаться со скоростью современного бизнеса. В Epec клиент стоит на первом месте, и все, что мы делаем, должно проходить через этот фильтр. Будь то разработка платформ электронной коммерции, чтобы упростить работу с нами, или создание процесса внедрения нового продукта (NPI), который помогает нашим клиентам быстрее выходить на рынок, мы должны сосредоточиться на создании нового. Делая это каждый день и всегда делая клиента нашим главным приоритетом, мы планируем оставаться здесь еще 70 лет, а затем и больше.