Развитие технических параметров смартфонов, таких как разрешение экрана, количество ядер процессора требуют и увеличение аккумуляторных батарей для питания телефона в течение хотя бы полного дня. Емкость аккумуляторов увеличить не совсем просто, на сегодня хорошие аккумуляторы имеют емкость больше 4000 мА ч, а большинство – от 2000 до 4000 мА ч. Но при постоянном использовании смартфона этого может не хватить до следующей зарядки.

Отчасти эту проблему может решить беспроводная зарядка для телефона . Развитие таких систем для смартфонов идет уже несколько лет. Эти системы используют не только в области зарядки смартфонов. Например, в быту беспроводную зарядку используют бритвы и зубные щетки. Беспроводное зарядное устройство телефонов может хорошо послужить в общественных местах таких как вокзалы, кафе, офисы. Есть возможность использовать такую зарядку в автомобиле. То есть там, где вы можете подзарядить свой телефон без поиска свободной розетки сетевого напряжения.

Некоторые модели современных смартфонов уже имеют систему беспроводной зарядки аккумулятора. Но такие возможности зарядки имеют ряд ограничений, которые пока сдерживают их развитие.

Принцип работы беспроводной зарядки

В основу работы беспроводной передачи электрической энергии положен принцип электромагнитной индукции .
При подаче переменного тока на проводящую катушку возникает электромагнитное поле в пространстве. Если в это переменное электромагнитное поле поместить проводник (провод), то под воздействием меняющегося магнитного поля в нем возникнет электродвижущая сила. Вот эта электродвижущая сила (ЭДС) и создает во второй катушке (приемнике) электрический ток.

Все это немного сложно, если совсем просто, то благодаря электромагнитной индукции когда поместить рядом две катушки и на одну из них подать переменный электрический ток, то во второй возникнет свой переменный ток. Преобразовав этот переменный ток в постоянное напряжение нужной величины можно зарядить аккумулятор.

Для достижения большей эффективности (КПД) приемник должен располагаться рядом с передатчиком. Иначе большая часть поля расходуется впустую.

Использование резонанса (работа на одной частоте) позволяет немного увеличить расстояние между приемным и передающим модулем.

Передающее устройство нужно подключать к розетке сетевого напряжения, так что совсем избавиться от проводов не получиться.

Связь между катушками осуществляется посредством электромагнитного поля, которое проходит через воздушный зазор, так же может проходить и через пластик, дерево и другие не металлические поверхности.

Логика работы беспроводной зарядки для телефона:

• Сетевое напряжение преобразуется в высокочастотный переменный ток (АС).
• Переменный ток (АС) подается на передающую катушку с помощью электронной схемы передатчика. Этот ток индицирует электромагнитное поле в передатчике.
• Если в пределах заданного расстояния находится приемная катушка, то на нее начинает действовать переменный магнитный поток.
• Магнитный поток генерирует переменный ток в приемнике.
• Ток, протекающий в катушке приемника, преобразуется в постоянное напряжение (DC) с помощью электронной схемы. Этим постоянным напряжением и идет подзарядка аккумулятора.

При применении электромагнитной индукции в зарядном устройстве нужно точно располагать катушки приемника и передатчика друг относительно друга . Даже есть рисунок на предающем устройстве, как правильно располагать смартфон. Скорость зарядки будет меньше, чем при использовании проводной зарядки. В одно время может заряжаться только одно устройство.

При использовании резонансной зарядки параметры меняются . Как выше написано, принцип резонанса предполагает настройку передающего контура и приемного на одну частоту. Но есть несколько отличий от метода использования только электромагнитной индукции.

Большая свобода в пространстве: теперь не нужно точно позиционировать телефон на передающем модуле.

Появляется возможность зарядки нескольких устройств. Это возможно при использовании нескольких катушек со своими частотами.

Увеличивается скорость зарядки.

Развитие

Развитием беспроводной зарядки занимаются в мире две большие группы Wireless Power Consortium и AirFuel Alliance (объединение A4WP и PMA), есть еще несколько групп малоизвестных в мире, стремящихся продвигать свои собственные более уникальные технологии.

На сегодня основным стал стандарт, разработанный консорциумом Wireless Power Consortium (WPC). Этот стандарт носит название Qi (на русском произносится как “ци”).

Многие производители смартфонов поддерживают этот стандарт. Так что покупая передатчик Qi нужно что бы и приемник в телефоне так же его поддерживал, а сам передающий модуль может быть и сторонней фирмы.

Стандарт Qi обеспечивает зарядку мощностью до 5 Вт и силой тока 1 или 2 А, при напряжении 5 В. Такие же параметры имеют и проводные зарядки с интерфейсом USB.

Qi так же позволяет приемнику и передатчику обмениваться информацией по своему протоколу. Передатчик запрашивает приемный модуль о поддерживаемых стандартах, уровне зарядки, что позволяет регулировать силу заряда и отключение передающего устройства, если аккумулятор полностью зарядится. Последняя версия Qi имеет КПД около 80% и допускает расстояние между приемником и передатчиком до 45 мм.

На сайте Wireless Power Consortium указано, что сертификацию Qi получили около 1080 устройств.

А вот AirFuel продвигает свой стандарт РМА . Он меньше распространен, но некоторые производители мобильной техники поддерживают и его. А в отдельных устройствах есть поддержка сразу двух стандартов и РМА, и Qi.

Различиями между стандартами Qi и РМА являются частота передачи и протокол соединения.

Вредность и безопасность

Техника беспроводной передачи методом электромагнитной индукции использует ближнее электромагнитное поле на расстояниях около одной шестой длины волны. Энергия ближнего поля сама по себе не является излучающей. Сила электромагнитного поля быстро падает с увеличением расстояния от источника больше 5 см.

Так что существующие беспроводные зарядки для телефонов можно считать безвредными и безопасными для человека.

Достоинства и недостатки

Главные преимущества, которые можно увидеть в конструкции и методе передачи энергии:

1. Отсутствие проводов, подключаемых к мобильнику. Не расшатывается разъем USB на телефоне, никто случайно не зацепит. Хотя сам передатчик подключается к розетке проводом.
2. Возможность использовать несколько передатчиков в здании и переходя из комнаты в комнату не нужно носить с собой зарядку. Можно просто перейдя в другую комнату положить смартфон на передатчик и зарядка продолжится.

К недостаткам можно отнести:

1. Большее время зарядки, чем от штатного блока питания.
2. Большая стоимость самого устройства беспроводной зарядки по сравнению с обычным зарядным.

Беспроводная зарядка для телефона своими руками

Если нужное устройство не поддерживает стандарт беспроводной зарядки, то можно сделать такую зарядку и своими руками.

Самый простой способ сделать беспроводную зарядку – это купить передатчик и для телефона приобрести специальный чехол или насадку, которые имеют приемный модуль. Такой приемник подключается к смартфону через обычный зарядный разъем.

Беспроводные зарядные устройства для мобильных телефонов в видеообзоре:

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

Мобильная техника плотно вошла в нашу повседневную жизнь, и появление беспроводных зарядных устройств вполне закономерно. Ведь электронные потребительские приборы (такие как смартфоны, например) должны в идеале работать длительно и безотказно, при этом не очень удобно каждый раз втыкать вилку в розетку, а штекер — в гаджет, когда нужно его подзарядить.

Комплект беспроводных интерфейсов (Wi-Fi, Bluetooth и т.д.) давно стал привычным атрибутом многих портативных устройств, так почему бы не включить в этот набор интерфейс для беспроводной зарядки? И современные технологии позволили это реализовать.

Конечно, при беспроводной подзарядке заряжаемое мобильное устройство должно находиться на расстоянии не менее 4 см от зарядника, но согласитесь, это удобнее, чем провод, тянущийся от вилки. Иногда во время подзарядки возникает необходимость принять звонок, отойти от зарядника, затем вернуть смартфон на место вблизи передатчика зарядного устройства. Это проще, чем каждый раз перетыкать штекер.

А в некоторых сферах, например в медицине, технология беспроводной зарядки аккумуляторов просто необходима (приборы экстренной помощи, светильники на аккумуляторах и т.д.). Не даром за последние годы такие ведущие производители электроники как Intel, Samsung, NXP, Texas Instruments и многие другие, - активно взялись разрабатывать оборудование и микросхемы для беспроводных зарядных устройств.

Принципиально технология беспроводной зарядки основана на передаче электроэнергии электромагнитной индукцией. В ближней зоне индукции реактивное взаимодействие передатчика и приемника наибольшее. Так, для частоты в 10 МГц ближняя зона простирается на 4,7 метра.

Благодаря явлению электромагнитной индукции, в замкнутом контуре приемника возбуждается индукционный ток, при этом источником переменного магнитного потока (индуктором) служит контур передатчика.

Система включает в себя пару — катушку приемника и катушку передатчика, которые индуктивно связаны между собой. Переменный ток первичной катушки (передатчика) образует магнитное поле, которое пронизывает витки вторичной катушки (приемника), и индуцирует на ней ЭДС.

Напряжение с приемной катушки и используется для зарядки аккумулятора мобильного устройства. И чем ближе приемник к передатчику, тем больше энергии приемник получает. На больших расстояниях индуктивная связь мизерна, и система становится неэффективной. Коэффициент связи катушек k имеет большое значение.

Взаимная индуктивность контуров, соответствие резонансных частот, добротность катушек приемника и передатчика — все это влияет на качество беспроводной передачи электроэнергии от передатчика к заряжаемому устройству. На резонансной частоте, при высокой добротности обоих контуров, при высоком коэффициенте связи катушек КПД системы получается наибольшим. Это очевидно из теории антенн.

Ассоциация потребителей электроники классифицирует технологии беспроводных зарядных устройств по величине коэффициента связи контуров. При значении коэффициента связи до 0,1 система называется слабосвязанной, а если коэффициент приближается к 1, то это сильносвязанная система. Сильносвязанные системы называются магнитно-индуктивными, а слабосвязанные — магнитно-резонансными. Эти два типа систем кардинально отличаются между собой.

Магнитно-резонансная технология менее критична ко взаимному расположению катушек, и с одним передатчиком может работать сразу несколько приемников, то есть одно зарядное устройство может заряжать одновременно несколько девайсов. Но здесь критично расстояние.

Для достижения лучшей эффективности выбирается резонансная частота наилучшим образом взаимодействующая с сопротивлением нагрузки. Эффективная же добротность магнитно-индуктивных систем значительно ниже. При точном согласовании в магнитно-резонансной технологии передача энергии происходит с наивысшем КПД. Важно, что в процессе работы системы любого типа необходимо точно контролировать текущие параметры, чтобы эффективность передачи энергии не снижалась.

Согласно спецификациям WPC 1.1 частота резонанса должна быть из диапазона от 100 до 205 кГц, а в спецификациях PMA - от 277 до 357 кГц, при добротности от 30 до 50. По спецификациям A4WP частота фиксирована, и согласование импедансов приемника и передатчиков должно быть строгим. Для магнитно-резонансных систем добротность может достигать 100.

Что касается КПД, то даже 97 процентный КПД проводных зарядников еще не достигнут. Тем не менее преимущество магнитно-резонансных систем зарядки налицо: катушка передатчика может быть размером в 12 раз больше катушки приемника, при этом приемников можно разместить несколько, и заряжать одновременно, скажем, три смартфона.

Андрей Повный

Технология беспроводной зарядки появилась несколько лет назад, но до настоящего момента она не находила широкого применения на рынке смартфонов. Lumia 920 и 820 стали первыми смартфонами Nokia, в которых реализована возможность беспроводной зарядки.

Всё, что вам нужно сделать, — положить свой телефон на платформу DT-900, подставку DT-910, подушку Fatboy или динамик JBL PowerUp — и телефон немедленно начнет заряжаться.

Как осуществляется беспроводная зарядка?

Беспроводная подзарядка — это метод передачи электрической энергии через воздух на заряжаемое устройство. Устройство будет заряжаться без непосредственного подключения его к сети. Процесс зарядки потребовал сложного технического решения. На схеме ниже показан основной принцип индуктивной передачи электричества.

Катушка передатчика L1 располагается снизу, а катушка приёмника L2 сверху. L1 находится в зарядном устройстве, L2 — в смартфоне. Переменный ток в катушки L1 образует магнитное поле, которое вызывает появление напряжения в катушке L2. Это напряжение используется для зарядки аккумулятора устройства.

В устройствах с беспроводной зарядкой Nokia применяется технология стандарта Qi (читается [чи]), разработанная и используемая более чем в сотне компаний по всему миру. Это всемирно признанный стандарт, поэтому ваше устройство можно будет подзаряжаться с ним в любой точке земного шара.

Nokia уже заключила соглашения с Coffee Bean, Tea Leaf и Virgin Atlantic — эти компании будут предоставлять своим клиентам возможность заряжать смартфоны Lumia 920 и 820 с помощью беспроводных устройств.

Каждое зарядное устройство Nokia имеет свои особенности.

DT-900 — стандартная, но привлекательная платформа. Во время подзарядки на подставке DT-910 телефон можно использоваться для видеозвонков или работы с приложениями. Подушка Fatboy подойдет тем, кто любит необычные вещи. Динамики JBL PowerUp будут воспроизводить музыку, пока заряжается телефон.

Nokia постаралась сделать процесс беспроводной зарядки удобнее, чем у конкурентов. Активная площадь зарядного устройства увеличена до 80 %, чтобы пользователь просто смог положить телефон на платформу, не тратя лишнее время на его правильное размещение.

Все эти зарядные устройства вы сможете приобрести в магазинах, которые будут торговать смартфонами Lumia 920 и 820.

В наши дни человек без смартфона - человек, оторванный от жизни. Трудно представить, что несколько лет назад мобильник использовался только для связи. Сейчас этот маленький помощник даёт нам как доступ к интернету и множеству приложений, так и будит нас по утрам. Список благ, предоставляемых смартфоном, можно продолжать бесконечно. Неудивительно, что для современных телефонов изобрели большое количество гаджетов. Один из них - беспроводное зарядное устройство, о котором мы и хотели бы подробнее поговорить.

Как определить, поддерживает ли телефон беспроводную зарядку?

Из названия понятно, что это гаджет, позволяющий заряжать смартфон без использования проводов. Представляет собой небольшую подставку, подключённую к сети. Внутри располагается индукционная катушка, которая создаёт вокруг себя небольшое магнитное поле. Если в радиусе этого поля будет находиться смартфон, то он будет получать электричество в прямом смысле слова по воздуху. Но есть один нюанс - в смартфоне должна быть также встроена индукционная катушка. Она будет служить своего рода приёмником энергии от зарядного устройства.

Целью создания этого устройства было избавление современных смартфонов от разъёмов зарядника, а также позволить всем устройствам в доме заряжаться от одной платформы . Задумка удалась, но почему тогда мы не видим этой технологии в каждом доме и сами ею не пользуемся? Ответ прост - несмотря на все плюсы, это чудо-устройство имеет и минусы.

Плюсы и минусы беспроводного зарядного устройства

Плюсов у беспроводной зарядки достаточно, но все они имеют свой краеугольный камень.

Отсутствие проводов

Без сомнений, это большой плюс. Провода всегда были слабым местом в зарядках. При частых перегибах провод легко повреждался и путался. Частая подзарядка расшатывала USB-порт в телефоне, и рано или поздно требовался ремонт. Но есть и обратная сторона медали. Отказ от проводов снизил КПД (коэффициент полезного действия) с 90% до 60–75%. Проще говоря, при использовании беспроводной зарядки ваш смартфон будет заряжаться дольше примерно в 2–3 раза.

Дальность использования

Казалось бы, нет проводов - нет ограничений, а заряжать телефон можно просто находясь в квартире. Но нет - радиус использования беспроводного зарядного устройства очень скромный (3–5 см) и телефон придётся класть на подставку. Ещё одним весомым недостатком будет невозможность использования смартфона во время зарядки .

Цена

Стоимость зарядного устройства достаточно вариативна, но она всегда будет дороже привычной нам зарядки.

Стандарты

Хотелось бы рассказать о стандартах, благодаря которым использование технологии передачи электричества по воздуху стало возможным.

Qi («Ци», в честь термина восточной философии) разработан WPC (Wireless Power Consortium - Консорциум беспроводной электромагнитной энергии). Он является самым распространённым и поддерживается такими гигантами мобильной индустрии, как Asus, Motorola, HTC, Huawei, LG, Nokia, Samsung, Blackberry, Sony и другими. Ознакомиться подробней со стандартом и списком поддерживаемых устройств можно на их официальном сайте.

Стандарт PMA также использует принцип электромагнитной индукции, но не может похвастаться столь большим списком производителей, поддерживающих их технологию, как у Qi. Разработан он компанией Powermat, которая в данный момент пытается бороться с нездоровой конкуренцией со стороны Qi.

Этот стандарт использует технологию Rezence, которая кардинально отличается от PMA и Qi. Странно то, что самый непопулярный стандарт имеет множество плюсов, в сравнении со своими конкурентами. К плюсам относится:

• возможность зарядки через помехи (если положить книгу между смартфоном и зарядником, ничего не изменится);
• одна платформа может обеспечить энергией несколько устройств;
• работа в непосредственной близости с металлическими предметами и т. д.

Ознакомиться с полным списком смартфонов, которые могут использовать беспроводную зарядку прямо из коробки, можно на официальном сайте https://www.wirelesspowerconsortium.com. Хотелось бы отметить, что большая часть фирм-производителей позаботились о том, чтобы их продукт поддерживал использование этой технологии.

Как быть, если вашего смартфона нет в списках поддерживаемых устройств, а пользоваться беспроводной зарядкой вам необходимо? Если у вас встал такой вопрос, то, вероятнее всего, вы счастливый пользователь продукции Apple. Пока в iPhone не предусмотрена возможность приёма электромагнитных сигналов. Однако есть альтернатива - приобретение вспомогательного аксессуара, который будет это делать за ваш телефон . Помещается он под стандартный чехол и не причиняет никакого дискомфорта.

Вредна ли беспроводная зарядка для здоровья

Как и любая новая технология, беспроводное зарядное устройство вызывает множество вопросов. Один из самых острых - наносит ли оно вред здоровью. Сразу развеем этот надуманный миф. Оно нанесёт вам не больше вреда, чем электронная бритва, работающая по той же технологии. Это же утверждают и сами разработчики стандарта WPC.