Многие мобильные устройства имеют функцию беспроводной зарядки. Для пополнения запаса энергии аккумулятора к ним не надо подключать разъемы. Вокруг этого процесса накопилось немало мифов и предубеждений.
Из чего состоит и как работает беспроводная зарядка
Принцип работы беспроводной зарядки (wireless charging) не содержит ничего мистического. Он основан на явлении электромагнитной индукции. Если есть катушка индуктивности и через нее пропустить ток, то вокруг катушки (называемой первичной или передающей) возникнет электрическое поле. Если в области этого поля разместить другую катушку, то ее сечение будет пересекать магнитный поток. Если этот поток вызван переменным током через передающую катушку, то он будет меняться во времени, при этом во второй катушке (вторичной или приемной) возникнет ЭДС. Ток, создаваемый этой ЭДС можно использовать для зарядки аккумуляторов (предварительно выпрямив его).
На этом принципе действия основана работа трансформатора. Дополнительно трансформатор имеет сердечник, концентрирующий магнитный поток. В его отсутствие часть магнитных линий (голубая штриховая линия на рисунке) не будет пересекать витки приемника и не будет принимать участие в передаче энергии.
Беспроводная зарядка устроена несложно. Передающая катушка размещается в ЗУ (в базе), а приемная – в заряжаемом гаджете. Из-за того, что у мобильных устройств существуют ограничения по габаритам, вторичную катушку делают плоской. Первичную катушку тоже выполняют плоской – чтобы обеспечить оптимальную связь между приемной и передающей частями. Передача энергии обычно ведется в диапазоне нескольких килогерц.
В промышленности используются системы беспроводной зарядки, работающие в диапазоне микроволн (подобно СВЧ-печам). Их преимущество – повышенная дальность действия. В быту такие устройства вряд ли найдут применение.
Существующие стандарты беспроводных зарядных устройств
Основной стандарт wireless charging называется Qi (читается Ци). Если глубоко не вдаваться в технические подробности, то этот стандарт подразумевает передачу энергии на частотах 100-205 кГц и мощность до 65 ватт. Заявленное расстояние между приемником и передатчиком – 4 см.
Стандарт Qi содержит протокол обмена данных между базой и приемной частью. Система обнаруживает заряжаемое устройство, проверяет его готовность и только после этого дает команду на начало зарядки. По ходу процесса состояние аккумулятора периодически контролируется. При достижении уровня 100% пополнение запаса энергии прекращается.
Существуют другие стандарты беспроводной передачи энергии. Стандарт PMA практически не отличается от Qi, но передатчик работает на частотах 277-357 кГц. Это позволяет снизить габариты первичной и вторичной катушек, но мощность быстрее падает с удалением приборов друг от друга. Этот стандарт особых преимуществ перед Qi не имеет, к тому же он разработан позже Ци, когда рынок уже был завоеван, поэтому он продвигается с трудом.
Как активировать функцию беспроводной зарядки на телефоне Samsung
Если телефон помещен на базовую станцию wireles charging, и никаким образом на это не отреагировал, скорее всего, функция беспроводной зарядки не активирована. Ее надо настроить. Процесс показан на примере телефона Samsung Galaxy, но на других устройствах он принципиально не отличается.
В первую очередь надо проверить, какая версия программного обеспечения установлена на устройстве и, при необходимости, обновить ПО. Для этого надо в разделе Настройки:
- выбрать раздел Обновление ПО;
- активировать пункт Загрузка и установка;
- следовать инструкциям.
После обновления надо выбрать в меню раздел Батарея.
В этом разделе надо выбрать подпункт Другие настройки аккумулятора. Если функция Быстрая беспроводная зарядка деактивирована, ее надо включить.
Если после этого процесс не начался или запас энергии пополняется слишком медленно, надо попробовать снять с телефона чехол и отключить все дополнительные аксессуары.
Видео-инструкция по настройке Samsung Galaxy S10 на базе Android 10.
Как правильно пользоваться бесконтактной зарядкой
В большинстве случаев беспроводную зарядку поддерживают топовые модели производителей устройств на Android, а также смарт-часы, фитнесс-браслеты и т.п. Использовать прибор с системой беспроводной зарядки несложно:
- базовую станцию надо разместить в удобном месте недалеко от бытовой розетки;
- включить адаптер в сеть 220 вольт;
- расположить заряжаемое устройство согласно инструкции по эксплуатации;
Зарядка начнется автоматически и завершится при достижении уровня 100%. Теоретически проблемы может вызвать лишь заключительный пункт. Чтобы избежать неверного положения приборов на базе, многие производители выполняют конструкцию базового блока с принудительным позиционированием. В них установить устройство неправильно не получится.
Для некоторых моделей выпускается внешний модуль Wirelles charger, который приобретается отдельно и подключается к телефону через разъем. Большого смысла в этом нет – он объединяет все минусы проводной и беспроводной систем, а существенного увеличения удобства не дает.
Что значит обратная беспроводная зарядка
Некоторые гаджеты оснащены функцией обратной беспроводной зарядки. Это означает, что аккумулятор телефона становится источником энергии для сторонних устройств. Приемная катушка смартфона (или планшета) становится передающей. Ток от аккумулятора преобразуется в переменный ток и подается в катушку.
Вокруг катушки возникает переменное магнитное поле, энергия которого может использоваться для подзаряда других устройств. Так как емкость первичной батареи ограничена, а КПД передачи невысок, эффективно заряжать беспроводной зарядкой получится лишь маломощные устройства – смарт-часы, фитнесс-браслеты и т.п.
Существенные минусы технологии
Технология беспроводной зарядки позволяет повысить комфортность использования гаджетов и имеет несомненные плюсы, основные из которых:
- простота процесса;
- меньшее количество шнуров;
- заряжаемое устройство можно сделать полностью пыле- и влагонепроницаемым;
- повышенная надежность – меньшая вероятность поломки разъемов и повреждения жил шнуров при перегибе.
Но wireless charging имеет и недостатки, многие из которых обусловлены принципом действия и носят врожденный характер. Хотя работа беспроводной зарядки, как и у трансформатора, основана на явлении электромагнитной индукции, в отличие от трансформатора первичная и вторичная катушки не имеют общего сердечника. А его назначение – формировать и концентрировать магнитный поток между приемником и передатчиком. В отсутствие сердечника существенная часть магнитного поля рассеивается впустую. Это вызывает ограничения:
- Из-за рассеяния части энергии КПД беспроводной зарядки намного ниже обычной, что значительно снижает скорость пополнения энергии. Компенсировать потери повышением мощности передающей части проблематично – излишек энергии выделяется в виде тепла. Повышение скорости зарядки таким путем вызовет пропорциональное увеличение нагрева приемной и передающей частей.
- Позиционирование телефона относительно базы должно быть точным. Нельзя установить смартфон в любом положении – приемную катушку будет пересекать еще меньшее количество линий магнитного поля, что приведет к еще большим потерям. Еще на КПД передачи в значительной мере влияет и расстояние между передатчиком и приемником – при их взаимном удалении количество передаваемой энергии резко падает.
- Чехлы на телефонах могут играть роль экрана, поглощая часть энергии магнитного поля. Скорость зарядки при этом дополнительно упадет, а кроме того, чехол может нагреться.
- Если в область действия поля рассеяния попадут токопроводящие (металлические) предметы, это вызовет их разогрев. Вряд ли это вызовет порчу ЗУ, как пугают многие интернет-эксперты, но к определенным неприятностям это вполне может привести.
- Во время пополнения энергии телефоном затруднительно пользоваться – он должен находиться в статическом положении.
Не стоит забывать и о вредном воздействии рассеиваемого поля на живые организмы, включая человеческий. Конечно, если не сидеть часами и днями вплотную к включенному заряднику, вряд ли здоровью человека или животного будет нанесен сколько-нибудь заметный вред. Но любое электромагнитное излучение неполезно, об этом надо помнить.
Еще один недостаток устройств wireless charging – несколько повышенная стоимость. В некоторых случаях это может быть существенно.
На текущем этапе развития технологий беспроводной способ пополнения энергии аккумуляторов – скорее интересная игрушка, чем реальное конкурентное преимущество. Но ничего не стоит на месте. Стоит ожидать, что уже в ближайшем будущем плюсы wireless charging перекроют недостатки технологии.
