Как работает беспроводная зарядка для телефона: ответ специалиста

Технологии делают удобнее жизнь современного пользователя мобильных устройств в самых разных аспектах. Если до недавнего времени главные конкурентные позиции сосредотачивались в самих устройствах, то сегодня все больше внимания производители уделяют аксессуарам и периферийным компонентам.

Одним из них является беспроводная зарядка. Как работает данное устройство и чем оно может быть полезно современному пользователю? Ответы на эти вопросы заключаются в самой концепции связи, исключающей проводное соединение. Беспроводной контакт призван избавить людей от хлопот с неудобными разъемами. Во многом эта идея реализовалась, но не обошлось и без недостатков таких устройств.

Особенности беспроводных зарядок

В первые же годы распространения телефонов для сотовой связи производителям приходилось оговариваться при позиционировании таких гаджетов как мобильных. Дело в том, что мобильными они были и остаются лишь условно, поскольку есть зависимость от кабеля зарядного устройства. Снять все условности такого обозначения мобильных телефонов и смартфонов позволила беспроводная зарядка.

Как работает данный прибор? Все технологии, на которых базируются подобные зарядки, основываются на принципах передачи электроэнергии на расстоянии. Важно отметить, что распространение технологий беспроводной связи и передачи информации давно не является чем-то новым и удивительным. Модули радиосигналов, датчики Bluetooth и Wi-Fi, сетевые точки доступа – все это в той или иной степени позволяет передавать информационные сигналы.

Однако новизна и принципиальное отличие именно зарядных устройств с беспроводным принципом действия заключаются как раз в возможности передачи на расстоянии энергии для питания аккумуляторов.

Что нужно знать, используя беспроводную зарядку

Как установить смартфон на зарядную станцию

Положите смартфон в центр беспроводной зарядки или на место, предусмотренное производителем.

Смартфон на беспроводной зарядке стандарта Qi / aliexpress.com

Убедитесь, что зарядка началась. Если этого не случилось, ваш смартфон не поддерживает такой способ передачи энергии или вы используете слишком толстый чехол.

Как избежать перегрева во время беспроводной зарядки

Во время беспроводной зарядки смартфон нагревается больше обычного. Чтобы избежать перегрева, он может временно отключить передачу энергии, когда заряд аккумулятора достигнет 80%.

Не используйте громоздкие чехлы, которые мешают естественному теплообмену. И не кладите на устройство, которое заряжается, посторонние предметы. Опасно накрывать его тканью, которая ограничит циркуляцию воздуха.

Как долго смартфон может находиться на беспроводной зарядке

Смартфон может находиться на беспроводной зарядке всю ночь напролёт. Когда заряд его аккумулятора достигнет 100%, передача энергии прекратится.

Главное, используйте качественные зарядку, кабель и блок питания, чтобы избежать короткого замыкания.

Принцип работы

Наиболее распространенная конструкция таких устройств предусматривает наличие в начинке индукционных катушек. По сути, они выполняют функцию приемников, а также трансляторов электрических сигналов. При подключении самой зарядки к электросети формируется напряжение, после чего образуется и магнитное поле – вокруг передающей катушки. Собственно, после вхождения в это поле телефона активизируется и беспроводная зарядка.

Как работает восполнение заряда? За счет преобразования электромагнитных волн, которые переходят в аккумулятор уже в качестве электричества. При этом целевым объектом для питания может выступать не только телефон или смартфон. Разработчики ориентируются на широкие стандарты аккумуляторов и батарей, под которые также подпадают и некоторые модели планшетов, фотокамер, плееров и другой техники.

В зависимости от модели устройства и ее характеристик, возможны разные условия поддержания зарядки. Например, для понимания того, как работает беспроводная зарядка Samsung, стоит ознакомиться со стандартом передачи энергии Qi. Такой передатчик способен восполнять емкость аккумулятора на расстоянии 3-5 см, то есть практически мобильное устройство должно находиться в контакте с зарядным прибором.

Беспроводная зарядка смартфонов. Ответы на самые интересные вопросы

Оценка этой статьи по мнению читателей:

(40)

Рассказывать о том, что такое беспроводная зарядка — идея далеко не самая оригинальная. Если до 2020 года об этом писали многие техно-сайты, то после выхода первых смартфонов от Apple с беспроводной зарядкой (iPhone 8 и iPhone X), такие статьи появились буквально везде.

Поэтому у нас возникла такая дилемма. С одной стороны, никому не нужна очередная перепечатка на тему беспроводных зарядок. Но с другой — мы-то ничего об этом не писали.

Ну не писали и не нужно! — сказал бы человек, не читавший нашу статью о том, как работает батарея смартфона и как правильно ее заряжать. Но ведь если та статья (на столь избитую тему) получилась интересной, может и эта получится неплохой? Что ж, давайте это проверим!

Вначале мы расскажем об общем принципе работы беспроводной зарядки, а затем перейдем к самым интересным и волнующим вопросам.

Как работает беспроводная зарядка на смартфонах

Примерно так же, как и обычная зарядка, с помощью которой вы ежедневно заряжаете свой телефон! Или вы думали, внутри той маленькой коробочки с USB-кабелем, которую нужно вставлять в розетку, ток идет только по проводам?

Как мы знаем, для зарядки смартфону нужно 5 вольт, а розетка выдает 220 вольт. Чтобы наше устройство не сгорело при подключении к розетке, необходимо понизить напряжение. Для этого и нужна та самая коробочка под названием блок питания. Внутри этого блока находится трансформатор, принцип работы которого напоминает работу беспроводной зарядки.

Когда вы вставляете блок питания в розетку, провод от нее не идет прямиком в смартфон, а просто наматывается на катушку и больше ни к чему не подключается:

Но как же тогда ток поступает в телефон, если провод от розетки никуда не идет? Именно беспроводным путем! А рядом с этой катушкой размещается еще одна, провод которой и подключается к смартфону:

Такой хитрый трюк позволяет нам понижать или повышать напряжение. А работает это следующим образом.

Когда по проводу протекает переменный ток, вокруг него возникает переменное магнитное поле. Чем больше тока, тем сильнее это поле. Почему так происходит? Да просто так устроен наш мир — подброшенный камень падает вниз, а движение электронов в проводе сопровождается возникновением магнитного поля.

Под словом переменный подразумевается лишь то, что ток постоянно меняет свое направление. То есть, вначале все электроны движутся в одну сторону провода, а затем в обратную. За одну секунду ток в розетке меняет свое направление 50 раз. Этим переменный ток и отличается от постоянного, в котором электроны всегда движутся только в одном направлении.

Когда ток меняет свое направление, меняется и направление магнитного поля (север и юг). Можно сказать, что наш условный магнит (магнитное поле) как бы переворачивается 50 раз в секунду.

Так вот, более столетия назад люди обнаружили, что не только ток создает вокруг провода магнитное поле, но и само магнитное поле порождает в другом куске провода электричество, если этот провод будет находиться рядом.

А катушка нужна лишь для того, чтобы усилить магнитное поле, ведь магнитные поля каждого витка провода накладываются друг на друга.

Получается, когда мы включаем блок питания в розетку, ток проходит по первой катушке и создает магнитное поле, которое в свою очередь, заставляет двигаться электроны в другой катушке, создавая там электричество.

Вот так легко ток передается «по воздуху» от одного куска провода к другому!

Если вам интересно, каким образом 220 вольт превратились в 5 вольт, то здесь все еще проще. Оказывается, разница в напряжении зависит от количества витков провода. Если мы намотаем провод от розетки 220V, условно, в катушку из 220 витков, а второй провод, который будет подключаться к смартфону, намотаем в катушку из 5 витков, тогда 220V с одной стороны превратятся в 5V на другом проводе! Именно поэтому на картинке показано разное количество витков:

Если ток может легко «протекать» между двумя не связанными между собой проводами, ничего не мешает нам разделить такой трансформатор пополам, вытянув вторую катушку и поместив ее в смартфон.

Теперь, чтобы «переслать» энергию по воздуху, нужно будет просто положить смартфон на зарядное устройство, чтобы их катушки находились в непосредственной близости друг ко другу (синими стрелками показано магнитное поле):

Вот и весь секрет беспроводной зарядки!

И если с этим все понятно, тогда можем переходить к интересным вопросам.

— Почему все называют эти зарядки беспроводными, если они по проводу подключаются к розетке!?

Ровно по той же причине, почему и Wi-Fi называется беспроводным интернетом, несмотря на то, что сам роутер подключается к зарядке по проводу.

Конечно, было бы гораздо удобнее, если бы зарядка работала аналогично Wi-Fi роутеру. То есть, в доме стоял бы прибор, который просто «транслировал» энергию в пространство. Нужно зарядить смартфон? Опускаете шторку на телефоне и включаете зарядку, как Bluetooth или NFC.

В принципе, передача энергии на большие расстояния — вполне реальная задача и, возможно, такая технология скоро будет доступна пользователям смартфонов, но пока остается довольствоваться электромагнитной индукцией.

— Почему не все смартфоны поддерживают беспроводную зарядку?

Чтобы смартфон можно было заряжать без провода, внутри него должна находиться катушка, провода которой подсоединены к аккумулятору. Если производитель не встроил эту катушку, такой смартфон заряжаться без проводов не сможет.

Вот, к примеру, как она выглядит в iPhone XR:

Credits: iFixit

Кроме того, если у смартфона задняя крышка металлическая — беспроводной зарядки там быть не может, так как в крышке под воздействием магнитного поля будет появляться ток и она начнет сильно нагреваться. Ничем хорошим это не закончится.

— Можно ли для смартфона покупать любую беспроводную зарядку или нужна определенная?

Еще несколько лет назад на рынке существовало несколько несовместимых между собой стандартов беспроводных зарядок. Самым популярным из них был Qi (читается как «Чи» или «Ци»), но встречались и другие, например, PMA.

Но так как принципиальной разницы между Qi и PMA не было, плюс, Apple выбрала Qi в качестве стандарта для iPhone, PMA проиграл битву. Сегодня практически во всех устройствах используется стандарт Qi, поэтому, если ваш смартфон более-менее современный, подойдет любая зарядка этого стандарта.

— Нужно ли выключать беспроводную зарядку из розетки, когда она не заряжает смартфон?

В этом нет никакой необходимости. Беспроводная зарядка работает в режиме ожидания, когда нет никакой нагрузки. Естественно, электричество при этом практически не потребляется и зарядка не нагревается.

Периодически такая зарядка посылает тестовые импульсы в ожидании ответа от смартфона и пока он ей не ответит, устройство не включится.

— Нужно ли размещать смартфон на зарядке в строго определенном месте с точностью до миллиметра?

Точность до миллиметра не нужна. Но, все же, катушки внутри смартфона и зарядного устройства должны располагаться более-менее точно относительно друг друга.

Если вы покупаете самую дешевую китайскую зарядку, скорее всего, внутри нее будет всего одна катушка и вам придется каждый раз следить за тем, куда и как вы кладете смартфон, чтобы расположение катушек совпало. Иначе смартфон либо не будет заряжаться вовсе, либо эффективность (КПД) зарядки будет крайне низкой и большая часть энергии будет уходить в никуда.

В обычных (хороших) зарядках размещается сразу несколько катушек внахлест:

Когда вы кладете смартфон на такую зарядку, она включает именно ту катушку, которая находится ближе всего к катушке телефона. Так что, при использовании нормального зарядного устройства точно позиционировать смартфон не нужно. Просто положили телефон на зарядку и пошли по своим делам.

Есть и другие интересные решения. Например, когда катушка внутри беспроводной зарядки может передвигаться — вы кладете смартфон, а она подъезжает прямо под катушку телефона.

— Влияет ли чехол на работу беспроводной зарядки?

В чехле смартфон будет находиться чуть дальше от катушки, но если его толщина не превышает 2-3 мм, это не должно сказаться на принимаемой мощности. Поэтому снимать чехол во время зарядки не нужно. Если же он слишком толстый или смартфон будет располагаться слишком далеко от катушки (скажем, дальше 7 мм), зарядка просто отключается.

Материал чехла не играет никакой роли, только если это не металл. Если же на чехле есть металлические вставки, нужно чтобы они не перекрывали катушку. Но даже в этом случае зарядка может не работать. Подробности смотрите в следующем ответе.

— Что будет, если на зарядку положить металлический предмет или рядом окажется что-то из металла?

Естественно, когда металл попадает в переменное магнитное поле, внутри индуцируется электричество и металлический предмет начинает нагреваться. Это могло бы закончиться самыми неприятными последствиями, вплоть до пожара. Но такой сценарий невозможен даже в теории.

Дело в том, что стандарт Qi — это не просто катушка, по которой протекает ток и возникает магнитное поле. На самом деле, беспроводная зарядка — это очень умное устройство, которое никогда не включится, пока не «договорится» со смартфоном.

В режиме ожидания беспроводная зарядка не способна ни зарядить смартфон, ни нагреть металлический предмет. Она практически не работает. Как только в поле действия зарядки попадает любой металлический предмет, включая катушку смартфона, она начинает опрашивать устройство.

Послав запрос, зарядка ожидает ответ. Если устройство подтвердит, что оно полностью совместимо со стандартом Qi, тогда зарядка проверит информацию о положении устройства. И если все эти проверки «металлический предмет» пройдет успешно, только тогда зарядка включится.

Естественно, у простой железки «не хватит ума», чтобы активировать зарядное устройство.

Но что будет, если мы разместим на зарядке смартфон, а рядом будет находиться металлический предмет (монета, кольцо, скрепка) или магнит? Ведь смартфон никак не скажет зарядке, мол, тут что-то рядом подозрительное лежит и пока лучше повременить с передачей энергии.

Верно, не скажет! Но это и не требуется. Зарядка не прекращает общение со смартфоном, который сообщает ей много информации (принимаемую мощность, процент заряда и пр.). И если она заметит, что определенное количество энергии идет в обход смартфона, зарядка тут же прекращается (или не начинается вовсе). Эта технология называется Foreign Object Detection (обнаружение посторонних предметов).

Кстати, именно это «общение» зарядного устройства и телефона гарантирует своевременное отключение процесса заряда, когда аккумулятор полностью зарядился.

— А что будет, если положить на беспроводную зарядку телефон, не поддерживающий эту технологию?

Хотя этот вопрос и может показаться чисто гипотетическим, на самом деле, он имеет и практический смысл. Дело в том, что сегодня очень распространены автомобильные держатели для смартфонов со встроенной беспроводной зарядкой. Поэтому некоторых может волновать вопрос, что будет, если обычный смартфон поместить в такой держатель.

Как вы уже, наверное, догадались, ничего страшного не произойдет, так как Qi-стандарт обязательно требует согласования с устройством перед началом зарядки. О чем можно «говорить» со смартфоном, не понимающим «язык» беспроводной зарядки? Соответственно, зарядка просто не будет работать.

— Влияет ли беспроводная зарядка на работу Bluetooth, Wi-Fi или NFC?

Казалось бы, причем здесь Wi-Fi или Bluetooth?

На самом деле, беспроводная зарядка работает на определенной частоте, так как направление тока меняется тысячи раз в секунду. При работе зарядки возникают электромагнитные волны, которые могут распространяться за пределы смартфона. Но рабочая частота Qi-зарядок составляет от 100 до 300 кГц, в то время как Wi-Fi и Bluetooth работают на частоте 2.4 ГГц, а NFC — на частоте 13.5 МГц.

Таким образом, беспроводная зарядка никак не может повлиять на работу Bluetooth, Wi-Fi или NFC. Однако вызвать помехи в диапазоне 100-300 кГц — вполне способна.

— Беспроводная зарядка вредна для здоровья?

Если положить руку на беспроводную зарядку, ничего не произойдет, так как она даже не включится. Когда зарядка работает, ее электромагнитное излучение совершенно безвредно для здоровья человека. Равно как и излучение от смартфона или вышек 5G.

— Убивает ли беспроводная зарядка батарею смартфона?

Не сильнее, чем проводная зарядка. Батарею ежедневно «убивает» сам процесс заряда и разряда, так как после каждого такого цикла емкость незначительно сокращается из-за химических процессов, происходящих внутри аккумулятора.

Но что по-настоящему вредно для батареи, так это очень высокая температура. И здесь ситуация следующая. С одной стороны, беспроводный способ зарядки — далеко не самый эффективный. Зарядное устройство потребляет больше энергии, чем отдает. А смартфон получает меньше энергии, чем отдает зарядка. Часть этой энергии уходит в тепло.

К слову, в обычной зарядке катушки не просто так «болтаются» в воздухе, а наматываются на специальный магнитопровод, чтобы добиться максимально эффективной передачи магнитного поля. Здесь же никакого магнитопровода нет.

Зачастую выделяемого тепла не достаточно для того, чтобы причинить хоть какой-то вред аккумулятору. А быстрые беспроводные зарядки и вовсе оборудованы системой охлаждения.

Кроме того, в процессе зарядки оба устройства не прекращают обмениваться информацией и при опасном повышении температуры зарядное устройство начнет снижение мощности.

В целом, беспроводная зарядка — это совершенно естественный метод, который ничем не опаснее проводной зарядки.

P.S.

Мы открыли Telegram-канал и сейчас готовим для публикации очень интересные материалы! Подписывайтесь в Telegram на первый научно-популярный сайт о смартфонах и технологиях, чтобы ничего не пропустить!

Понравилась статья? Поделитесь с другими:

40
1
1
42
Поделились

Как бы вы оценили эту статью?

Нажмите на звездочку для оценки

Внизу страницы есть комментарии…

Напишите свое мнение там, чтобы его увидели все читатели!

Большое спасибо за отзыв!

Безопасность беспроводных зарядок

Способность зарядок передавать энергию на расстояния справедливо вызывают вопросы относительно их безопасности для пользователей, которые в любом случае будут находиться в зоне действия индукционных катушек. Однако производители утверждают, что такие устройства не оказывают никакого вреда для здоровья.

В качестве примеров приводятся электробритвы и щетки, работающие на том же принципе электромагнитных полей, как и беспроводная зарядка для телефона. Как работает заряжающая панель в контакте с другой техникой и не наносит ли она ей вреда? Этот вопрос также поднимается, но и подобную опасность изготовители отрицают.

Дело в том, что максимальная мощность, на которой функционируют такие приборы, составляет не более 5 Ватт. Этого недостаточно, чтобы оказать негативное воздействие даже на чувствительные к электромагнитным полям аппараты.

Какие есть стандарты беспроводной зарядки

Чтобы зарядить смартфон без проводов, используется пара катушек: одна в зарядной станции, которая подключена к питанию, другая в устройстве.

Когда на первой катушке появляется ток, вокруг неё образуется магнитное поле, которое передаёт его на вторую.

Беспроводная зарядка изнутри / belkin.com

Магнитное поле появляется из-за использования переменного тока высокой частоты. Он преобразовывается в постоянный, когда передаётся на устройство.

В зависимости от частоты тока в работу включаются магнитная индукция или магнитный резонанс.

Магнитно-индукционные станции

Они передают энергию на расстояние около 10 мм и используют для этого частоту переменного тока 100–357 кГц. Чтобы зарядить смартфон с помощью такой станции, он должен поддерживать конкретный диапазон её частот.

Магнитное поле не проходит через металл, поэтому беспроводная зарядка возможна только на смартфонах, задняя панель которых сделана из стекла или пластика. При этом даже толстый защитный чехол может помешать процессу зарядки.

По принципу магнитной индукции работают беспроводные зарядки Qi и PMA.

Qi

Разработкой стандарта Qi с 2008 года занимается организация Wireless Power Consortium (WPC), в которую входят производители зарядок из Америки, Европы и Азии. Его спецификации находятся в общем доступе Qi wireless power specification .

Этот стандарт беспроводной зарядки используют в iPhone 8 и более новых смартфонах Apple, а также во всех устройствах Samsung линейки Galaxy S последних пяти лет.

С ним также работают компании Xiaomi, Huawei, LG, Sony, Asus, Motorola, Nokia, HTC.

PMA

Разработкой стандарта PMA с 2012 года по 2015-й занималась организация Power Matters Alliance (PMA).

Он в большей мере распространён в США. Там его продвигали AT&T removed Qi wireless charging in the Lumia 1520 to make room for PMA сотовый оператор AT&T и сеть кофеен Starbucks.

Сегодня Power Matters Alliance в составе AirFuel Alliance занимается развитием альтернативного типа беспроводной зарядки AirFuel. Но вместе с Qi этот стандарт до сих пор поддерживают смартфоны Samsung, включая последние флагманы Galaxy S10, S10+ и S10e.

Магнитно-резонансные станции

В отличие от станций, работающих на магнитной индукции, в них применяется увеличенная вплоть до 6,78 МГц частота тока. Это позволяет расширить радиус зарядки до 40–50 мм.

В таких беспроводных зарядках также используется набор из двух катушек. Но они могут не находиться друг напротив друга, поэтому зарядные устройства необязательно должны быть выполнены в виде подставок или ковриков.

По принципу магнитного резонанса работают беспроводные зарядки стандартов Rezence и AirFuel.

Rezence

Разработкой Rezence с 2012 года по 2015-й занималась организация Alliance for Wireless Power (A4WP).

За счёт увеличения расстояния зарядки стандарт позиционировали как более удобную альтернативу Qi и PMA. Сейчас A4WP входит в состав AirFuel Alliance и работает над стандартом AirFuel.

Rezence продвигали производители комплектующих Broadcom, Gill Electronics, Integrated Device Technology (IDT), Intel, Qualcomm, Samsung Electronics, Samsung Electro-Mechanics, а также WiTricity.

AirFuel

Этот тип беспроводной зарядки ещё не вышел в массовое производство. Потенциал его распространения пока неясен, но компания Huawei планирует Huawei puts on a resonant wireless charging AirFuel комплектовать им все свои смартфоны.

Разработкой стандарта AirFuel, который станет продолжением Rezence, с 2020 года занимается организация AirFuel Alliance.

В теории AirFuel можно спрятать даже под стол или другую поверхность. Через неё станции смогут одновременно работать с несколькими устройствами: смартфонами, наушниками, ноутбуками.

Устройства от Samsung

Одной из самых успешных разработок в сегменте корейских беспроводных зарядок является панель Wireless Charging Pad. Это оптимизированная версия базового семейства, в которой были устранены распространенные проблемы большинства подобных устройств первого поколения. Одним из главных достоинств данной модели является способность взаимодействовать с аккумулятором телефона независимо от его положения относительно функциональной площадки.

В товарном виде эту версию представляет беспроводная зарядка для Samsung Galaxy S6, которая поддерживает стандарт WPC. Данная технология отличается тем, что подходит не только к смартфонам линейки Galaxy, но и к большинству других телефонов Samsung. Кроме того, как отмечает изготовитель, зарядка может восполнять энергию на половину емкости всего за несколько минут.

Какие устройства поддерживают беспроводную зарядку стандарта Qi?

Практически каждый смартфон поддерживает технологию беспроводной зарядки. Однако если мы заговорим о смартфоне от Apple iPhone, то для них необходим дополнительный аксессуар, чтобы телефон заряжался от беспроводной зарядки.

Остальные смартфоны, которые поставляются от фирмы-производителя, такие как Asus, Meizu, Xiaomi, HTC, LG, Samsung, Nokia и прочие могут заряжаться от беспроводной зарядки без наличия каких-либо дополнительных аксессуаров.

Тем не менее, давайте перечислим все модели устройств, поддерживающих беспроводную зарядку:

Apple: iPhone 8, iPhone 8 Plus, iPhone X.
Nokia: Lumia 720, Lumia 735, Lumia 810, Lumia 820, Lumia 822, Lumia 830, Lumia 920, Lumia 925, Lumia 928, Lumia 930, Lumia 950XL, Lumia 950 Dual-SIM, Lumia 1020, Lumia 1520, Lumia Icon.
Samsung: Galaxy S6, Galaxy S6 Duos, Galaxy S6 Edge, Galaxy S6 Edge+, Galaxy S7, Galaxy S7 Edge, Galaxy S8, Galaxy S8+, Galaxy Note 5, Galaxy Note 7, Galaxy Note 8.
Motorola: Droid Bionic, Droid 3, Droid 4, Droid Maxx, Droid Mini, Droid X, Droid Turbo, Moto Maxx.
LG: Revolution, Spectrum, Spectrum 2, Optimus 2, Lucid 1, Lucid 2, G2, G3, G3 Prime, G3 Cat 6, G4, G5, G6, G6+, Optimus, Optimus Pro, Optimus G Pro, Optimus G Pro 2, Optimus IT, L-05E, V30.
Google: Nexus 4, Nexus 5, Nexus 6, Nexus 7.
HTC: Thunderbolt, Droid Incredible 2, Droid Incredible 4G LTE, Rezound, Rezound 8X, Droid DNA, 8X.
Sony: XperiaN3, Xperia Z3, Xperia Z3V, Xperia Z4V.
YotaPhone: Yota Phone 2.
Vertu: Signature Touch.
Kyocera: Hydro Elite, Urbano L01, Urbano L03, Kyocera Torque, Kyocera Torque GO2.
Blackberry: Z30, Classic.
Asus: Padfone S.
Cat: Catphone S50.

Устройства от Apple

Сразу надо сказать, что «яблочная» продукция не поддерживает технологии беспроводной зарядки. Тем не менее производитель ищет альтернативные способы обеспечения данной возможности для своих пользователей.

В частности, он рекомендует использовать вспомогательные аксессуары в виде чехлов от фирмы Duracell. Поэтому вопрос о том, работает ли беспроводная зарядка через чехол, в случае с айфонами будет иметь положительный ответ. Если же такой способ не устроит, то можно воспользоваться картой-приемником формата iQi. Она подключается через специальный разъем Lightning и также скрывается под стандартным чехлом смартфона.

Стоит ли покупать беспроводную зарядку сегодня

Беспроводная зарядка станет хорошим подарком для коллеги или делового партнёра, она займёт достойное место на рабочем столе дома или в офисе.

Но до покупки беспроводной зарядки нужно обязательно взвесить её преимущества и недостатки.

Преимущества

Можно просто положить смартфон на зарядное устройство, и он тут же начнёт восполнять энергию.
Не нужно искать кабель с подходящим коннектором (Lightning, microUSB, USB-C).
Уменьшается износ кабелей питания, портов и коннекторов.

Недостатки

Беспроводная зарядка работает медленнее проводной из-за меньшего КПД.
Зарядная станция редко идёт в комплекте, обычно её приходится докупать отдельно.
Нельзя полноценно использовать смартфон во время зарядки.
Если случайно сместить смартфон, лежащий на станции, зарядка может прекратиться.
Толстые защитные чехлы и чехлы с металлическими частями могут мешать работе беспроводной зарядки.
Беспроводную зарядку не всегда удобно брать с собой.

У беспроводной зарядки сегодня больше минусов, чем плюсов. Пока она находится на начальном этапе развития, поэтому нужно чётко понимать, где и когда её уместно использовать.

Беспроводное зарядное устройство удобно на рабочем столе. Можно поставить его на прикроватную тумбу и класть на него смартфон перед сном. Но совсем неудобно брать такую зарядку в путешествие и использовать на ходу.

С развитием стандартов Qi и AirFuel беспроводные зарядки будут использоваться повсеместно. Но для этого производителям предстоит расширить радиус действия, увеличить скорость зарядки и разобраться с остальными недостатками.

Устройства от Cota

Интересные предложения разрабатывают и сотрудники Cota. Они не просто осваивают концепции специализированных зарядных панелей для мобильных устройств, а стремятся максимально расширять спектр их поля действия. Например, помимо телефонов и планшетов, таким прибором можно наполнить энергией носимую электронику. Причем для этого необязательно вплотную подносить устройство к активной панели.

Небольшой аппарат размером с хлебницу работает на расстоянии 10 м. Возникает вопрос: «Как работает беспроводная зарядка с таким радиусом? Достаточно ли она эффективна?» И тут стоит вернуться именно к носимой технике, среди которой: умные часы, браслеты и напульсники, так как именно в работе с данными гаджетами устройство демонстрирует наиболее впечатляющие показатели. Очевидно, что на обслуживание аккумуляторов от телефонов и смартфонов требуется больше времени.

Как появилась беспроводная зарядка

У людей появился важнейший беспроводной гаджет под названием смартфон, который стал и средством общения, и фотоаппаратом, и даже переносным банком. Его все равно периодически приходится заряжать с использованием проводов. Однако, не так давно стали популярны беспроводные зарядки, которые восстанавливают энергию смартфона без подключения к электросети через шнур.

Само понимание возможности создания беспроводной зарядки появилось в далеком 1820 году. Тогда известный физик Андре-Мари Ампер доказал, что электрический ток создает вокруг себя магнитное поле. А уже через год другой ученый Майкл Фарадей открыл закон индукции, по которому сейчас работает большинство беспроводных зарядок.

Тем не менее, впервые передать энергию на расстоянии смог лишь Никола Тесла в 1893 году. Но даже тогда никто не мог подумать, что беспроводной принцип зарядки можно использовать прямо сейчас. Поэтому практическое применение технологии заставило себя ждать почти целый век.

На сегодняшний день вопросами инноваций в области беспроводных технологий передачи электроэнергии занимаются организации Wireless Power Consortium и AirFuel Alliance.

Первое же применение беспроводной передачи энергии для портативной техники произошло в 2009 году. Тогда консорциум Wireless Power Consortium продемонстрировал миру стандарт беспроводного питания малых токов, который получил название Qi. А в 2015 году было и вовсе доказано, что электричество можно передавать по Wi-Fi. Но справедливости ради необходимо отметить, что подобная технология сейчас используется крайне редко.

Недостатки беспроводной зарядки

Как и все технологии, радикально меняющие подходы к использованию техники и электроники, беспроводные устройства для зарядки имеют и немало минусов. Конечно, пользователь получает существенное преимущество, так как ему не приходится возиться с проводами и разъемами, но зато эффективность наполнения блока питания при таком способе заметно сокращается.

Большинство устройств обеспечивает заряд за больший промежуток времени по сравнению с классической методикой. Помимо этого, есть и эргономические неудобства, от которых пока не может избавиться современная беспроводная зарядка. Как работает проводная система заряда? Она требует подключения к устройству, после чего им можно пользоваться те самые 30-60 мин., требуемые для восполнения энергии. Однако в случае с беспроводными технологиями не только увеличивается время заряда, но также исключается возможность использования аппарата в этот период.

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.

Направления для дальнейшего развития

Собственно, все направления развития зарядников, работающих без проводов, ориентированы на устранение вышеназванных недостатков и в целом улучшение базовых характеристик.

Также большой проблемой остается немалый вес таких приборов. В среднем сегменте рядовое устройство представляет собой платформу, которую едва ли можно назвать мобильной. Впрочем, здесь стоит отметить то, как работает беспроводная зарядка Samsung S6 и устройства для младших версий смартфона из линейки Charger Kit. Это панельные зарядные аксессуары, которые фиксируются к телефонам по типу защитных приспособлений и чехлов. Такая конфигурация сопряжения минимизирует габариты зарядной инфраструктуры, но при этом не отличается и высокой эффективностью.

Как правильно использовать

Чтобы работала беспроводная зарядка для телефона, необходимо:

Подключить станцию в сеть 220В с помощью адаптера и разместить на плоской поверхности.
Поместить на нее смартфон или иное устройство с поддержкой работы используемого стандарта (в данном случае Qi).
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.

Работает ли беспроводная зарядка, если у телефона есть чехол?

Ответ — да, по большей части. Поскольку беспроводная зарядка не зависит от физического контакта, небольшое количество дополнительного разделения, создаваемого большинством телефонных чехлов, не будет иметь значения.

Тем не менее, очень толстый корпус может привести к некоторой потере эффективности. Если вы используете очень толстый чехол для телефона, ваш телефон может заряжаться немного медленнее.

Беспроводные зарядные устройства

Единственный случай, когда вы столкнетесь с серьезной проблемой, — это использование металлического чехла для телефона. Алюминиевые чехлы для телефонов — нишевый продукт, но некоторые люди предпочитают их из-за их чрезвычайной долговечности. К сожалению, небольшое магнитное поле не проникает в алюминиевую оболочку.

Беспроводная зарядка по технологии Qi: разбираемся вместе с Nobby Expert

Идея беспроводной передачи энергии появилась еще в 19 веке, а впервые она была продемонстрирована сербским гением Николой Тесла в 1893 году на Всемирной Колумбовой выставке в Чикаго. Казавшаяся чудом технология теперь уже прочно вошла в обиход и встречается повсеместно, начиная от забавных, но бесполезных левитирующих лампочек и заканчивая действительно удобными вещами типа беспроводных зарядок для мобильных устройств.

Технология передачи энергии к аккумулятору смартфона без использования разъема и кабеля появилась давно, еще в 2008, то есть спустя всего год после презентации iPhone и зарождения рынка смартфонов в его нынешнем понимании. Производители устройств и комплектующих создали Консорциум беспроводной электромагнитной энергии (Wireless Power Consortium), целью работы которого стало объединение разных производителей для создания универсальной технологии беспроводной зарядки. Благодаря этому сотрудничеству появилась технология Qi — читается «Ци» (реже «Чи») и обозначает «энергию» или «жизненную силу» в китайской философии. Благодаря работе Консорциума были определены требования и принципы работы устройств и зарядных станций с поддержкой стандарта Qi, вследствие чего пользователи сегодня могут использовать индукционные коврики без оглядки на бренд смартфона и не менять аксессуары после покупки нового устройства.

Нельзя сказать, что после утверждения стандарта технологии Qi и начала его использования все прочие компании свернули разработки. Постоянно проводятся исследования, которые обеспечили бы значительно большую скорость зарядки или увеличение расстояния между ковриком и устройством – но ничего из этого не готово к массовому производству и в отсутствии достойных революционных идей все больше производителей смартфонов начинают внедрять поддержку стандарта Qi. Даже , добавив поддержку беспроводной зарядки в модельный ряд смартфонов 2017-2018, а в списке аутсайдеров пока остаются только недорогие китайские бренды, которые стараются экономить на комплектующих или не хотят менять отлаженное производство однотипных алюминиевых корпусов. Впрочем, ситуация скоро может измениться, например, по слухам флагманский Xiaomi Mi7 будет поддерживать зарядку по стандарту Qi.

На рынке аксессуаров тоже наблюдается постоянное развитие. Начинают поставляться беспроводные станции для общественных пространств, индукционные площадки встречаются в автомобилях или продаются как дополнительные аксессуары для авто, появляется много решений для домашнего использования. А главное — чаще всего цены на беспроводные зарядки не так высоки, чтобы отказывать себе в удобстве их использования. Фирменные аксессуары от производителей могут продаваться по очень высокой стоимости (4-7 тысяч рублей), но всегда есть альтернативы сторонних производителей, которые не уступают в дизайне, качестве и технологиях. Например, сейчас мы тестируем модель Expert NBE-WC-12-01 (1890 рублей) с поддержкой расширенной версии стандарта Qi Fast Charge и силой тока в 1.2A.

Эта модель Nobby представляет собой компактную площадку круглой формы. Производитель использует качественный и приятный на ощупь пластик черного цвета, также есть светящееся кольцо, меняющее цвет в момент начала зарядки смартфона. Аксессуар не занимает на столе много места, а главное, имеет классическую плоскую поверхность. Это актуально для смартфонов типа Sony Xperia XZ2 с изогнутой задней панелью, который может скатываться с некоторых зарядных станций, но уверенно лежит на аксессуарах Nobby. Нет риска положить смартфон как-то не так и потом обнаружить его рядом с ковриком не заряженным.

Мы протестировали устройство Nobby с iPhone X, Samsung Galaxy S9 и Sony Xperia XZ2 — во всех случаях было очень удобно, поскольку не нужно искать провод, подключать и отключать его, а можно в любой момент положить смартфон на площадку. В плане скорости модель Expert NBE-WC-12-01 работает как заявлено и действительно быстро заряжает смартфон.

Что касается принципа работы беспроводных зарядок, с этим все достаточно просто. Базовая станция состоит из индукционной катушки, которая создает электромагнитное поле при поступлении переменного тока. В устройстве находится похожая катушка, способная улавливать это поле, конвертируя полученную энергию в постоянный ток — и передавая его на аккумулятор для подзарядки. Впрочем, это объяснение для обычного потребителя, технари знают, что на самом деле система сложнее и в ней также используются преобразователи тока, выпрямители, контроллеры, регуляторы напряжения и другие компоненты цепи. Но так ли это важно знать обычному потребителю? Намного более интересными кажутся другие вопросы: влияние на здоровье, безопасность использования и ограничения.

Несмотря на появление дополнительного источника излучения в доме, переживать на этот счет не нужно. В зарядках стандарта Qi используются неионизирующие частоты, которые гарантированно не оказывают вредного воздействия на здоровье. Причем как человека, так и мелких домашних животных. За десять лет работы Консорциума проводилось много исследований, и все они подтвердили возможность использования зарядных станций без ограничений. Насчет безопасности также полный порядок: зарядка возможна только с Qi-совместимыми устройствами, есть система контроля температуры при внезапном нагреве. Даже если на зарядный коврик попадет посторонний предмет, проблем не будет.

Что же касается ограничений, единственное, что пока не могут «победить» производители — это металлические корпуса. Начиная с первых устройств типа Lumia 920 и заканчивая iPhone X в смартфонах приходится экспериментировать с материалами. Раньше это был пластик, который использовался даже в премиальном сегменте, а теперь ему на смену пришло более эффектное стекло. Возможно, именно поэтому владельцы iPhone так долго были лишены возможности заряжать смартфоны на ковриках. Во времена «четверки» Qi еще не был таким популярным, а после этого компания продолжительное время делала ставку на металл. Сейчас, отчасти из-за желания производителей реализовать функцию беспроводной зарядки и отчасти из-за эффектного дизайна, наиболее популярным материалом для задних панелей флагманов стало стекло. Вся актуальная линейка iPhone, флагманы Samsung Galaxy, новейшие Sony Xperia XZ2 и XZ2 Compact, LG V30 ThinQ и Nokia 8 Sirocco — эти и другие топовые устройства поддерживают технологию Qi.

В итоге мы не можем придумать причины отказываться от использования зарядных устройств со стандартом Qi, если смартфон поддерживает эту технологию. Беспроводной коврик это очень удобно, поскольку можно просто положить на него устройство, а не искать провода и разъем. Аксессуары стоят недорого, они безвредные и безопасные. Мы уже упомянули бренд Nobby и решили рассказать о том, как используем его в редакции. Модель Expert была выбрана лучшим вариантом для офисного использования — на работе чаще всего мы заряжаем только одно устройство и нам очень важна более высокая скорость. Например, если нужно срочно собраться на встречу. Впрочем, в модельном ряду аксессуаров Nobby есть и другие беспроводные зарядные устройства. Например, модель Nobby Рractic NBP-WC-10-01 имеет силу исходящего тока 1А (то есть, заряжает медленнее), зато оснащена двумя портами USB для проводного подключения устройств. Такое решение хорошо подходит для домашнего использования, поскольку позволяет занять всего одну розетку, а заряжать смартфон без проводов и другие устройства типа смарт-часов или наушников.

Подробнее о продукте

Может ли беспроводная зарядка повредить аккумулятор?

Верьте или нет, беспроводная зарядка на самом деле лучше для вашей батареи, чем проводная зарядка. Поскольку ток проходит через зарядное устройство и только косвенно достигает вашего телефона, снижается риск повреждения от скачков напряжения или других сбоев.

Хотя мы упоминали, что беспроводные зарядные устройства могут вызвать перегрев вашего устройства, это происходит редко и почти никогда не произойдет на хорошем качественном устройстве. Современные литий-ионные аккумуляторы имеют модуль защитной схемы (PCM), который автоматически отключает ток, если аккумулятор становится слишком горячим. Только дешевые телефоны не будут иметь эту функцию.