[Spiegazione] Ricarica wireless: tutto ciò che devi sapere

La maggior parte delle funzionalità degli smartphone segue la tendenza ad apparire prima sulle ammiraglie e poi lentamente verso telefoni più convenienti. Lo abbiamo visto accadere con schermi HD, scanner di impronte digitali, tacche del display, ricarica rapida e classificazioni IP. Tuttavia, c'è una tecnologia che per qualche motivo non è stata ancora adottata negli smartphone di fascia media e orientati al budget, ed è la ricarica wireless. La ricarica wireless è una funzionalità che esiste sugli smartphone da quasi un decennio. Droid Charge di Samsung è stato fornito con un dorso sostituibile che supportava la ricarica wireless Qi.

Samsung è stata una delle prime ad adottare la ricarica wireless Qi e l'arcirivale Apple si è unita alla festa in ritardo nel 2017 con l'iPhone X. Sebbene tutto ciò sia ancora abbastanza nuovo nella tecnologia di consumo, la ricarica wireless o l'induzione wireless esiste da più di un secolo, grazie a Nikola Tesla che ha scoperto che l'energia può essere trasferita in modalità wireless con l'aiuto del magnetismo. Sebbene ci siano applicazioni molto più grandi di ricarica wireless o induzione magnetica in generale, ci atterremo alla tecnologia negli smartphone tenendo presente lo scopo di questo articolo.

Come funziona la ricarica wireless?

Prima di entrare nel modo in cui il tuo telefono si carica magicamente quando lo posizioni su un tappetino o un pad di ricarica wireless, facciamo un breve viaggio nella memoria fino alla classe 10 di fisica e cerchiamo di comprendere le basi del magnetismo e dell'elettricità. Cominciamo prima con la corrente alternata o ciò che viene più comunemente chiamato AC. Come suggerisce il nome, in AC la corrente non scorre in una direzione, ma scorre alternativamente in due direzioni opposte. Secondo gli esperimenti del famoso scienziato Oersted, la corrente elettrica induce un campo magnetico. Il campo magnetico dipende dalla direzione in cui scorre la corrente, il che significa che ci saranno diversi campi magnetici a seconda della direzione della corrente.

Come abbiamo discusso in precedenza, in Corrente alternata, la direzione della corrente cambia frequentemente. Ciò significa che anche il campo magnetico prodotto da AC cambia quando la direzione della corrente cambia rapidamente. Questo cambiamento nel campo magnetico produce elettricità, come scoperto da Michael Faraday, e questa è esattamente la scienza alla base della ricarica wireless. Se pensi che questo sia stato oltre la tua comprensione, diamo un'occhiata in modo pratico, proprio come accade nella vita reale.

Funzionamento pratico di un caricabatterie wireless

Il tuo pad di ricarica wireless ha una bobina sepolta non troppo in profondità dietro la superficie superiore. Ti renderesti conto che la maggior parte delle volte la superficie superiore di un caricabatterie wireless è solitamente realizzata in plastica o legno o un qualche tipo di tessuto. Questo per consentire al campo magnetico di passare facilmente. Lo stesso vale per il materiale utilizzato sul retro dello smartphone. Ogni smartphone che supporta la ricarica wireless avrà un retro in vetro o plastica poiché il metallo non consente l'induzione.

Comunque, tornando al pad di ricarica wireless, c'è una bobina che conduce l'elettricità sul caricatore wireless stesso, che è il trasmettitore, ed è presente una bobina simile sul retro di uno smartphone che funge da bobina di ricezione. Sul pad di ricarica wireless, la bobina è collegata alla rete CA tramite un adattatore di alimentazione che la converte in CC e la alimenta alla bobina del trasmettitore. La corrente viene quindi riconvertita in AC nella bobina e viene indotto un campo magnetico. Quando uno smartphone con una bobina del ricevitore viene posizionato sul pad di ricarica wireless, la bobina del trasmettitore induce AC nella bobina del ricevitore. L'AC viene quindi riconvertito in DC e inviato alla batteria. Questo fenomeno è indicato come accoppiamento induttivo risonante.

Naturalmente, ci sono anche altri componenti nel caricabatterie wireless come raddrizzatori, filtri, ecc. Ciò aiuta nella conversione da CA a CC e altre attività di controllo della corrente. Ci sono alcuni vincoli coinvolti anche qui, come abbiamo discusso in precedenza. Il materiale sulla superficie del caricabatterie wireless e del telefono, la distanza tra il trasmettitore e il ricevitore della bobina, le dimensioni di entrambe le bobine, ecc. sono fattori importanti per consentire la ricarica wireless. Ciò ha portato all'ascesa di uno standard seguito da ogni produttore di smartphone che ha incorporato la ricarica wireless nei propri smartphone: lo standard Qi.

Standard di ricarica wireless Qi

Qi è uno standard di ricarica wireless sviluppato dal Wireless Power Consortium che può essere utilizzato per interfacciare qualsiasi dispositivo con ricarica wireless. I produttori che incorporano lo standard Qi devono ottenere la certificazione pertinente affinché il loro dispositivo sia compatibile con Qi, che si tratti di smartphone o caricabatterie wireless. Utilizzando lo standard Qi, i dispositivi possono essere caricati in modalità wireless fino a una distanza di 4 cm tra il trasmettitore e le bobine del ricevitore.

Poiché queste bobine sono ulteriormente incorporate dietro altri strati, la distanza tra uno smartphone e il pad di ricarica wireless è stata ridotta a millimetri. Fondamentalmente, la superficie del telefono dovrebbe toccare la superficie del pad di ricarica wireless affinché la ricarica abbia luogo.

Perché la ricarica wireless è così lenta?

Ciò solleva fondamentalmente un dibattito sul fatto che la ricarica wireless non è ancora completamente wireless a causa del fatto che il caricabatterie wireless stesso deve sempre essere collegato e il telefono deve poggiare completamente sul caricabatterie wireless affinché funzioni. Aggiungi ad esso le velocità di ricarica estremamente lente di circa 5-10 W sugli smartphone più comuni. Le basse velocità sono dovute al fatto che l'induzione funziona meglio quando la dimensione delle bobine è maggiore e il numero di spire della bobina è maggiore. Entrambi questi vincoli non sono possibili su uno smartphone a causa dell'ingombro ridotto. Inoltre, la ricarica wireless comporta una notevole perdita di potenza sotto forma di calore che riduce nuovamente la velocità di ricarica.

Sviluppi presenti e futuri nella ricarica wireless

Marchi come Xiaomi, Huawei e persino OnePlus con il nuovo OnePlus 8 Pro hanno lavorato su soluzioni di ricarica wireless personalizzate che possono arrivare fino a 40 W come supportato dal nuovo Mi 10 Pro. OnePlus 8 Pro presumibilmente verrà fornito con il supporto per la ricarica wireless da 30 W. Sembra sicuramente promettente, ma sarebbe interessante vedere come è il tasso di adozione poiché questi caricabatterie wireless veloci con supporto per un'uscita da 30-40 W non sono facilmente disponibili e, se lo fossero, sarebbero molto costosi.

Il futuro della ricarica wireless, se rappresentato nel modo più ideale e conveniente, sarebbe quello di eliminare completamente il pad di ricarica cablato e aumentare la distanza tra il caricabatterie e il telefono. Ci sono alternative anche a questo come una banca di alimentazione di ricarica wireless o custodie di ricarica wireless per smartphone selezionati, ma alla fine della giornata, anche questi gadget si esauriranno e dovranno essere collegati. Forse puoi semplicemente mettere il tuo telefono in tasca un giorno e può caricarsi in modalità wireless? Chi lo sa!

La cosa buona, tuttavia, è che oltre agli smartphone, più gadget di consumo come auricolari e dispositivi indossabili stanno adottando la ricarica wireless e con l'avvento della ricarica wireless inversa sugli smartphone, puoi caricare questi gadget più piccoli in movimento, il che è davvero conveniente. Inoltre, marchi come Realme hanno incorporato la ricarica wireless in Realme Buds Air, che è probabilmente una delle coppie di auricolari wireless più convenienti con supporto per la ricarica wireless. È sicuramente un passo nella giusta direzione.

Futuro davvero wireless?

Tuttavia, questo ci riporta alla domanda iniziale. Perché la ricarica wireless non è ancora arrivata agli smartphone più convenienti? Mentre funzionalità come uno scanner di impronte digitali o la ricarica rapida risolvevano davvero un problema e rappresentavano innovazioni essenziali, la ricarica wireless, nonostante esista da così tanto tempo, non è mai stata considerata un must ed è quindi una funzionalità facile per i marchi su cui lesinare e risparmiare alcuni soldi, e nessuno se ne lamenta davvero. Con le voci che Apple si sta muovendo verso un iPhone completamente senza porte, il futuro è davvero completamente wireless, ma la tecnologia per realizzarlo in questo momento non è ancora matura.