[설명] 무선 충전: 알아야 할 모든 것

스마트폰의 대부분의 기능은 플래그십에 먼저 등장한 다음 더 저렴한 전화기로 천천히 떨어지는 추세를 따릅니다. HD 화면, 지문 스캐너, 디스플레이 노치, 고속 충전 및 IP 등급에서 이러한 일이 발생하는 것을 보았습니다. 하지만 아직까지 중저가형 스마트폰에 어떤 이유로 채택되지 않은 기술이 하나 있는데, 바로 무선 충전이다. 무선 충전은 거의 10년 동안 스마트폰에 존재했던 기능입니다. Samsung의 Droid Charge는 Qi 무선 충전을 지원하는 교체 가능한 후면과 함께 제공됩니다.

삼성은 Qi 무선 충전을 가장 먼저 채택한 업체 중 하나였으며 최대 라이벌인 Apple은 2017년 늦게 iPhone X로 파티에 합류했습니다. 이 모든 것이 소비자 기술 분야에서는 아직 완전히 새로운 것이지만 무선 충전 또는 무선 유도는 2017년 이상 동안 존재해 왔습니다. 세기, 에너지가 자기의 도움으로 무선으로 전송될 수 있다는 것을 발견한 Nikola Tesla 덕분에. 일반적으로 무선 충전 또는 자기 유도의 훨씬 더 큰 응용 프로그램이 있지만 이 기사의 범위를 염두에 두고 스마트폰의 기술을 고수할 것입니다.

무선 충전은 어떻게 작동합니까?

휴대폰을 무선 충전 매트나 패드에 올려놓았을 때 마법처럼 충전되는 방식에 대해 알아보기 전에 메모리 레인을 따라 클래스 10 물리학으로 짧은 여행을 떠나 자기와 전기의 기본 사항을 이해하려고 합니다. 먼저 교류 또는 더 일반적으로 AC라고 하는 것으로 시작하겠습니다. 이름에서 알 수 있듯이 AC에서는 전류가 한 방향으로 흐르지 않고 두 개의 반대 방향으로 번갈아 가며 흐릅니다. 유명한 과학자 Oersted의 실험에 따르면 전류는 자기장을 유도합니다. 자기장은 전류가 흐르는 방향에 따라 달라지며, 이는 전류의 방향에 따라 다른 자기장이 있음을 의미합니다.

앞서 논의한 바와 같이 교류에서는 전류의 방향이 자주 바뀝니다. 이것은 AC에 의해 생성된 자기장도 전류의 방향이 급격히 변함에 따라 변한다는 것을 의미합니다. 자기장의 이러한 변화는 Michael Faraday가 발견한 전기를 생산하며, 이것이 바로 무선 충전의 과학입니다. 이것이 당신의 이해를 초월한다고 생각되면 실제 생활에서 일어나는 방식대로 실용적인 방식으로 살펴 보겠습니다.

무선 충전기의 실제 작업

무선 충전 패드에는 상단 표면 뒤에 너무 깊지 않은 곳에 코일이 묻혀 있습니다. 대부분의 경우 무선 충전기의 상단 표면은 일반적으로 플라스틱이나 나무 또는 일종의 천으로 만들어집니다. 이것은 자기장이 쉽게 통과할 수 있도록 하기 위한 것입니다. 스마트폰 뒷면에 사용된 소재도 마찬가지다. 무선 충전을 지원하는 모든 스마트폰에는 인덕션이 발생하지 않는 금속으로 인해 유리 또는 플라스틱 후면이 있습니다.

여하튼 무선충전패드로 돌아가보면 송신기인 무선충전기 자체에 전기를 전도하는 코일이 있고, 스마트폰 뒷면에 수신기 코일 역할을 하는 유사한 코일이 존재합니다. 무선 충전 패드에서 코일은 DC로 변환하여 송신기 코일에 공급하는 전원 어댑터를 통해 AC 주전원에 연결됩니다. 그런 다음 전류는 코일에서 AC로 다시 변환되고 유도되는 자기장이 있습니다. 수신기 코일이 있는 스마트폰을 무선 충전 패드에 놓으면 송신기 코일이 AC를 수신기 코일로 유도합니다. 그런 다음 AC는 DC로 다시 변환되어 배터리로 전송됩니다. 이 현상을 공진 유도 결합이라고 합니다.

물론 무선 충전기에는 정류기, 필터 등과 같은 다른 구성 요소도 있습니다. 이는 AC를 DC로 변환하고 기타 전류 제어 활동을 하는 데 도움이 됩니다. 앞서 논의한 바와 같이 여기에도 몇 가지 제약이 있습니다. 무선충전기와 전화기 표면의 재질, 코일의 송신기와 수신기 사이의 거리, 양쪽 코일의 크기 등은 무선충전을 가능하게 하는 중요한 요소들이다. 이로 인해 스마트폰에 무선 충전을 통합한 모든 스마트폰 제조업체가 따르는 표준인 Qi 표준이 등장했습니다.

Qi 무선 충전 표준

Qi는 Wireless Power Consortium에서 개발한 무선 충전 표준으로 모든 장치를 무선 충전과 연결하는 데 사용할 수 있습니다. Qi 표준을 통합하는 제조업체는 스마트폰이든 무선 충전기든 해당 장치가 Qi와 호환되도록 관련 인증을 획득해야 합니다. Qi 표준을 사용하면 송신기와 수신기 코일 사이에서 최대 4cm 거리까지 장치를 무선으로 충전할 수 있습니다.

이 코일은 다른 레이어 뒤에 더 내장되어 있기 때문에 스마트폰과 무선 충전 패드 사이의 거리는 밀리미터로 줄어듭니다. 기본적으로 휴대폰 표면이 무선 충전 패드 표면에 닿아야 충전이 됩니다.

무선 충전이 느린 이유는 무엇입니까?

이것은 기본적으로 무선 충전기 자체가 항상 연결되어 있어야 하고 휴대전화가 작동하려면 무선 충전기에 완전히 놓여 있어야 하기 때문에 무선 충전이 여전히 완전한 무선이 아니라는 논쟁을 불러일으킵니다. 여기에 가장 일반적인 스마트폰에서 약 5-10W의 매우 느린 충전 속도를 추가하십시오. 느린 속도는 코일의 크기가 더 크고 코일의 회전 수가 많을수록 유도가 더 잘 작동하기 때문입니다. 이 두 가지 제약 조건은 설치 공간이 작기 때문에 스마트폰에서 달성할 수 없습니다. 또한 무선 충전은 열의 형태로 많은 전력 손실이 발생하여 다시 충전 속도를 떨어뜨립니다.

무선 충전의 현재와 미래 발전

Xiaomi, Huawei 및 OnePlus와 같은 새로운 소문의 OnePlus 8 Pro와 같은 브랜드는 새로운 Mi 10 Pro가 지원하는 최대 40W까지 올라갈 수 있는 맞춤형 무선 충전 솔루션을 개발하고 있습니다. OnePlus 8 Pro는 30W 무선 충전을 지원할 예정입니다. 확실히 유망한 것처럼 들리지만 30-40W 출력을 지원하는 이러한 고속 무선 충전기는 쉽게 구할 수 없고 만약 있다면 매우 비쌀 것이기 때문에 채택률이 어떻게 될지 보는 것은 흥미로울 것입니다.

무선 충전의 미래를 가장 이상적이고 편리한 방식으로 그리면 유선 충전 패드를 완전히 없애고 충전기와 전화기의 거리를 늘리는 것이 될 것입니다. 무선 충전 보조 배터리 또는 일부 스마트폰용 무선 충전 케이스와 같은 대안도 있지만 결국에는 이러한 장치도 전원이 부족하여 전원을 연결해야 합니다. 언젠가는 주머니에 휴대 전화를 넣고 무선으로 충전 할 수 있습니까? 누가 알아!

하지만 좋은 점은 스마트폰 외에도 이어폰, 웨어러블과 같은 가전제품이 무선 충전을 채택하고 있으며 스마트폰에 역무선 충전이 등장하면서 이동 중에도 작은 기기를 충전할 수 있어 정말 편리하다는 것입니다. 또한 Realme와 같은 브랜드는 Realme Buds Air에 무선 충전을 통합했으며, 이는 아마도 무선 충전을 지원하는 가장 저렴한 무선 이어폰 중 하나일 것입니다. 확실히 올바른 방향으로 나아가는 단계입니다.

진정한 무선 미래?

그러나 이것은 우리를 초기 질문으로 돌아갑니다. 무선 충전이 아직 더 저렴한 스마트폰에 보급되지 않은 이유는 무엇입니까? 지문 스캐너 또는 고속 충전과 같은 기능이 진정으로 문제를 해결하고 필수적인 혁신인 반면, 무선 충전은 오랫동안 존재했음에도 불구하고 결코 필수품으로 간주되지 않았으므로 브랜드가 비용을 절약하고 비용을 절약할 수 있는 쉬운 기능입니다. 돈, 그리고 아무도 그것에 대해 정말로 불평하지 않습니다. Apple이 완전히 포트가 없는 iPhone으로 이동하고 있다는 소문이 돌면서 미래는 실제로 완전히 무선이지만 지금 당장 실현할 수 있는 기술은 아직 성숙하지 않았습니다.