[Explicat] Încărcare fără fir: tot ce trebuie să știți

Cele mai multe funcții de pe smartphone-uri urmează tendința de a apărea mai întâi pe flagship-uri și apoi trec încet la telefoane mai accesibile. Am văzut că acest lucru se întâmplă cu ecrane HD, scanere de amprente, crestături de afișare, încărcare rapidă și evaluări IP. Cu toate acestea, există o tehnologie care, dintr-un anumit motiv, nu a fost încă adoptată în smartphone-urile de gamă medie și orientate spre buget, și aceasta este încărcarea fără fir. Încărcarea fără fir este o caracteristică care există pe smartphone-uri de aproape un deceniu. Droid Charge de la Samsung a venit cu un spate înlocuibil care avea suport pentru încărcarea wireless Qi.

Samsung a fost unul dintre primii care au adoptat Qi Wireless Charging, iar rivalul Apple s-a alăturat târziu la petrecere în 2017 cu iPhone X. Deși toate acestea sunt încă destul de noi în tehnologia de consum, încărcarea fără fir sau inducția wireless există de mai mult de o perioadă. secol, datorită lui Nikola Tesla care a descoperit că energia poate fi transferată fără fir cu ajutorul magnetismului. Deși există aplicații mult mai mari de încărcare fără fir sau de inducție magnetică în general, vom rămâne la tehnologia din smartphone-uri, ținând cont de scopul acestui articol.

Cum funcționează încărcarea fără fir?

Înainte de a înțelege cum se încarcă prin magie telefonul dvs. atunci când îl așezați pe un suport sau un suport de încărcare fără fir, haideți să facem o scurtă călătorie pe banda memoriei la clasa 10 fizică și să încercăm să înțelegem elementele de bază ale magnetismului și electricității. Să începem mai întâi cu curent alternativ sau ceea ce este mai frecvent denumit AC. După cum sugerează și numele, în AC, curentul nu curge într-o singură direcție, ci mai degrabă curge în două direcții opuse alternativ. Conform experimentelor celebrului om de știință Oersted, curentul electric induce un câmp magnetic. Câmpul magnetic depinde de direcția în care curge curentul, ceea ce înseamnă că vor exista câmpuri magnetice diferite în funcție de direcția curentului.

După cum am discutat mai devreme, în curent alternativ, direcția curentului se schimbă frecvent. Aceasta înseamnă că și câmpul magnetic produs de AC se modifică pe măsură ce direcția curentului se schimbă rapid. Această schimbare a câmpului magnetic produce electricitate, așa cum a descoperit Michael Faraday, și aceasta este exact știința din spatele încărcării fără fir. Dacă credeți că acest lucru a depășit înțelegerea voastră, să privim asta într-un mod practic, exact așa cum se întâmplă în viața reală.

Funcționarea practică a unui încărcător fără fir

Padul de încărcare fără fir are o bobină îngropată nu prea adânc în spatele suprafeței superioare. Vă puteți da seama că, de cele mai multe ori, suprafața superioară a unui încărcător wireless este de obicei realizată din plastic sau lemn sau un fel de material textil. Acest lucru este pentru a permite câmpului magnetic să treacă cu ușurință. La fel este și cazul materialului folosit pe spatele smartphone-ului. Fiecare smartphone care acceptă încărcarea fără fir va avea un spate din sticlă sau din plastic, deoarece metalul nu permite inducția.

Oricum, revenind la suportul de încărcare fără fir, există o bobină care conduce electricitatea pe încărcătorul wireless în sine, care este transmițătorul, și există o bobină similară prezentă pe spatele unui smartphone care acționează ca bobina receptorului. Pe suportul de încărcare fără fir, bobina este conectată la rețeaua de curent alternativ printr-un adaptor de alimentare care o transformă în curent continuu și o alimentează la bobina emițătorului. Curentul este apoi convertit înapoi în AC în bobină și există un câmp magnetic care este indus. Când un smartphone cu o bobină receptor este plasat pe suportul de încărcare fără fir, bobina transmițătorului induce AC în bobina receptorului. AC este apoi convertit înapoi în DC și este trimis la baterie. Acest fenomen este denumit cuplare inductivă rezonantă.

Desigur, există și alte componente în încărcătorul wireless, cum ar fi redresoare, filtre etc. Acest lucru ajută la conversia AC în DC și alte activități de control curent. Există unele constrângeri implicate și aici, așa cum am discutat mai devreme. Materialul de pe suprafața încărcătorului fără fir și a telefonului, distanța dintre emițător și receptorul bobinei, dimensiunea ambelor bobine etc. sunt factori importanți pentru a permite încărcarea fără fir. Acest lucru a condus la creșterea unui standard care este urmat de fiecare producător de smartphone-uri care a încorporat încărcarea fără fir în smartphone-urile lor - Standardul Qi.

Standard de încărcare fără fir Qi

Qi este un standard de încărcare wireless dezvoltat de Wireless Power Consortium, care poate fi utilizat pentru a interfața orice dispozitiv cu încărcare wireless. Producătorii care încorporează standardul Qi trebuie să obțină certificarea relevantă pentru ca dispozitivul lor să fie compatibil Qi, fie că este vorba de smartphone-uri sau încărcătoare fără fir. Folosind standardul Qi, dispozitivele pot fi încărcate fără fir pe o distanță de până la 4 cm între emițător și bobinele receptorului.

Deoarece aceste bobine sunt încorporate în spatele altor straturi, distanța dintre un smartphone și suportul de încărcare wireless a fost redusă la milimetri. Practic, suprafața telefonului dvs. ar trebui să atingă suprafața suportului de încărcare wireless pentru ca încărcarea să aibă loc.

De ce este încărcarea fără fir atât de lentă?

Practic, acest lucru ridică o dezbatere că încărcarea fără fir nu este încă complet wireless din cauza faptului că încărcătorul wireless în sine trebuie întotdeauna conectat și telefonul trebuie să se sprijine complet pe încărcătorul wireless pentru ca acesta să funcționeze. Adăugați la aceasta vitezele de încărcare extrem de lente, de aproximativ 5-10W pe majoritatea smartphone-urilor obișnuite. Vitezele mici se datorează faptului că inducția funcționează mai bine atunci când dimensiunea bobinelor este mai mare și numărul de spire în bobină este mai mare. Ambele constrângeri nu sunt posibile de realizat pe un smartphone din cauza amprentei mici. De asemenea, încărcarea fără fir implică multă pierdere de putere sub formă de căldură, care scade din nou viteza de încărcare.

Evoluții prezente și viitoare în încărcarea fără fir

Mărci precum Xiaomi, Huawei și chiar OnePlus cu noul OnePlus 8 Pro au lucrat la soluții personalizate de încărcare wireless care pot ajunge până la 40W, așa cum este susținută de noul Mi 10 Pro. Se presupune că OnePlus 8 Pro va veni cu suport pentru încărcarea wireless de 30 W. Sună promițător cu siguranță, dar ar fi interesant de văzut cum este rata de adoptare, deoarece aceste încărcătoare rapide fără fir cu suport pentru ieșire de 30-40W nu sunt ușor disponibile și dacă ar fi, ar fi foarte scumpe.

Viitorul încărcării fără fir, atunci când este ilustrat în modul cel mai ideal și convenabil, ar fi să scăpați complet de suportul de încărcare cu fir și să măriți distanța dintre încărcător și telefon. Există și alternative la acest lucru, cum ar fi o bancă de alimentare cu încărcare fără fir sau carcase de încărcare fără fir pentru anumite smartphone-uri, dar, la sfârșitul zilei, chiar și aceste gadget-uri vor rămâne fără suc și vor trebui conectate. Poate că vă puteți pune pur și simplu telefonul în buzunar într-o zi și se poate încărca wireless? Cine ştie!

Ceea ce este bine, totuși, este că, în afară de smartphone-uri, mai multe gadget-uri de consum, cum ar fi căștile și dispozitivele purtabile, adoptă încărcarea wireless și, odată cu apariția încărcării wireless inverse pe smartphone-uri, puteți încărca aceste gadget-uri mai mici din mers, ceea ce este foarte convenabil. De asemenea, mărci precum Realme au încorporat încărcarea fără fir în Realme Buds Air, care este probabil una dintre cele mai accesibile perechi de căști fără fir care vine cu suport pentru încărcare fără fir. Cu siguranță este un pas în direcția corectă.

Viitorul cu adevărat wireless?

Totuși, acest lucru ne readuce la întrebarea inițială. De ce încărcarea fără fir nu și-a făcut încă drum spre smartphone-uri mai accesibile? În timp ce funcții precum scanerul de amprente sau încărcarea rapidă au rezolvat cu adevărat o problemă și au reprezentat descoperiri esențiale, încărcarea wireless, în ciuda faptului că a existat atât de mult timp, nu a fost niciodată considerată un must-have și, prin urmare, este o caracteristică ușoară pentru care mărcile pot să-și zgâriască și să salveze câteva bani și nimeni nu se plânge cu adevărat de asta. Cu zvonurile Apple că se îndreaptă către un iPhone complet fără porturi, viitorul este într-adevăr complet wireless, dar tehnologia pentru a face acest lucru chiar acum nu este încă matură.