Как работает беспроводная зарядка смартфона. Заряжаем смартфон без проводов: как работают беспроводные зарядные устройства

Беспроводная зарядка смартфона избавляет владельца от поиска кабелей, которые обычно теряются, поиска свободных розеток, особенно в офисах, а также помогает продлить жизнь разъему питания. Все, что нужно сделать, чтобы зарядить смартфон, — это положить его задней крышкой на специальную панель (док-станцию). Зарядка начнется и закончится автоматически.

Фото: Shutterstock.com

Что это за технология?

Беспроводная зарядка стала реальностью после появления технологии Qi.

Стандарт Qi (произносится «Ци», в честь термина восточной философии, означает «поток энергии») был разработан в 2009 году Консорциумом беспроводной электромагнитной энергии для передачи энергии на расстоянии до 4 сантиметров. Специалисты, создавая стандарт, пользовались уже существующими наработками многих ученых.

Если на телефоне есть маркировка Qi, он поддерживает функцию беспроводной зарядки.

Как работает?

Принцип работы беспроводной зарядки использует электромагнитную индукцию. Беспроводная зарядка, то есть панель, на которую кладется смартфон, подключается к источнику питания и является передатчиком энергии. А приемником этой энергии становится телефон. Во всех флагманских смартфонах приемник для беспроводной зарядки скрыт внутри корпуса, для бюджетных моделей телефонов есть аксессуары, которые позволяют получить эту функцию.

Существуют и такие модели беспроводных зарядок, которые не нужно подключать к питанию. Они автономны, имеют свой встроенный аккумулятор: их просто нужно периодически подзаряжать.

Обычно производитель смартфона выпускает фирменную модель зарядки, но можно использовать любые.

На одной панели беспроводной зарядки можно заряжать только одно устройство. Для зарядки двух и более смартфонов есть специальные модули с двумя встроенными передатчиками магнитного поля.

Есть минусы?

Единственным минусом можно назвать скорость зарядки. При беспроводном способе она занимает больше времени.

Можно ли пользоваться телефоном во время подзарядки?

Да, никаких ограничений нет. Во время беспроводной подзарядки можно свободно отвечать на звонки, принимать и отправлять сообщения и т. д.

Смартфоны с поддержкой беспроводной зарядки Qi по-прежнему большая редкость. По какой-то причине большая часть производителей игнорирует эту технологию, а зря, ведь заряжать устройство с помощью кабеля не так удобно, как без него. Кабеля изнашиваются, и периодически приходится покупать новые, кроме того, вы рискуете повредить зарядный порт, если случайно дёрнете смартфон. Устройства с беспроводной зарядкой лишены таких проблем.

Беспроводную зарядку можно добавить любому смартфону, причём сделать это можно несколькими способами: приобрести специальный чехол или купить катушку индуктивности и установить её внутрь корпуса.

Чехлы

Чехлы с поддержкой беспроводной зарядки выпускаются в основном для наиболее популярных моделей смартфонов. Это связано с тем, что они сложны в производстве и стоят относительно дорого. В локальных магазинах электроники искать их, скорее всего, бесполезно, а в интернет-магазинах вроде AliExpress их очень много.

Катушки индуктивности

Беспроводная зарядка осуществляется по принципу индуктивности: катушка, установленная в зарядную базу, пропускает через себя ток, а образовавшееся магнитное поле передаётся на катушку в смартфоне. Катушки-ресиверы бывают нескольких видов.

Первый вид - катушки, которые оснащены специальными контактами и подают энергию непосредственно в аккумулятор. Они подходят только к смартфонам, внутри которых есть соответствующие контакты. Производители таких устройств продают комплекты для беспроводной зарядки в виде дополнительных аксессуаров, но также можно приобрести более дешёвые неоригинальные аналоги.

Второй вид - универсальные катушки, которые устанавливаются либо внутрь смартфона, либо под чехол и передают энергию в зарядный порт. Их очевидный недостаток - порт всегда занят, из-за чего вы не сможете зарядить смартфон кабелем или подключить его к компьютеру. При выборе катушки важно обратить внимание на ориентацию USB-разъёма и длину кабеля. Подойдёт ли та или иная катушка к вашему смартфону, можно посмотреть на странице описания товара в интернет-магазине. Если возникают сомнения, проконсультируйтесь с продавцом - он подберёт подходящий вариант.

Имейте в виду, что с помощью беспроводной зарядки смартфоны, как правило, заряжаются медленнее, чем через кабель. Это связано с потерями при передаче энергии от одной катушки к другой.

Базы для беспроводной зарядки продаются в обычных магазинах и в интернете, они поддерживают технологию Qi и универсальны. При выборе базы стоит руководствоваться своим вкусом, а также смотреть на максимальную мощность. Чем она больше, тем лучше, но в разумных пределах - 10 ватт вполне достаточно, но на выходе всё равно будет примерно в два раза меньше. Брать слишком мощную базу не стоит, поскольку она может вызвать перегрев аккумулятора. Некоторые продавцы продают комплекты из зарядной базы и катушки-приёмника.

После покупки комплекта для беспроводной зарядки, разберите смартфон, подключите катушку-ресивер к контактам или зарядному порту, а базу - к сетевому USB-адаптеру и положите смартфон на базу. На базе должен появиться индикатор зарядки (обычно загорается зелёный светодиод, но могут быть другие варианты), а индикатор батареи на смартфоне покажет, что на устройство поступает энергия. В случае с зарядными чехлами ещё проще, разбирать смартфон и подключать ресивер к контактам не требуется.

Заряжаем смартфон без проводов: как работают беспроводные зарядные устройства

Одна из функций топовых смартфонов последних лет - возможность зарядки без проводов. Достаточно положить устройство на специальную контактную площадку (док-станцию), чтобы восстановить запас энергии аккумулятора. Процесс зарядки завершается автоматически, когда уровень заряда достигает 100%.

Как работает беспроводная зарядка Qi: поток энергии по воздуху

Стандарт питания для беспроводной зарядки мобильных устройств называется Qi. Название читается как «Ци», потому что стандарт был назван в честь энергии Ци - ключевого понятия в восточной философии, обозначающего жизненную энергию. Технология Qi разработана Консорциумом беспроводной электромагнитной энергии (Wireless Power Consortium, WPC) почти десять лет назад - в 2009 году.

Беспроводную зарядку Qi поддерживают флагманские смартфоны многих производителей: Apple, Asus, HTC, Motorola, Nokia, Samsung. Как правило, все совместимые зарядные устройства помечаются официальной маркировкой стандарта.

Официальный логотип стандарта Qi

Технология Qi позволяет передавать электромагнитные сигналы на небольшое расстояние (до 4 см). Внешне процесс зарядки довольно прост: зарядное устройство подключается к источнику питания (например, к розетке или USB-порту компьютера), смартфон кладется на специальную контактную площадку устройства, и аккумулятор гаджета начинает заряжаться. Для этого в зарядном устройстве имеется специальный передатчик, а в смартфоне - приемник.

Зарядка AirPower от Apple может одновременно подпитывать три устройства

С помощью беспроводной зарядки с поддержкой Qi можно заряжать не только смартфоны, но и планшеты, умные часы и другие мобильные устройства с Qi-приемником. У некоторых зарядок есть возможность подпитывать несколько гаджетов одновременно - в зависимости от количества контактных площадок устройства. На текущем этапе развития технологии их обычно две, хотя Apple в прошлом году представила зарядку AirPower с тремя площадками.

Преимущества беспроводной зарядки

Бонусы, которые дает беспроводная зарядка, лежат на поверхности. Во-первых, как и любое беспроводное устройство, она позволяет убрать из дома пару-тройку лишних кабелей, которые занимали розетки или разъемы ПК. Впрочем, останется провод, которым беспроводное зарядное устройство подключается к сети, но его обычно легко спрятать. Существуют также переносные пауэрбанки с технологией Qi.

Во-вторых, смартфоны с беспроводной зарядкой обычно поддерживают и проводную, поэтому у вас будет два варианта для зарядки гаджета. Если есть возможность зарядить устройство по воздуху - хорошо, если нет - всегда можно воспользоваться обычным кабелем. Кроме того, у беспроводных ЗУ часто есть дополнительные разъемы USB или Lightning для питания сторонних устройств. Можно положить смартфон на контактную площадку, а к USB подключить другой смартфон или, например, Bluetooth-гарнитуру.

Зарядное устройство Nillkin Hermit может использоваться еще и как внешний USB-хаб

В-третьих, использование беспроводного зарядного устройства продлевает жизнь разъему для питания вашего смартфона. Ведь он теперь используется только для подключения к ПК, что происходит намного реже зарядки. Поэтому разъем медленнее расшатывается и повреждается, лишая устройство возможности питания и связи с компьютером.

Беспроводной пауэрбанк Ferrari - для истинных автолюбителей

Наконец, беспроводное зарядное устройство дает большой простор для фантазии дизайнеров. Ему можно придать необычную форму или расцветку, облачить в корпус из оригинального материала (металл, дерево), оснастить встроенной подсветкой, нанести логотип популярного бренда. Поэтому неудивительно, что многие беспроводные ЗУ больше похожи на элемент декора.

Недостатки беспроводных ЗУ: первые тревожные звоночки

Беспроводные зарядные устройства не так давно вышли на рынок, и их воздействие на аккумуляторы сотовых телефонов еще недостаточно изучено. Поэтому некоторые пользователи уже заранее начали волноваться.

Так обозреватель ресурса ZDNet Эдриан Кингсли-Хьюз (Adrian Kingsley-Hughes) заметил, что iPhone, заряжаемый по технологии Qi, быстрее разряжается. Это ведет к увеличению количества циклов перезарядки и, как следствие, может вызвать преждевременный износ батареи устройства. Впрочем, данных этого эксперимента недостаточно, чтобы говорить о вреде беспроводных ЗУ с полной уверенностью.

Apple iPhone 8 и 8 Plus - первые смартфоны Apple с беспроводной зарядкой

Другие недостатки также связаны с новизной технологии. Зарядные устройства стандарта Qi еще недостаточно совершенны - к примеру, чтобы зарядка “пошла”, смартфон должен лежать на площадке в строго определенном положении. Кроме того, технология Qi пока доступна только в устройствах премиум-класса.

Чехлы-аккумуляторы Mophie добавляют поддержку Qi в iPhone

Впрочем, поскольку стандарт Qi является открытым, предприимчивые производители уже давно наладили выпуск адаптеров, которые позволяют добавить функции беспроводной зарядки абсолютно в любой телефон. К ним относятся чехлы-аккумуляторы с встроенными адаптерами Qi-to-microUSB и отдельные модули-адаптеры, которые можно вклеить в любой чехол.

Какие бывают беспроводные зарядки

Зарядные устройства на базе технологии Qi, существующие в данный момент на рынке, отличаются друг от друга по области применения. Они бывают переносные или встроенные в мебель, выпускаются для дома, офиса или автомобиля. “Домашние” беспроводные зарядные устройства работают от розетки или от ПК. Это самый распространенный тип зарядок, который оптимально смотрится в интерьере.

Беспроводная зарядка Nillkin Phantom - еще и оригинальная лампа

Автомобильные беспроводные зарядки работают от прикуривателя в машине. Они имеют удобные крепления для размещения зарядки в салоне авто - к примеру, на лобовом стекле или вентиляционной решетке.

Автозарядка Mophie крепится к решетке, а смартфон к ней - на магните

Портативные беспроводные ЗУ обычно совмещены с внешним зарядным устройством (пауэрбанком). Это позволяет носить их с собой во время прогулок или путешествий и подзаряжать смартфон на ходу, даже если поблизости нет розеток.

Ёмкий беспроводной пауэрбанк Harper на 8 000 мАч защищен от ударов.

Наконец, самый футуристический тип - это встраиваемые беспроводные зарядки. Они подключаются к скрытой розетке или напрямую к электропроводке и встраиваются прямо в мебель: столы, тумбочки, барные стойки. Такими устройства успешно пользуются кофейни Starbucks, предлагая посетителям зарядные коврики Powermat.

Зарядные коврики Powermat

Будущее технологий беспроводной зарядки очень перспективно. Это может быть и интеграция в состав умного дома, и пункты зарядки мобильных устройств в общественных местах - в кафе, метро, аэропортах. Пока технологию Qi поддерживают только флагманские смартфоны, но неудивительно, если со временем беспроводная зарядка станет доступна устройствам из среднего и бюджетного сегмента.

Как добавить поддержку беспроводной зарядки в смартфон?

На самом деле, оснастить технологией Qi можно абсолютно любой смартфон, даже если он изначально не позиционировался как устройство с беспроводной зарядкой. Это удобная возможность для тех, кто привык к своему телефону и не хочет менять его ради новой технологии.

Достаточно приобрести универсальный модуль Qi с разъемом, который подойдет вашему смартфону: micro-USB, USB-C или Lighting. Модуль наклеивается на заднюю крышку смартфона, подключается к разъему зарядки и прячется за чехлом. После этого смартфон можно заряжать без проводов - ток от зарядного устройства будет поступать к аккумулятору через переходник.

Единственное неудобство этого метода - адаптер придется постоянно отключать, чтобы соединить смартфон с ПК по USB. Но если вы редко подключаете телефон к компьютеру, модуль Qi точно не будет вам мешать.

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 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 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 с беспроводным принципом действия заключаются как раз в возможности передачи на расстоянии энергии для питания аккумуляторов.

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 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.

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.

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 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.

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.

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 от телефонов и смартфонов требуется больше времени.

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.

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.

Заключение

Нельзя сказать, что появление беспроводных зарядок вызвало ажиотаж на рынке аксессуаров для мобильных устройств. Несмотря на новизну концепции, распространению данной продукции мешают не только эргономические недостатки, но и стоимость, по которой реализуется беспроводная зарядка для телефона.

Своими руками изготовить аналогичное устройство можно с меньшими затратами. Для этого достаточно организовать блокинг-генератор с функцией передатчика энергии. Как отмечают опытные мастера, для такой схемы потребуется лишь самодельная катушка на основе меди и один транзистор с сопутствующей проводной инфраструктурой. Другое дело, что в плане надежности и безопасности такое устройство будет заметно проигрывать тем же фирменным моделям от Samsung.

Было бы здорово никогда не заряжать свой смартфон, либо если бы он заряжался без какого-либо контакта, будучи подключенным к точке доступа Wi-Fi. К сожалению, сегодня ни один производитель не может вам такого пообещать, но есть способ забыть о необходимости подключения кабеля для зарядки. Речь о так называемой . Сегодня активно развивается стандарт Qi, и многие устройства уже его поддерживают. Давайте разберемся, что это и стоит ли нам этим пользоваться.

Итак, как уже было сказано, беспроводная зарядка позволяет вам пополнить заряд аккумулятора устройства, не подключая к нему кабель питания. Тем не менее контакт для зарядки все-таки нужен, и устройство не начнет заряжаться, пока его не положат на специальную платформу или коврик для зарядки. Некоторые устройства изначально поддерживают технологию беспроводной зарядки, и необходимые элементы встроены в корпус, а некоторые устройства можно научить заряжаться без проводов при помощи специального чехла, который, правда, серьезно увеличивает их размер.

Поддерживаемые устройства заряжаются при помощи индукции, а значит, элемент, который необходим для зарядки без проводов, — не что иное, как катушка, на которую зарядка воздействует при помощи электромагнитных полей. Этот процесс происходит незаметно для человеческого глаза. Единственное, что вы увидите, это индикацию заряда батареи на экране смартфона.

Зачем это нужно?

На самом деле, использовать кабель для зарядки не достаточно удобно. Кабели изнашиваются, путаются и теряются. Гораздо удобней иметь площадку, которая всегда находится на одном месте, дома и на работе. Стандарт Qi сегодня является широко распространенным, и уже сегодня беспроводные зарядки можно встретить в кафе, гостиницах и многих других местах. Это удобней, чем искать розетку и кабель, подходящий для вашего смартфона.

Наконец, последний и самый неочевидный плюс могут оценить владельцы устройств, защищенных от попадания влаги. Когда нет необходимости подключать кабель, нет необходимости открывать заглушку на корпусе, которая достаточно быстро изнашивается и не сильно удобна.

А какие недостатки?

Хотелось бы сказать, что их нет, но это не так. Главный недостаток технологии беспроводной зарядки — это меньшая энергоэффективности. Смартфон будет заряжаться не так быстро, как при подключении кабеля, а электроэнергия будет расходоваться менее эффективно, и часть ее будет уходить в виде тепла. Впрочем, медленная зарядка смартфона не должна вас беспокоить, если вы всегда сможете положить свой смартфон на коврик дома или на работе.

Другой недостаток — это достаточно высокая стоимость в сравнении с обычными зарядным устройствами. Это более сложная технология, и отсюда вытекает еще один нюанс. Беспроводную зарядку достаточно сложно встроить в слишком тонкое устройство.

Какие устройства поддерживают беспроводную зарядку?

Почти каждое современное устройство поддерживает беспроводную зарядку, однако некоторые, например iPhone, не смогут заряжаться без дополнительного аксессуара. Устройства от Asus, Google, HTC, Cat, LG, Kyocera, Motorola, Nokia, Samsung, Sony и Yota Devices поддерживают беспроводную зарядку. С полным списком таких устройств можно ознакомиться по этой ссылке .

По материалам AndroidPit