Как добавить любому смартфону функцию беспроводной зарядки. Беспроводная зарядка для телефона

Явление электромагнитной индукции наблюдалось еще до Фарадея, но великий Майкл первым нашел ему объяснение и попытался передать электрическую силу на расстояние путем индукции. В настоящее время передача электроэнергии на небольшие расстояния на повышенных частотах без проводов все более распространяется; таким образом заряжают уже автомобильные аккумуляторы обычных машин и даже тяговые батареи электромобилей. Как следствие, беспроводная зарядка своими руками – запрос, весьма востребованный любителями мастерить. Подогревает интерес к теме то, что производители беспроводных зарядных устройств цену на них назначают от души, а приемники электроэнергии с возможностью беспроводного питания стоят непропорционально дорого по сравнению с однотипными проводными собратьями.

Беспроводная зарядка для телефона очень удобна: не надо возиться с проводами и штекером, особенно на ночь глядя, когда глаза уже слипаются. Кроме того, телефоны, смартфоны и планшеты становятся все тоньше. В целом это неплохо, но разъем заряда, который должен пропускать ток до 2А, стал до того хлипким, что может сломаться от неловкого движения или выйти из строя, чуть окислятся контакты. А без проводов – просто положил аппарат (гаджет) на зарядку, он и заряжается.

В индукционном буме зарядки для гаджетов стоят особняком, уж больно горячая развернулась вокруг них полемика. Одни считают беспроводные зарядки едва ли не порождением адских сил: мол, там зашито что-то, зомбирующее пользователя на активное восприятие определенных религиозных, коммерческих или политических тенденций, а заодно губящее его здоровье. Другие наоборот, отождествляют электромагнитное поле (ЭМП) зарядки чуть ли не мистической силой Ци, гарантирующей владельцу восходящую реинкарнацию. Истина в данном случае лежит не посередине, а совсем в стороне, поэтому целью настоящей статьи является дать информацию о следующем:

• Как, будучи, что называется, ни в зуб ногой и не желая утруждаться всякими там премудростями, при покупке точно выбрать беспроводную зарядку действительно безвредную и безопасную . Сила Ци – это уже вопрос чистой веры. Ее бытие, как и любого другого еще чего-то вездесущего, всеведущего и всемогущего, доводами разума не доказуемо и не опровергаемо.
• Принцип действия и устройство зарядных устройств стандарта WPC для гаджетов.
• Как правильно заряжать аккумулятор телефона, смартфона, планшета.
• Способы передачи электроэнергии на расстояние без проводов.
• Факторы вредности и опасности, связанные с использованием беспроводных зарядных устройств.
• Возможно ли и как переделать на стандарт WPC старый мобильный телефон.
• Как сделать беспроводную зарядку своими руками в домашних условиях, пригодную для любых гаджетов стандарта WPC и совершенно безопасную, уложившись не более чем в $10 на компоненты.

Как выбрать безвредную зарядку

Эйнштейн сказал однажды: «Если ученый не способен объяснить пятилетнему ребенку, чем он занимается, то он или безумец, или шарлатан». Сила Ци силой Ци, но все действительные наши достижения основаны на объективном, не зависящем от субъекта, знании. Допустим, привезли мы к себе домой амазонского дикаря, есть там еще такие. Подвели его к телевизору и сказали: «Если ты вот эту штуку, вилку, воткнешь сюда, в розетку, и нажмешь вот тут, то вот здесь появится картинка, а отсюда пойдет звук». Если дикарь сделает все как сказано, телевизор включится, картинка появится, звук пойдет, хотя дикарь об электричестве и электронике понятия не имеет, а грозу считает расстройством пищеварения у своих богов. Так и полный, как говорится, чайник, может выбрать для своего гаджета беспроводную зарядку, которой можно пользоваться без опасений:

1. Убеждаемся, что на аппарате есть значок соответствия стандарту WPC (см. ниже);
2. Просим показать зарядку: там, кроме индикатора включения Power или I/O, должен быть индикатор заряда Charge или обозначенный таким же, как на гаджете, значком;
3. просим включить. Power должен светиться, а Charge нет;
4. Кладем на зарядку гаджет – Charge должен засветиться, а дисплей гаджета показать заряд;
5. Приподнимаем гаджет не более чем на 3 см над площадкой зарядки – Charge должен погаснуть, а дисплей показать прекращение заряда.

Такой беспроводной зарядкой можно безопасно пользоваться в быту, если она расположена не ближе 1,5-2 м от мест длительного пребывания людей (кровать, рабочий стол, любимый диван перед телевизором). В детской держать включенную беспроводную зарядку нельзя, в т.ч. и описанную далее, которая может стоять постоянно включенной на тумбочке у взрослой кровати.

Что такое WPC

WPC аббревиатура от Wireless Power Consortium, это название компании, впервые выбросившей на рынок беспроводные зарядки. Технология WPC ничего нового и тем более сверхъестественного собой не представляет; составные части зарядки WPC и принцип ее действия показаны на рис. На передаче электроэнергии индукцией действует и всем знакомый трансформатор на железе. Особенность WPC в том, что рабочая частота повышена до десятков кГц или даже МГц; это позволяет разнести первичную и вторичную обмотки на некоторое расстояние и обойтись без ферромагнитного сердечника, т.к. плотность потока энергии (ППЭ) ЭМП растет с частотой; также с ростом частоты увеличиваются технические возможности сконцентрировать ЭМП в ограниченной области. Но вместе с тем с частотой растет и биологическое действие ЭМП, отчего маленькая и слабенькая беспроводная зарядка может оказаться опаснее промышленной установки индукционного нагрева.

Примечание: WPC пока стандарт, по нашему говоря, отраслевой; международными соглашениями он еще не оформлен. Поэтому техданные гаджетов с WPC, особенно альтернативных производителей, могут отличаться, чтобы заряжались от только от «своей» зарядки. Если делать беспроводную зарядку своими руками, нужно дать конструкционный запас и технологическую возможность доработать передатчик под конкретный аппарат, см. далее.

Устройства, рассчитанные на подзарядку по системе WPC, обозначаются специальным значком (поз. 1 на рис.). Он означает, что в аппарате есть приемная катушка из 25 витков и преобразователь ВЧ переменного тока в постоянный. Ряд гаджетов выпускается в исполнении с WPC или без. Тогда индукционный приемник выполняется или «внаброс» и располагается под крышкой аккумулятора(поз. 2), или модульным, поз. 3. В любом случае под приемник WPC предусматривается разъем (поз. 4), или прижимные контакты, куда и следует подключать самодельный приемник при доработке гаджета под WPC. Полярность определяется мультитестером при подключенной проводной зарядке, т.к. контакты беспроводной зарядки запараллелены с таковыми обычной.

Примечание: подключать приемник WPC непосредственно к аккумулятору ни в коем случае нельзя! В лучшем случае дорогая батарея скоро выйдет из строя, т.к. в устройстве она заряжается особым образом, см. ниже. А современные литиевые аккумуляторы большой емкости от заряда прямо на клеммы могут просто взорваться!

В некоторых гаджетах приемник WPC прячут под крышкой, для снятия которой требуется частичная разборка устройства, поз. 5. Так или иначе, но, если у вашей модели без WPC поиском в интернете обнаруживается «близнец» с беспроводной зарядкой, то и полость под приемник у вашей найдется: выпускать различные детали корпуса было бы слишком накладно. Это существенно упрощает доработку гаджета под WPC, но нужно убедиться, что данная модель выпускается и в том, и в том варианте.

О режиме заряда

Заряд батареи в любом гаджете происходит под управлением специального контроллера, который вначале определяет, насколько аккумулятор разряжен. Если более чем на 75%, то сразу подается усиленный ток быстрого (форсированного) заряда, равный примерно току 3-часового разряда, если зарядное устройство его обеспечивает. Нет – от зарядки берется ток, который она способна дать при падении напряжения на выходе до 5 В. Поэтому многие устройства от USB портов заряжаются долго, т.к. стандартный выход питания USB 5 В 350 мА.

Форсированный заряд призван устранить поляризацию электродов батареи, которая вызывает т. наз. гистерезис. Емкость «гистерезисной» батареи непрерывно падает, а ее ресурс оказывается много меньше заявленного. Быстрый заряд током меньше 3-часового полностью гистерезис не устраняет, и батарея скоро садится. Как следствие – зарядка для смартфона или планшета должна обеспечивать ток заряда более 1,5 А, т.к. в «умных» гаджетах батареи на 1800-4500 мА/ч, т.е. их 3-часовой разрядный ток составит 0,9-1,5 А.

После того, как батарея зарядится прим. до 25% емкости, ток заряда плавно снижается до величины небольшого формирующего (дозарядного) тока, пока аккумулятор на будет «накачан» прим. на 75%. Формирование батареи небольшим током позволяет избежать электродеградации электролита, также уменьшающей ресурс аккумулятора. Формирующий ток равен прим. току 12-часового разряда батареи.

Наконец, когда батарея зарядится полностью, контроллер некоторое минимально необходимое время пропускает через нее совсем крохотный ток содержания для профилактики химической деградации электролита, и только тогда подает сигнал об окончании заряда. Поэтому держать гаджет с исправным и правильно выполненным контроллером побольше времени на заряде ничуть не вредно, наоборот. У автора есть старый телефон Motorola W220. Ради опыта он все время на заряде, кроме как когда с ним нужно выходить из дому. За более чем 10 лет пользования батарея заметно емкости не потеряла: прописанные в паспорте телефона 4 суток «спячки» и 4 часа непрерывного разговора не уменьшились. А другим пользователям той же модели пришлось уже менять полностью истощившийся аккумулятор.

Индукция или излучение?

Индукция

Передача электрической мощности на расстояние происходит посредством электромагнитного поля (ЭМП), в котором запасена определенная энергия. Для индукционной передачи энергии необходим, кроме передатчика, еще и приемник, не обязательно электронный. Им может быть, напр., алюминиевая кастрюля, в металле которой ЭМП передатчика наводит вихревые токи Фуко, греющие посуду. Наведенные в приемнике токи создают свое ЭПМ, взаимодействующее с ЭМП передатчика. В результате образуется общее ЭМП между передатчиком и приемником, которое и передает мощность от первого к последнему. Отсюда первая характерная особенность индукционной передачи энергии – влияние приемника на режим работы передатчика, т. наз. реакция источника на нагрузку.

Примечание: ЭМП при индукционном способе передачи энергии особенно сильно концентрируется у системы источник-приемник при наличии там ферромагнитных материалов. Пример – электрический трансформатор на железе или, повышенной частоты, на ферритовом сердечнике.

Передачу мощности индукцией целесообразно вести на частотах пониже, т.к. ЭМП высокой частоты (ВЧ) не проникает вглубь проводников, это т.наз. поверхностный эффект или скин-эффект, и с увеличением частоту растут потери энергии на излучение. Плотность потока энергии ЭМП (ППЭ ЭМП) на низких частотах невелика, т.к. энергия ЭМП в заданном объеме от источника определенной интенсивности зависит от частоты.

Первое отличие передачи мощности излучением от индукционной – ЭМП «отрывается», «уходит» от источника, теряя связь с ним, т.е. излучается. Если, к примеру, дать импульс боевым лазером в космос, а затем выключить или уничтожить источник, то пакет колебаний ЭМП будет нестись и нестись в мировом пространстве, пока не наткнется на преграду и не будет поглощен ею или не рассеется в среде распространения. Следствие – при передаче мощности излучением реакция источника на приемник отсутствует. Следствие второго порядка – также отсутствует способность ЭМП самопроизвольно концентрироваться, т.к. излучение само по себе стремится «расползтись» в стороны; чтобы собрать его в заданной области, нужны специальные конструктивно-технические меры. В отличие от индукционного способа наличие ферромагнетиков в зоне действия передатчика уменьшает коэффициент передачи мощности, т.к. ферромагнетики «тянут» к себе ЭМП, которое должно попасть в приемник.

Эффективность передачи энергии излучением ЭМП зависит от частоты его колебаний, т.к. подкачки поля передатчиком «по требованию» нет. Что «закачано» в излученный пакет, то там и будет. Добавить энергии потребителю возможно, только продолжив излучение. Другая особенность – наиболее эффективно примет в себя поток мощности ЭМП материал не проводящий, а наоборот, поглощающий энергию ЭМП; эти свойства используются в микроволновых печах. Поглотителем энергии ЭМП способен быть и длинный изолированный проводник определенной конфигурации (напр., скрученный в спираль), представляющий собой в таком случае приемную антенну.

То и другое

Ради удовлетворения требований минимальных массогабаритов и отсутствия посторонних ферромагнетиков вблизи радиотракта гаджета разработчикам WPC пришлось увеличить рабочую частоту системы; ведь и в планшетах стоят приемопередатчики для работы в среде Wi-Fi. В результате WPC обрела способность работать как на индукции, так и излучением. Эта особенность позволяет в принципе увеличить дальность действия WPC до нескольких метров, чем и пользуются некоторые любители. Подобные энтузиасты, видимо, или вовсе не знают о биологическом действии ЭМП, или сознательно такие сведения игнорируют.

Сказать в данном случае «проблемы индейцев – это проблемы индейцев» нельзя, т.к. «индейцами» могут оказаться посторонние, несведущие и непричастные люди, напр., соседи за стеной или собственные дети. Прежде чем браться за изготовление беспроводной зарядки своими руками, нужно разобраться, в каких обстоятельствах она будет вредной или опасной и как этого избежать.

Однако вполне определенный промежуточный вывод можно сделать уже – беспроводную зарядку нужно выбирать при покупке (см. выше) или делать только индукционную и самопроизвольно, без дополнительной автоматики, переходящую без приемника на зарядной площадке в дежурный режим с мощностью генератора, сниженной до безопасного уровня. Оно, конечно, вовсе удобно, когда телефон валяется где попало в комнате и все равно заряжается, но здоровье – сами понимаете.

Примечание: делать зарядку с генератором, выключающимся без телефона на заряде, смысла нет. Ведь тогда для зарядки гаджета ее придется включать, что сводит удобство беспроводного заряда практически на нет. Беспроводную зарядку нужно делать с очень резкой, как говорят, острой, реакцией генератора на приемник. Также нет смысла встраивать в зарядку механический или оптодатчик наличия гаджета, он может сработать от чего-то на него похожего, но не вынуждающего генератор уменьшать мощность.

Факторы вредности и опасности

Действие ЭМП на живые организмы также зависит от частоты его колебаний. В общем оно с частотой монотонно возрастает прим. до 120-150 МГц, а затем наблюдаются всплески и провалы. В одном из них, приходящемся на видимый свет, мы приспособились жить в ходе эволюции; в одном из других около 2900 МГц работают микроволновки. Но микроволновый провал биоактивности ЭМП неглубокий, иначе оно не поглотится продуктами, лишь бы технически было возможно и не очень сложно заэкранировать печь от излучения ЭМП наружу. Поэтому, если вы соберетесь делать ремонт микроволновки своими руками, нужно точно знать, как она устроена, работает, что там можно, что допустимо делать и чего нельзя, чтобы СВЧ не просифонило наружу, и знать, как определить в домашних условиях, не сифонит ли микроволновая печь. Но вернемся к теме.

С частотой растет также ППЭ ЭМП, поэтому нормы его уровня привязаны к ППЭ. Кроме того, индивидуальная чувствительность к ППЭ ЭМП колеблется в очень широких пределах, прим. в 1000 раз. В странах с откровенно-жлобским трудовым и социальным законодательством приняты допустимые уровни ППЭ до чудовищных величин вплоть до 1 (Вт*с)/кв. м. Подход в данном случае: при найме ты был предупрежден? Допмедстраховку тебе оплачивают? Повышенную за вредность пенсию через 10 (15, 20) лет гарантируют? Остальное – проблемы индейцев.

В ППЭ такого уровня человек непосредственно ощущает действие ЭМП: тяжесть в голове, нежное тепло, идущее из глубины тела. Нежное, но чрезвычайно опасное: это свидетельство начавшегося плазмолиза клеток, отчего они могут претерпеть злокачественное перерождение. «Аппарат на полшестого» еще на самое страшное последствие «подхвата зайчика» ППЭ ЭМП.

В СССР действовала другая крайность – 1 (мкВт*с)/кв. м, т.е. в миллион раз меньше. Воздействие такого ППЭ на самого чувствительного субъекта не скажется ни немедленно, ни в отдаленной перспективе. Каждый гражданин, точнее, подданный, «совдепии» фактически был собственностью государства, но оно же и гарантировало ему жизнь, здоровье и безопасность. По крайней мере, формально.

Рыночной экономике такая перестраховка окажется непосильной, да в теперешнем засоренном эфире и технически вряд ли осуществимой. Поэтому общепринятая норма уровня ППЭ ЭМП на сегодня промежуточная – 1 (мВт*с)/кв. м. Такой ППЭ, влияющий постоянно и долго, непременно даст отдаленные последствия, но регулярное нахождение в нем не более определенного времени в сутки среднему человеку безвредно и безопасно. Чрезмерно чувствительные отсеиваются медосвидетельствованием при найме, а последствия случайных отклонений уже возможно компенсировать, не перенапрягая соцфонды. Тоже, конечно, жлобский подход, рак на пенсии лечить вместо отдыха удовольствие не великое, но хотя бы в пределах разумного. Поэтому мы будем считать беспроводную зарядку потенциально опасной, если она в радиусе прикосновения (ок. 0,5 м) создает ППЭ ЭМП 1 (мВт*с)/кв. м и более.

Расчет безопасности

Поверим рекламе и купим «супер-пупер» зарядку с питанием от USB (потребляемая мощность – 1,75 Вт), действующую в радиусе 20 см (0,2 м). КПД блогинг-генератора (см. далее) такой мощности на полевом транзисторе ок. 0,8; в эфир без гаджета, лежащего на площадке, уйдет 1,4 Вт. Площадь сферы радиусом 0,2 м – 0,0335 кв. м. ППЭ на ней составит 2,8/0,0335 =41,8 (Вт*с)/кв. м(!). Величина ППЭ обратно пропорциональна квадрату расстояния от источника. На каком же в данном случае она упадет до допустимой 1 (мВт*с)/кв. м? Расчет элементарен: берем корень квадратный из отношения реальной ППЭ к допустимой, и умножаем результат на начальный радиус 0,2 м, т.е. делим на 5; получим… 20,4 м! Вот чего стоят уверения производителей в безопасности изделий. Заодно с силой Ци.

Оговорка выше насчет гаджета на площадке не случайна. В таком случае заряд на частотах, длины волн которых много больше зазора между излучателем и аппаратом, будет индукционным, если приемник для него пригоден. Приемная катушка гаджета как индукционный приемник пригодна однозначно. Зазор в 3 см (см. выше) даст частоту 10 ГГц, которую генератор точно не способен выработать; реально зазор еще меньше. Так что предварительный вывод подтвержден: наша зарядка должна быть только и только индукционной. ППЭ ЭМП в зазоре между индуктором и аппаратом тогда будет еще в разы больше, но это уже не опасно, т.к. ЭМП само собой стянется к приемной катушке, диаметр которой ок. 5 см. На расстоянии от нее втрое большем (точнее, в e раз, e=2,718281828…) наличие ЭМП может быть зафиксировано уже только чувствительным детектором, но расчетом «на пальцах» тут не обойдешься, для вывода нужно использовать средства математической физики.

Примечание: «идти на беспредел» по уверениям в безопасности производителям беспроводных зарядок дает возможность то, что стандарт WPC не международный. Можно ссылаться на нормы ППЭ страны, где идет производство. Или той, где фирма зарегистрирована, а там нормирования ППЭ может вовсе не быть, остались еще кое-где такие гособоразования.

Об автозарядках

Из расчета выше следует, что беспроводные автомобильные зарядки опасны однозначно: их радиус действия доходит до 1 м. Этих бы маркетологов в такой ППЭ пожизненно… или хотя бы то тех пор, пока не ощутят у себя «аппарат на полшестого»… В оправдание приводится относительная кратковременность воздействия и необходимость уберечь от повреждения дорогой гаджет из-за того, что он на шнурке под прикуривателем болтается. Но не умнее было бы просто удлинить шнур, чтобы гаджет мог лежать в в бардачке или другом удобном месте? Вести машину с телефоном в руке все равно рискованно, а кое-где за это могут и штрафануть не слабо.

Если гаджет без WPC

Обязательных требований к приемной катушке WPC всего 2: количество витков 25 и диаметр провода, рассчитанный на ток от 0,35 А с учетом скин-эффекта на частоте до 30 МГц. Практически – от 0,35 мм по меди (без изоляции). Толще, когда свободного места в корпусе хватает, только лучше будет. Конфигурация – любая по месту расположения. Особой аккуратности изготовления не требуется (поз. 1 на рис.), но нужно, чтобы отношение наибольшего поперечного размера к наименьшему не превышало 1,5, иначе КПД приемника упадет и заряд затянется.

Если зарядка делается для старого толстенького телефона или для планшета без WPC, катушка размещается в корпусе гаджета. Небольшой изгиб по месту (поз. 2) на свойства приемника не повлияет. Вдруг внутри места мало (нужно ведь еще куда-то приткнуть электронные компоненты приемника), придется делать плоскую катушку «как фирменная», поз. 4. Укладывать провод в плоскую спираль удобно на скотче, уложенном на подложку клеящей стороной вверх. Чтобы липучка на заворачивалась и не ползла, ее по краям фиксируют полосками того же скотча, наложенными клеем вниз. На скотч налепляют круглую бобышку диаметром ок. 1 см и укладывают вокруг нее витки, придавливая провод к липучке. Когда уложено витков сколько надо, бобышку отлепляют, готовую катушку прокапывают для фиксации витков суперклеем или нитролаком, поз. 3, и снимают вместе со скотчем; его излишки обрезаются.

Делаем зарядку

Генераторы самодельных беспроводных зарядок и частично фабричных собираются по схеме блокинг-генератора, или просто блокинга, см. рис.:

Мы будем делать зарядку с автогенератором гармонических колебаний по допотопной схеме со слабой индуктивной связью. Она вышла из употребления в промышленной аппаратуре еще в 20-х годах прошлого века, как только были придуманы генераторы на трехточках, индуктивной и емкостной, как раз из-за очень острой реакции на нагрузку, но нам-то этого и надо! А прочие недостатки генератора со слабой связью или устраняются современной элементной базой и схемотехникой, или не фатальны. Так, в начале форсированного заряда потребляемая мощность достигает 25 Вт, так что нужен отдельный источник питания. Но средняя долговременная постоянно включенной при еженощном заряде планшета с батареей на 3500 мА/ч не превышает 8 Вт, и за месяц такая зарядка «намотает» аж 5,75 кВт/ч.

Но прежде всего займемся передающей катушкой, т.к. данная схема чувствительна также к параметрам и качеству частотозадающих узлов. Для наладки генератора (безопасность чего-то стоит, ничего не поделаешь) придется также наспех делать приемную катушку, см. выше. Пользоваться зарядкой по назначению можно только, когда генератор налажен, зато потом она работает стабильнее и безопаснее для гаджета, чем зарядка на блокинге. Поэтому с такой зарядкой можно использовать любые гаджеты: она рассчитана на 2 ампера зарядного тока и более. Но старый телефон с батареей на 450 мА/ч возьмет от нее не больше, чем «пропишет» контроллер вследствие той же острой реакции на нагрузку.

Передающая катушка

Чертежи катушек генератора со слабой индуктивной связью даны на рис. ниже.:

Слева – контурная L2 (см. далее); справа – катушка обратной связи L3 (в середине) и катушка цепи индикации заряда L1. Вытравливаются они на пластине из 2-стороннего фольгированного стеклотекстолита 100х100 мм толщиной 1,5 мм по т. наз. лазерно-утюжной технологии ЛУТ. Ничего сложного в ней нет, придумка и название любительские. ЛУТ позволяет в домашних условиях делать печатные платы не хуже фирменных, таблички с надписями, контурные рисунки, узорные панно и т.п., см. видео ниже:

Видео: лазерно-утюжная технология

В дополнение к нему можно сказать, что заготовку для ЛУТ лучше всего зачищать обычным школьным ластиком. Затем ошметки с меди смываются ватным тампоном или белой чистой х/б ветошью, обильно смоченной 96% спиртом или нитрорастворителем, и тут же, пока поверхность влажная, протираются насухо микрофибровой салфеткой для чистки стекол очков. На подготовленную таким образом поверхность прочно ложится тонер любого лазерного принтера и даже струйного с шаблона на подходящей (держащей, но не впитывающей чернила) основе.

Примечание: не смущайтесь шириной дорожек на чертеже (0,75 мм у контурной катушки). Допустимая плотность тока в пленочном проводнике на подложке в разы больше, чем в круглом проводе, а скин-эффект слабее. Так, дорожка на печатной плате шириной 10 мм и толщиной 0,05 мм без проблем держит ток в 20 А, и это далеко не предел. Дорожки катушки обратной связи двойной ширины нужны, т.к. в процессе наладки понадобится перепаивать отвод на ней. Вообще же ЛУТ позволяет получать дорожки шириной до 0,15-0,2 мм.

Схемотехника

Схема беспроводного зарядного устройства на генераторе с индуктивной связью дана на рис: слева передатчик; справа приемник. Особенности ее, во-первых, мощный активный элемент VT3. Им может быть только усилительный полевой транзистор. У генератора на биполярном транзисторе будет низкий КПД, а мощные полевые ключи серий IRF, IRFZ, IRL из компьютерных БП или систем электронного зажигания в активном режиме не работают.

Второе – цепь автосмещения VD3 C3. У мощных усилительных полевиков начальный ток стока может достигать 100-200 мА и более. Без запирающего потенциала на затвор генератор возможно будет настроить только на мощность или дежурный режим, но не на то и другое, причем ППЭ от индуктора в радиусе прикосновения наверняка превзойдет допустимую величину. Но формировать автосмещение включением резистора в цепь истока, как в цепь катода в ламповых усилителях, тоже нельзя: генератор не выйдет на полную мощность, т.к. с нарастанием тока истока будет расти по абсолютной величине и смещение. Поэтому цепь смещения выполнена нелинейной на диодах: на малых мощностях оно увеличивается сообразно току истока, что обеспечивает мягкий запуск генератора и его безопасность для любых гаджетов, а когда диоды войдут в насыщение, смещение становится близким к фиксированному и позволит генератору «раскачаться на полную». Цепь смещения подбирается в процессе наладки из мощных выпрямительных диффузионных ВЧ диодов (структура PiN, КД213, КД2997) и диодов Шоттки (структура SMD) на ток от 6 А. Напряжение насыщения первых в диапазоне токов 0,7-5 А меняется в пределах 1-1,4 В; вторых – 0,4-0,6 В.

Элементы R1, VD1, VT1, VT2, C1, R2, VD2 и L1 составляют схему индикации заряда. Если коэффициент передачи тока β VT1 более 80, то VT2 исключается, а движок R2 подключают к базе VT1. Конденсатор С3 обязательно пленочный; Еще лучше – старый бумажный, т.к. на нем рассеивается существенная реактивная мощность.

Приемник данной зарядки также имеет особенности. Первая – двухполупериодное выпрямление принятого тока, т.к. колебания гармонические. Применению данного устройства для заряда гаджетов со встроенной WPC это не препятствует, т.к. в них принятый ток выпрямляется тоже диодным мостом для лучшего использования излучения индуктора. Вторая – параллельно накопительному электролитическому конденсатору C4 подключен керамический C5. У «электролитов» большая собственная индуктивность и значительный тангенс угла диэлектрических потерь tgδ, что за рабочих частотах уменьшает КПД заряда. Шунтирование «электролита» «керамикой» уменьшает время заряда прим. на 7%. Для планшета с батареей на 3500 мА/ч это составит ок. получаса. Согласитесь, иногда существенно.

Наконец, диод VD8. Он защищает контроллер заряда гаджета, если его уложат на индуктор подключенным к проводной зарядке. Мало ли что в голову взбредет. Может, кому-то покажется, что от двойной подпитки аппарат зарядится быстрее. Контроллер заряда все равно не пустит в батарею ток больше положенного, но сам такого издевательства может не выдержать. Если подобная ситуация исключена, то и VD8 исключается; тогда VD7 нужен на напряжение 5,6 В. Его рабочий ток указан с большим запасом, т.к. максимальный ток заряда через него никогда не проходит вследствие острой реакции на нагрузку генератора. Практически – ставьте любой маломощный из хлама на нужное напряжение. Держит – ну и пусть держит. Греется – ставим помощнее и подороже; в котроллере заряда есть и собственная защита от перенапряжения.

Примечание: без VD7 выпрямленное напряжение будет максимально допустимым в WPC 7,2 В, что позволяет заряжать хитрые «альтернативные» гаджеты. Его можно уменьшить, перепаяв вывод горячего конца L2 (см. ниже) ближе к центру катушки, но не более чем на 6-7 витков.

Налаживание

Наладка генератора начинается с установки его тока покоя Iп без возбуждения. Для этого L3 отключают, а затвор VT3 соединяют с общим проводом (поз. 1 на рис.), т.е. формируют нулевое смещение. Далее, подбирая цепочку VD3, выставляют Iп в указанных пределах. Если ток стока при нулевом смещении оказался менее 50 мА, Iп можно задать 15-20 мА, генератор станет экономичнее и безопаснее. Вдруг начальный ток стока меньше 40 мА, еще лучше, тогда С3 и VD3 не нужны.

Следующий этап – фазирование обмоток. Для этого понадобится пробник из приемной катушки (см. выше) с подключенной к ней лампочкой накаливания, поз. 2. Схему генератора восстанавливают, включают, и кладут на L2 пробник. Лампочка должна загореться. Нет – меняют местами выводы L2 или L3. Фазировать катушки нужно так, чтобы на затвор VT3 пришелся горячий (дальний от центра) конец L3, поз. 3. На этом же этапе замеряют и записывают рабочий ток потребления Iр, поз. 4.

Теперь нужно выставить безопасный дежурный ток генератора Iд; излучаемая мощность в дежурном режиме упадет пропорционально квадрату отношения рабочего тока к дежурному. Iд выставляют перепайкой горячего вывода L3 в указанных на поз. 5 пределах поближе к минимальному значению. Возврат на мощность проверяют, кладя на L2 пробник. Установка Iд процедура довольно муторная. Чтобы ее не затягивать и не напаяться до отслоения дорожки, действуйте по след. инструкции:

• L3 уменьшают наполовину (поз. 6);
• Iд оказался мал, или пробник не показывает возврата на мощность – возвращаем половину отброшенных витков, поз. 7;
• Iд еще велик – отбрасываем половину от оставшейся половины L3, поз. 8;
• ситуация по п. 2 – возвращаем половину отброшенных по п. 3 витков, но не половину из всех отброшенных, поз. 9;
• при необходимости продолжаем настройку, следуя тому же алгоритму.

Таким образом, действуя методом итерации, установка Iд отнимает совсем немного времени.

Осталось настроить схему индикации заряда. Для этого собирают приемник, нагруженный на резистор такой величины, чтобы ток заряда был меньше формирующего, но больше тока содержания, поз. 10. Движок R2 ставят в нижнее положение, приемник кладут на L2. Вращая движок, добиваются свечения VD1. Приемник убирают, смотрят, погас ли VD1. Нет – движок очень плавно и осторожно крутят обратно до погасания VD1.

Конструкция

Дальнейшего сокращения времени заряда и улучшения параметров безопасности устройства возможно добиться, направив поток энергии от индуктора столбом вверх, этот прием используется в некоторых фирменных беспроводных зарядках. Такие можно распознать по индуктору, обведенному кольцом, если только шибко умные альтернативщики не прилепили его просто так, для продаж.

На самом деле направленность излучения создается экранированием индуктора с тыльной стороны. Для этого генератор помещают в открытый сверху корпус из тонкой, не более 0,25 мм, жести. Если высота корпуса по эстетике безразлична, в нем же размещают источник питания генератора. В таком случае он должен быть с трансформатором промышленной частоты на железе: помехи от вплотную расположенного ИБП собьют настройку генератора.

Сталь нужна для магнитного экранирования помимо электрического, а ее малая толщина для предотвращения потерь на вихревые токи. С этой же целью в боковинах корпуса делают частые тонкие вертикальные прорези, а днище выполняют перфорированным в шахматном порядке, см. рис. Идеальный вариант – стенки и днище корпуса из мелкоячеистой стальной сетки. Крышка – любой радиопрозрачный пластик без наполнителя: стекло, акрил, стеклотекстолит, фторопаст, ПЭТ, ПЭ, полипропилен, полистирол. Вариант – бесцветный прозрачный акриловый или нитролак в 4-5 слоев, но не краска или эмаль. Внешнее оформление может быть любым. Именно с таком исполнении беспроводную зарядку для телефона, смартфона, планшета можно держать постоянно включенной на прикроватной тумбочке. Хотя в современном донельзя замусоренном эфире от любых известных источников ЭМП лучше все-таки держаться подальше.

Беспроводное мобильное зарядное устройство - очень удобный современный гаджет

С каждым годом беспроводное мобильное зарядное устройство завоёвывает всё большую популярность. По какому принципу оно работает? Как выбрать подходящую модель? И действительно ли беспроводная зарядка лучше классической?

Принцип работы

Беспроводная зарядка смартфона или другого гаджета осуществляется благодаря переменному магнитному полю, генерируемому специальной станцией. Для подзарядки устройство должно быть оснащено соответствующей индукционной катушкой, которая принимает передаваемую энергию.

Этот стандарт беспроводного питания получил название Qi (на русском произносится как «Ци»). В будущем Консорциум WPC планирует установить станции в общественных местах, а затем сделает их доступными для каждого пользователя. Благодаря этому появляется возможность заряжать устройство на расстоянии, без длительных поисков проводной зарядки.

Совет! Чтобы как можно быстрее зарядить устройство, держите его недалеко от станции. Дело в том, что с увеличением расстояния между ними процесс зарядки будет замедляться.

Недостатки

К сожалению, на данном этапе технология беспроводной зарядки имеет больше недостатков, чем преимуществ. Вот лишь некоторые из этих минусов:

• невысокая эффективность;
• низкая скорость работы;
• сравнительно высокая стоимость;
• скорость зарядки аккумулятора устройства зависит от расстояния между ним и станцией.

Например, коэффициент полезного действия любой проводной зарядки составляет 97 процентов. Однако такие результаты пока что недостижимы для беспроводной технологии. В результате возникает лишний расход электроэнергии, которая затрачивается во время ожидания зарядной станцией подключения устройства. В случае с проводной зарядкой эта проблема решается простым отключением, однако от Qi ожидается гораздо больше.

Кроме того, большинство представителей этой технологии имеют большее (по сравнению с классической зарядкой) время работы. Стоит отметить, что некоторые модели заряжают АКБ даже быстрее, но для этого нужно положить устройство прямо на станцию. Разве такой эксплуатации ожидают пользователи, которые покупают беспроводную зарядку? Тем более что стоимость таких девайсов гораздо выше.

Совет! При выборе подходящей модели беспроводной зарядки нужно учитывать тип устройства, для которого она предназначена. Дело в том, что аккумуляторы смартфонов и планшетов имеют определенную силу тока, и станция с меньшими характеристиками просто не сможет их зарядить.

Как выбрать беспроводную зарядку?

Перед тем как приступить к выбору, проверьте, поддерживает ли ваше устройство стандарт беспроводного питания Qi. Для этого воспользуйтесь поиском на сайте Консорциума WPC. Также стоит учитывать, что для такой зарядки нужно две вещи: станция (передатчик) и приемник в устройстве. Некоторые модели смартфонов и планшетов уже оснащены такими модулями. Если ваш гаджет не входит в их число, приемник нужно приобрести отдельно.

Совет! Если вы владелец iPhone, то, кроме беспроводной панели (то есть зарядной станции) вам также нужно будет приобрести специальный чехол с модулем. Подключение осуществляется через стандартный разъем зарядки.

Обзор лучших моделей

AuraDock

Эта беспроводная зарядка является одной из лучших в своем классе и совместима со многими устройствами.

Совет! Если вы хотите использовать её в паре с iPhone 6, то нужно дополнительно приобрести приемник-адаптер Lightning. Он подключается в стандартный разъем зарядки. К сожалению, из-за больших размеров его нельзя спрятать внутри чехла.

Основные характеристики:

• ток - 1 А;
• напряжение - 5 В;
• расположение смартфона при зарядки - любое в пределах 0,4-1 см;
• скорость зарядки - 4 часа.

О завершении процесса зарядки устройство сообщит с помощью соответствующего индикатора. Стоит отметить, что Auradock можно использовать в сочетании с планшетами, смартфонами и другими гаджетами, которые поддерживают стандарт Qi.

Стоимость этой беспроводной зарядки составляет 100 долларов. Если вы пользуетесь iPhone 6 или iPhone 6 Plus, вам нужно будет доплатить за адаптеры auraTag-i6 и i6P по 20 даолларов.

Таким образом, AuraDock - универсальная беспроводная мобильная зарядка, которую можно использовать в сочетании со всеми поддерживающими стандарт Qi устройствами.

Powermat Ring

В основе этой беспроводной зарядки находится тот же электромагнитный индуктивный метод, но она работает по другому стандарту - PMA 3. Он менее распространен по сравнению с Qi, однако также пользуется спросом.

Совет! Перед приобретением Powermat Ring убедитесь, что ваше устройство работает по стандарту PMA 3.

В первую очередь стоит отметить привлекательный вид этой беспроводной зарядки. Она выполнена в виде кольца, которое подключается в microUSB или порт Lightning. Чтобы зарядить свой смартфон или другое носимое устройство, нужно поместить его на станцию Powermat. Обратите внимание: она работает от сети в 220 В. При подключении беспроводной зарядки в 380 В устройство может выйти из строя.

По сравнению с предыдущим гаджетом, Powermat Ring имеет более привлекательную стоимость. Пользователям нужно будет заплатить около 100 долларов за весь комплект: 55 долларов за Power Ring и 44 за Powermat. Такую цену можно объяснить меньшей популярностью стандарта PMA 3, на котором работает меньшее (по сравнению со стандартом Qi) число гаджетов.

Ultra-Slim Qi-Enabled Wireless Charging Pad

Эта бюджетная зарядка от Anker может похвастаться длинным списком поддерживаемых устройств и стильным внешним видом. Станция имеет дискообразную форму и оснащена индикатором и портом microUSB.

Стоимость передатчика составляет 27 долларов.

Совет! Чтобы пользоваться этой беспроводной зарядкой, нужно также приобрести Qi-приемник.

FUEL iOn

Что касается Fuel iON, то с его помощью можно зарядить смартфон, планшет или другое носимое устройство гораздо быстрее, чем аналоги, работающие на стандарте Qi. Это стало возможным благодаря использованию высокоэффективного магнитного соединения, которое передает энергию непосредственно на устройство.

Приемник представляет собой плоскую антенну и небольшую плату с контроллером, которую нужно установить под крышку смартфона на соответствующие разъёмы.

Совет! Эта модель беспроводного мобильного зарядного устройства является идеальным вариантом даже для тех устройств, которые не оснащены специальными разъёмами. В таком случае подключение осуществляется через microUSB.

Среднее время зарядки аккумулятора с помощью PowerQi T-100 составляет 3,5 часа. Учитывая более низкую (по сравнению с другими системами беспроводной зарядки) стоимость, эту модель можно смело назвать одним из лучших кандидатов.

Samsung PG920

Модель может похвастаться компактными габаритами и высокой скоростью зарядки. Эта разработка от Samsung Group также отличается надежностью и универсальностью: она совместима практически со всеми существующими смартфонами.

Беспроводные зарядные устройства только начинают завоевывать рынок. Несмотря на то, что технология далеко не новая, именно сейчас каждый уважающий себя флагман должен заряжаться без проводов, да и в смартфоны уровнем пониже производители стараются добавлять эту опцию.

Но любое популярное явление собирает вокруг себя немало домыслов и мифов. Мы выбрали пять популярных мифов о беспроводной зарядке и готовимся их беспощадно разрушить.

Миф №1. Совсем нет проводов

Но ведь название говорит само за себя? Беспроводная - без проводов!

Увы, минимум один провод там всё-таки есть. Это кабель, которым зарядное устройство подключается к источнику питания:

• ноутбуку или компьютеру;
• розетке (если есть сетевой адаптер).

Беспроводное зарядное устройство не аккумулирует энергию из ниоткуда, его принцип работы совсем другой. БЗУ подключается к источнику питания, на устройство подается напряжение. Напряжение преобразуется в переменный ток, который подается на индукционную катушку-передатчик, вследствие чего образуется электромагнитное поле. Если в это поле попадет смартфон с катушкой-приемником, то он начнет заряжаться. Более подробно о том, как работает БЗУ, читайте .

Правда: устройство называется беспроводным, потому что не требует подключения по кабелю к самому смартфону. Но для своей работы зарядное устройство должно быть подключено к бытовой электрической сети или другому источнику питания.

Миф №2. Вредно для здоровья

Площадка, которая излучает какие-то волны... Так ли это безопасно?

Беспроводное ЗУ передает энергию с помощью электромагнитных волн и не представляет никакой опасности здоровью человека. Во-первых, потому что дальность действия возникающего электромагнитного поля очень мала, 8-10 миллиметров, т.е. оно фактически не достигает окружающих людей и предметов. Во-вторых, электромагнитные волны относятся к спектру неионизирующего излучения, негативное влияние которого на организм не доказано учеными.

Правда: при соблюдении условий эксплуатации беспроводные зарядные устройства абсолютно безопасны для людей и животных.

Миф №3. Не может заряжать быстро

Мой смартфон поддерживает быструю зарядку и требует ЗУ с выходной силой тока не менее 2 А. Но в характеристиках БЗУ значится всего 1.1 А. Быстрой зарядки не будет?

Здесь решающую роль играет не максимальная сила выходного тока, а мощность. Ведь электромагнитное поле передает мощность, которая измеряется не в Амперах, а в Ваттах. Ватт - это произведение силы тока на его напряжение. Если на зарядном устройстве написано 5 В и 1 А, то выходная мощность будет 5 Вт (5 В*1 А = 5 Вт). Если в характеристиках указано 9 В и 1,1 А, то мощность будет соответствовать требованиям быстрой зарядки, ведь 9 В*1,1 А = 9,9 Вт. Решающими в такой ситуации будут два фактора: смартфон будет заряжаться быстро, если сам аппарат и БЗУ поддерживают функцию быстрой зарядки .

Правда: БЗУ может быстро зарядить смартфон, если выдает достаточную мощность.

Миф №4. Только для избранных смартфонов

Беспроводная зарядка - особенность дорогих смартфонов. Мой гаджет такую опцию никогда не получит...

Беспроводную зарядку можно обеспечить любому смартфону, если у Вас есть БЗУ и приемник беспроводного сигнала. Приемник - та же индукционная катушка, только она будет подключаться внешне, через шлейф с соответствующим коннектором. Подробную инструкцию, как сделать беспроводную зарядку для любого смартфона, читайте .

Правда: есть приемник - есть беспроводная зарядка.

Миф №5. Не работает через чехол

А вот эта часть не совсем миф. Некоторые беспроводные ЗУ не могут зарядить смартфон в чехле, их электромагнитное поле слишком слабое...

Правда: беспроводное зарядное устройство ЗУ OLMIO 10W Quick Charge имеет честный радиус действия - 8 мм - и может зарядить даже аппарат в толстом полиуретановом бампере. Убедитесь сами, ведь товар продается с годовой гарантией.

Функция беспроводной зарядки от станции, которая присутствует в моделях iPhone 8 и iPhone X, оказалась не так уж хороша, как казалась на первый взгляд. Автор портала ZDNet Эдриан Кингсли-Хьюз провел собственное исследование и обнаружил неприятную закономерность: при беспроводной зарядке аккумулятор его iPhone изнашивается быстрее, чем при зарядке с помощью кабеля.

Двадцать месяцев вместо тридцати шести

Кингсли-Хьюз начал пользоваться беспроводной зарядкой в сентябре сразу после покупки нового айфона. По заверениям Apple, аккумулятор iPhone сохраняет свою оригинальную вместимость вплоть до 500 циклов зарядки — таким образом, при кабельной зарядке батарея могла нормально функционировать два-три года.

Тем не менее, с тех пор, как автор исследования начал пользоваться беспроводной технологией, количество зарядок его устройства резко выросло. Он подсчитал, что к марту iPhone уже прошел 135 циклов. Если раньше все энергозатраты брал на себя кабель, то теперь его отсутствие привело к тому, что аккумулятор практически не «отдыхает» и, как следствие, быстрее приходит в негодность.

Таким образом, батарея в айфоне Кингсли-Хьюза полностью износится за 20 месяцев.

Несмотря на то, что некоторые зарядные станции автоматически отключаются, когда батарея достигает 100%, беспроводная зарядка все равно считается ощутимой дополнительной нагрузкой для смартфона.

С повсеместным развитием этой технологии и добавлением беспроводной функции ко многим современным моделям телефонов все больше и больше пользователей жертвуют объемом своих аккумуляторов в пользу удобства. Тем не менее, Эдриан Кингсли-Хьюз заявил о том, что уже вновь перешел на кабель и рекомендует всем активным пользователям смартфонов сделать то же самое.

После презентации новых моделей iPhone в сентябре 2017 года эксперты также задавались вопросом, будет ли вредна беспроводная зарядка для новых гаджетов Apple. Тогда они пришли к выводу, что хотя сама технология не имеет влияния на емкость аккумулятора, поддерживание зарядки телефона на максимальном уровне действительно ускоряет процесс изнашивания.

Проблемы с доверием

Ранее Apple уже столкнулась с проблемой изнашивания своих аккумуляторов, которая превратилась в настоящий скандал — один из самых громких в истории компании. Слухи о том, что Apple тайно замедляет свои старые айфоны, внезапно оказались правдой — компания официально признала, что скрыла от пользователей наличие этой функции. Сеть буквально взорвалась от количества гневных комментариев в адрес компании, которая, по мнению владельцев iPhone,

замедляла батареи намеренно, чтобы люди охотнее шли в магазины за новыми, более дорогими устройствами.

«Яблочной» компании в ответ пришлось защищаться и выбрать оборонительную позицию. Согласно официальному заявлению Apple, никакого злого умысла в снижении производительности процессора нет и не было, а бренду пришлось пойти на такие меры, чтобы продлить срок жизни аккумуляторов, которые со временем уже не могут справляться с пиковыми нагрузками.

Резонанс от этого скандала был таким сильным, что Apple приняла решение заменить аккумуляторы на новые всем желающим по сниженной цене в своих сервисных центрах. Один из владельцев iPhone 6s после смены батареи записал сравнительное видео , в котором наглядно демонстрирует, как изменилась производительность его устройства.

Кроме того, в новой версии iOS появится возможность на свой страх и риск отключить функцию замедления.

«Для нас доверие наших клиентов — самое важное, поэтому мы будем продолжать работу по его сохранению. Мы делаем то, что любим, только благодаря вашей вере и поддержке — мы никогда об этом не забудем и никогда не примем как должное», — прокомментировал ситуацию представитель Apple.

Мир избавляется от проводов повсеместно. Стационарную проводную связь похоронили мобильные устройства, для передачи данных активно внедряются новые стандарты сотовой связи и Wi-Fi, транслировать звук можно через Bluetooth, а компьютерные мышки и кабели лишаются проводов, заменяя их на миниатюрные радиомодули. Пора бы уже оставить в прошлом неудобные соединения с помощью проводов, вот только одна проблема не позволяет сделать это. Для того, чтобы электронные устройства работали, им требуется энергия извне. Как раз этот вопрос и призвана решить беспроводная зарядка.

Первыми коммерческими электронными устройствами, питаемыми без проводов, стали мышки для ПК. Они начали появляться в начале прошлого десятилетия, но так и не вытеснили традиционные варианты, уступив более удобным манипуляторам с радиопередатчиком. А корнями исследования уходят еще в середину 19 – начало 20 века, когда Майкл Фарадей и Никола Тесла экспериментировали с беспроводной передачей электроэнергии.

Чтобы понять, как работает беспроводная зарядка для телефона , стоит вспомнить основы из курса школьной физики. Наиболее перспективной и реализуемой на практике оказалась передача методом электромагнитной индукции (ЭМИ). В ее основе лежат явления электромагнетизма: когда через проводник протекает ток, вокруг него (проводника) образуется электромагнитное поле. Если в него попадает другой проводник, то он подвергается воздействию этого поля и в нем тоже возникает ток. Правильная конфигурация (с использованием катушек индуктивности) позволяет сосредоточить относительно мощное электромагнитное излучение на малой площади.

Беспроводная зарядка, как правило, представляет собой док-станцию, подключаемую в USB-порт или розетку, к обычной зарядке. В ней внутри находятся многовитковая катушка, преобразователь питания и управляющая электроника. Совместимые смартфоны, в свою очередь, имеют внутри такую же катушку, только намотанную из более тонкой проволоки. Если расположить смартфон на площадке док-станции – катушки начинают взаимодействовать, а энергия в виде электромагнитного излучения передается от подставки к смартфону. От приемника ток передается на контакты аккумулятора, пополняя его заряд.

Стандарты беспроводных зарядок

Чтобы правильно выбрать док-станцию, недостаточно знать, как работает беспроводная зарядка для телефона . Нужно также учитывать, что существуют разные стандарты, используемые производителями. Первые смартфоны с поддержкой беспроводной зарядки появились еще в 2008 году. Пионером в отрасли стала компания Palm (интересно, помнит ли еще кто-то такую?). Но ее разработки как-то не получили должного распространения. В дальнейшем на рынке сформировалось два консорциума, занятых совершенствованием технологий беспроводной передачи энергии. WPC (Wireless Power Consortium), созданный в 2008, занимается продвижением стандарта Qi («Ци» — энергия, термин из китайской философии). Именно он получил максимальное распространение.

Конкурирующей организацией является PMA (Power Matters Alliance), развивающая альтернативу. Как ни странно, но в ее состав входят многие компании, также поддерживающие Qi. Поэтому многие смартфоны могут, помимо Qi, поддерживать и стандарт PMA. Среди таких устройств можно выделить флагманы Samsung Galaxy S5 (не все версии), S6 и S6 Edge, Galaxy S7 и S7 Edge. Хотя это – далеко не полный перечень совместимых с обоими стандартами смартфонов.

Со стандартом Qi совместимо большее количество девайсов. Среди них – не только флагманы Samsung, но также топовые Nokia и Microsoft Lumia, Motorola, Sharp, Google Nexus, LG, Fujitsu и другие. Чтобы узнать, какой стандарт поддерживается вашим смартфоном, рекомендуется ознакомиться с техническими характеристиками в инструкции или на сайте производителя. Нужно, чтобы и док-станция для беспроводной зарядки, и телефон, соответствовали одной технологии (Qi или PMA).

На что еще обратить внимание при выборе беспроводного ЗУ

Основным критерием выбора беспроводной зарядки для смартфона является стандарт. Но не только он имеет значение. При покупке следует обратить также на электрические характеристики зарядного устройства. Если напряжение на выходе является стандартизированным и составляет 5 В, то сила тока может варьироваться от сотен миллиампер – до ампера и больше. Учитывая, что сила тока на выходе проводного ЗУ составляет 1-2 А, выбирать нужно модель, у которой ток заряда составит около 1 А. Чем больше значение – тем лучше, так как слабая док-станция будет подзаряжать телефон слишком долго.

Форма тоже может иметь значение: Иногда дизайн ЗУ может попросту не вписываться в интерьер. Наклонные устройства не всегда удобны в плане устойчивости. Наиболее предпочтительными являются прямоугольные и круглые горизонтальные площадки.

Плюсы и минусы беспроводной зарядки для смартфона

Как работает беспроводная зарядка для телефона – мы разобрались, в чем заключаются основные нюансы и тонкости подбора – тоже. Осталось определить, стоит ли покупать такой гаджет, или он себя не оправдает. Для этого нужно ознакомиться с плюсами и минусами, чтобы решить для себя, покупать или нет зарядку Qi.

Плюсы

• Защита для интерфейсного разъема смартфона . В процессе зарядки исключается риск повредить гнездо, случайно дернув за кабель. Разъем подвергается меньшему износу, так как используется реже.
• Возможность зарядить смартфон, не имея ЗУ. Многие заведения в мире, такие как McDonalds или StarBucks, оснащают столики док-станциями Qi. Благодаря этому можно перекусить или попить кофе, одновременно подзаряжая телефон. IKEA также продвигает такие зарядки, встраиваемые в бытовую мебель.
• Всегда заряженный аккумулятор дома. Беспроводная зарядка позволяет вовремя подзаряжать смартфон, просто положив его на площадку док-станции. Если телефон используется редко, а ЗУ Qi всегда под рукой – можно не беспокоиться о том, что батарея сядет в неподходящий момент. Продуманный контроллер прекращает подачу тока на батарею по достижении 100 %, поэтому перезаряда бояться не стоит.
• Безопасность. Как бы не противились скептики индукционных технологий и не заявляли о вреде невидимой «радиации» (откуда только ей взяться в электромагнитной катушке?), беспроводные зарядки безопаснее проводных. Риск получить удар током от кабеля сетевого ЗУ мизерен, но в случае с Qi он еще ниже, так как работают док-станции обычно от 5 вольт. Что же касается индукции – на таких мощностях она абсолютно безвредна для человека. В ходе проведения МРТ организм подвергают воздействию в тысячи раз большего электромагнитного излучения.

Минусы

• Потеря мобильности . Электромагнитное излучение док-станции достаточно слабое и эффективно лишь на малом расстоянии. Чтобы телефон быстро зарядился – нужно положить его ровно на подставку. Пользоваться устройством в процессе зарядки проблематично, если не невозможно.
• Низкая скорость зарядки. Выходная мощность беспроводной зарядки для смартфона редко превышает 1 А. Это значит, что батарея, емкостью 3000 мАч, в идеальных условиях будет заряжаться около 3 часов. А если положить смартфон неровно – время может резко увеличиться.
• Ограниченная совместимость. В общей массе относительно мало смартфонов поддерживают стандарт Qi или PMA. Далеко не для всех существуют совместимые приемники или чехлы, позволяющие заряжать девайс без кабелей.
• Большие размеры катушек. Проблема совместимости устройств в значительной степени обусловлена относительно большими размерами индукционных катушек. Если стремиться сохранить их малую толщину – извлечь большую мощность тока (свыше 1 А) не получится. Увеличение размеров неминуемо приведет к утолщению смартфона. В гонке за каждым миллиметром производители не всегда могут это позволить.

Что делать, если смартфон не поддерживает беспроводную зарядку

Отсутствие поддержки беспроводной зарядки вовсе не ставит крест на возможности зарядить телефон без кабеля. Сторонние производители разработали специальные аксессуары, предназначенные для этой цели. Они делятся на две категории.

Пластины

Ресиверы-пластины для беспроводной зарядки представляют собой тонкую пластиковую карточку, внутри которой расположена катушка индуктивности. С помощью тонкого контактного шлейфа она подключается к служебным контактам или аккумулятору и аккуратно укладывается под крышку. Малая толщина позволяет свободно поместиться в узкий зазор. Такие пластины-приемники практически не утяжеляют смартфон и не влияют на его внешний вид. Существенным ограничением является только совместимость с узким кругом моделей со съемной крышкой. В противном случае придется разбирать устройство и колдовать с паяльником.

Чехлы

Владельцы смартфонов iPhone тоже хотят попробовать беспроводную зарядку. Но яблочные смартфоны никогда не имели съемной крышки. Батарея у них запрятана глубоко внутри, места там мало и просто так к ней не пробраться. Выходом из ситуации становятся специальные чехлы. В их задней части внутри расположена такая же пластина, только контакты от нее подводятся не к батарее, а в разъем Lightning. Для этого в нижней части чехла установлен соответствующий штекер. Минусами подобного решения являются увеличение размеров смартфона, а также не самая низкая цена на красивые чехлы с беспроводной зарядкой Qi.

Компромиссным решением является пластина Qi, подключаемая к разъему Lightning, но лишенная своего корпуса. Благодаря малой толщине ее можно положить под любой чехол , не ограничивая себя в выборе. Для смартфонов на Android , корпус которых неразборный, также есть аналоги с разъемом MicroUSB или USB Type C.