Ce este încărcarea wireless și cum funcționează?

Încărcarea wireless, cum ar fi tehnologia de încărcare Qi pe care o folosesc multe telefoane Android, nu este o tehnologie nouă. Rasul meu electric Panasonic l-a folosit în urmă cu mulți ani, iar majoritatea dintre noi am văzut periuțe de dinți care se încarcă fără fir într-un leagăn. Și, desigur, nu putem uita Palm și modul în care a adus încărcarea wireless în masă cu Touchstone. Acum, constrângerile de dimensiune, cost și eficiență s-au ușurat puțin, încărcarea wireless în ceva precum telefonul sau ceasul Android are mai mult sens.

Primim mai mult de câteva întrebări despre încărcarea wireless și cum funcționează, așa că haideți să luăm câteva minute și să vorbim despre elementele de bază; ce este, cum funcționează și de ce ai dori-o în următoarea achiziție de Android.

Mai mult: Cele mai bune plăcuțe de încărcare wireless pentru Galaxy S8

Ce este încărcarea wireless?

Încărcarea wireless nu este magică - mai aveți nevoie de un fir. Diferența este că cablul este conectat la o bază de încărcare în locul telefonului, așa că poți să arunci Android-ul în încărcător și lucrurile să funcționeze fără să te conectezi la telefon. Baza de încărcare poate avea aproape orice formă sau dimensiune și poate fi chiar într-un fel de bord pentru mașina dvs. sau baza unei lămpi de la IKEA. Atâta timp cât veți putea obține locul potrivit pe partea din spate a Android-ului dvs. la locul potrivit de la baza încărcătorului, acesta va funcționa.

Un bun exemplu ar fi să ai o bază de încărcare wireless pe biroul tău la serviciu. Când nu utilizați telefonul, îl setați pe încărcător. Când trebuie să-ți folosești telefonul, ridică-l și are o taxă. Încărcarea fără fir nu este la fel de rapidă cu încărcare rapidă, dar este ușor și ceva pe care este mai probabil să îl utilizați pentru a menține telefonul încărcat pe parcursul zilei (în exemplul nostru). Acolo strălucește încărcarea wireless - ușurința de utilizare.

Cum funcționează încărcarea wireless?

Încărcarea wireless folosește două cuplaje inductive rezonante pentru a transmite semnale de putere redusă între două dispozitive. Acestea sunt special concepute pentru a transmite electricitate fără a vă atinge reciproc, așa cum o face o conexiune cu fir normală. Stația de bază, care este conectată la perete prin propria sursă de alimentare, are o bobină de emițător, iar telefonul are o bobină de receptor. Stația de bază trimite în mod regulat un semnal, iar când o bobină de receptor se apropie suficient de mult, o schimbare de rezonanță (stația de bază schimbă amplitudinea oscilării sale - vibrează mai repede) în semnal. Forma de undă a semnalului este apoi modulată (schimbată pentru a permite bobinei din telefon să știe că se trimite puterea) și începe încărcarea inductivă.

Încărcarea wireless folosește aceeași teorie electrică ca un generator: energia mecanică creează energie electrică.

Încărcarea inductivă folosește acele două bobine electromagnetice special concepute pentru a crea un câmp magnetic între două dispozitive. Există un proces complicat care permite unui câmp magnetic să producă energie electrică prin diferența de potențial și oscilație. Oscilarea este o variație repetată cronometrată, iar în cazul unei bobine electromagnetice, puteți gândi la ea ca la vibrații.

Bobina din dispozitivul dvs. Android este de asemenea conectată la circuitul de încărcare a bateriei, iar bateria dvs. este încărcată folosind energia indusă de câmpul magnetic.

Inducția electromagnetică este cu adevărat mișto, iar elementele de bază sunt că dacă mutați un material conductor electric, precum o bobină sau o înfășurare, în prezența unui câmp magnetic faceți să curgă electronii. Lucruri precum un generator alimentat cu gaz, de asemenea, „creează” energie electrică folosind energie mecanică pentru a crea EMF (forța electromotivă). Inducția electromagnetică este folosită și în transformatoare și dispozitive de măsurare a curentului.

Încărcarea wireless nu este foarte eficientă, dar se îmbunătățește cu fiecare iterare a standardului.

De asemenea, se creează căldură excesivă și asta este motivul pentru care încărcarea wireless nu este cea mai eficientă cale de a transfera energia de la perete la baterie. Acesta este și motivul pentru care este nevoie de mai mult timp pentru a-ți încărca telefonul pe un pad Qi decât pentru a-l conecta la perete. În timp ce metodele și materialele noi folosesc frecvențe mai ridicate și bobine mai subțiri decât iterațiile anterioare, încărcarea wireless este încă mai puțin eficientă și mai costisitoare decât încărcarea standard pe un fir. Va rămâne așa pentru viitorul prevăzut.

A simplifica:

• Android și încărcătorul dvs. au fiecare bobine electrice speciale în ele.
• Când cele două bobine se apropie suficient de mult, folosesc magnetismul pentru a crea oscilații mici (vibrații) în bobină și un EMF este creat de bobina din telefonul tău.
• Acest EMF trimite o cantitate mică de energie prin circuitul de încărcare din telefon și încarcă bateria.
• Costă mai mult și necesită mai mult timp pentru a încărca decât ar fi conectat telefonul și creează mai multă căldură, deoarece acest lucru este mai puțin eficient decât conectarea firelor în modul tradițional.
• Legea de inducție a lui Faraday este minunată, iar ecuația Maxwell-Faraday este ca ciocolata matematică: dulce și decadentă. Încărcarea wireless este, de asemenea, destul de minunată atunci când o utilizați.

Un cuvânt despre Powermat

Qi nu este singurul standard de încărcare wireless. Alte standarde precum Powermat sunt utilizate pentru a construi soluții de încărcare wireless. Acestea folosesc un standard diferit de Qi, dar știința din spatele lor este aceeași. Powermat a asociat cu companii precum AT&T și Starbucks pentru a furniza stații de bază în locuri publice, iar utilizarea unui caz special sau a unui bloc de încărcare atașat telefonului vă permite să vă încărcați fără fir. De asemenea, sunt parteneri cu General Motors și lucrează pentru a aduce baze de încărcare wireless în vehicule.

Powermat face unele lucruri cu adevărat grozave (grozav dacă ești inginer electric, oricum) și unii ar susține că acesta este un standard mai bun. În orice caz, Qi este mai răspândit.

Deși aceeași teorie electrică de bază se aplică atât pentru Powermat cât și pentru Qi, standardele diferite înseamnă că nu sunt compatibile. Telefonul dvs. Qi activat nu se va încărca pe o bază Powermat, deoarece semnalele trimise și primite sunt diferite. Dacă aveți echipamente Powermat, va trebui să vă asigurați că cumpărați mai multe echipamente Powermat pentru ca totul să funcționeze.

Există excepții, cum ar fi telefoanele Samsung Galaxy, care includ atât standardele Qi cât și Powermat.

De ce vreau încărcarea wireless în următorul meu telefon?

Acum că avem un standard acceptat pe scară largă - vorbim aici de standardul Qi - trebuie să ne amintim că orice încărcător Qi va funcționa cu orice dispozitiv certificat Qi. Asta înseamnă că încărcătorul pe care îl cumpărați, fie că este vorba despre o unitate chineză de 6 dolari chinezească de la Amazon sau un nume de marcă precum Samsung sau Zens, va funcționa cu dispozitivul pe care îl aveți acum și cu orice dispozitive pe care le cumpărați în viitor.

Nu utilizați încărcarea wireless, deoarece este „mai bine”. Îl folosești pentru că este mai convenabil. Mult mai mult.

Împerechează acest lucru cu factorul de conveniență - și până când nu cumperi câteva încărcătoare Qi și pune-le în locurile în care ești probabil să-ți stabilești telefonul, nu înțelegi cu adevărat cât de convenabil este. S-ar putea să ai un încărcător Qi la birou, pe masa din sufragerie, unul în mașină și unul pe noptiera ta. Galaxy S8 dvs. nu va avea aproape niciodată mai puțin de o taxă de 50%. Nu pentru că durata de viață a bateriei de pe Galaxy S8 este excelentă sau pentru că încărcătoarele Qi funcționează „mai bine”, ci pentru că ori de câte ori nu este la îndemână, se încarcă.

Desigur, există costul inițial de cumpărare a bazelor de încărcare, dar sunt destul de ieftine - cam același cost ca o verucă de perete bună și un cablu USB. Pe măsură ce tot mai multe dispozitive portabile și smartphone-uri se îndreaptă spre standardul Qi, tot mai multe dispozitive vor putea profita de încărcătoare.

Încărcarea wireless nu face ca telefonul să funcționeze diferit, dar poate schimba modul în care îl utilizați.

Update septembrie 2017: Clarificat o parte din teoria electrică și asigurați-vă că sunt prezentate cele mai recente versiuni ale standardului Qi.