Заряжаем смартфон без проводов: как работают беспроводные зарядные устройства

FAQ

Выше мы рассказали, как сделать зарядку своими руками и какую лучше купить. Теперь осталось прояснить некоторые моменты. Эта технология достаточно новая, поэтому далеко не все знают, что это такое и как пользоваться беспроводной зарядкой. Здесь мы отвечаем на наиболее популярные вопросы.

Как называется беспроводная зарядка для телефона?

Беспроводная зарядка — это, конечно, название «для масс». Немногие знают, как называется беспроводная зарядка для телефона. А название у неё такое: индукционная катушка стандарта Qi. В названии отражается принцип её работы. В зарядных устройствах для телефонов этого типа помещается передатчик индукционного тока, который и заряжает телефон. А маленькое словечко Qi также имеет свою историю, весьма древнюю — это энергия Ци, так оно пишется латиницей. Понятие взято из традиционной китайской медицины.

Как работает беспроводная зарядка?

Основной принцип работы беспроводной зарядки для телефона — магнитная индукция. Электрический ток создаёт магнитное поле в зарядном устройстве, которое и передаёт напряжение аккумулятору в телефоне или планшете. На Консорциуме беспроводной э/м энергии специально для таких устройств был разработан свой стандарт Qi, по которому можно оценивать устройства вне зависимости от производителя. Стандартом определена мощность тока, подаваемого в катушку — 5 Ватт.

Как работает беспроводная зарядка? Магнитное поле действует на расстоянии 4 см. Оно начинает образовываться, когда подаётся сигнал — в зоне действия появилось совместимое устройство. Чаще всего этот сигнал подаёт сам смартфон. В этом им помогает функция NFC. Она расшифровывается как Near Field Communication — коммуникация ближнего поля. Под воздействием напряжения этого поля в катушке, встроенной в телефон, также появляется ток, который подаётся в аккумулятор.

Какие телефоны поддерживают беспроводные зарядки?

В предыдущем пункте мы описали принцип действия беспроводной зарядки телефона. Прочитав его, мы понимаем, что по стандарту Qi беспроводная зарядка будет работать, если в смартфон встроен приёмник-ресивер. Этот приёмник сможет принять энергию от того магнитного поля, которое создаётся в катушке зарядного устройства. Какие телефоны поддерживают беспроводную зарядку? Почти все современные смартфоны и планшеты созданы с учётом этой технологии. Это такие фирмы как Yota, Sony, Nokia, Samsung, Kyosera, Motorola, LG, Asus, Google, HTC и Blackerry.

Как узнать, поддерживает телефон беспроводную зарядку или нет?

Как узнать, что ваш телефон поддерживает беспроводную зарядку? Это зависит от конкретной модели. Например, Samsung Galaxy Note Edge поддерживает, а Sasung Galaxy Note 3 — нет.Можно спросить у продавца-консультанта или посмотреть на сайте Консорциума. На этой странице есть форма. Введя название бренда в строку Brand name и название телефона в строку Product name, вы и узнаете, есть ваш аппарат в списке или нет. Если нет — нестрашно. Для тех моделей, которые не оснащены нужной технологией, производят специальные адаптеры. И их нелишним будет купить, ведь беспроводные зарядные устройства постепенно появляются в общественных местах вроде кофеен или аэропортов. Даже в икеевскую мебель их собираются встраивать.

Как заряжать беспроводную зарядку

Как заряжать беспроводную зарядку? Как это ни парадоксально, делать это нужно с помощью провода. Если на телефон напряжение подаётся по воздуху, то в само зарядное устройство ток проходит стандартным способом. Сначала собираем адаптер питания и подключаем к устройству. Потом адаптер подключаем к розетке. Некоторые модели имеют провода микро-USB, что позволяет заряжать их от ноутбуков, например.

Связь нагрева и продолжительности жизни аккумулятора

Влияет ли это на жизнь АКБ iPhone? Безусловно. Но не так сильно, чтобы отказываться от удобного способа держать гаджет всегда с полной батареей.

С другой стороны, бесконечная зарядка:

1. вероятно, тратит циклы заряда;
2. заставляет аккумулятора постоянно, хоть и незначительно, нагреваться.

Такие условия эксплуатации являются стрессовыми для любых LiPo-элементов. Да что там — для любых аккумуляторов постоянный нагрев вреден.

Прохождению тока при электромагнитной индукции препятствуют металлические элементы — например, пластина для автомобильного магнитного держателя или чехол, покрытый серебристой краской (серебрянкой, краской на основе алюминиевой пудры).

Так же может себя вести смартфон с чехлом-аккумулятором, толстым чехлом или металлическим корпусом.

Все это может привести не только к полной неработоспособности зарядки, но и к дополнительному нагреву корпуса.

Как работает беспроводная зарядка?

Большинство смартфонов, оснащенных беспроводной зарядкой, обеспечивают ее в соответствии с международным стандартом Qi (читается «Ци»).

В соответствии с ним, для передачи энергии от зарядного устройства к смартфону, будь то Samsung или iPhone, используется 2 плоских катушки провода.

Одна из них является базой и подключается к источнику энергии (блоку питания, подключенному в розетку переменного тока 220В), а вторая находится внутри заряжаемого устройства и является приёмником.

В процессе работы начальное обнаружение происходит в результате отклонения изменения ёмкости или резонанса катушки передатчика.

Достаточно приложить смартфон с соответствующей Qi-катушкой под крышкой к зарядной базе, как начнется процесс передачи энергии — зарядки аккумулятора.

Чтобы управлять процессом зарядки, запускать или останавливать ее вовремя. Для этого Qi-база и Qi-приемник умеют обмениваться системной информацией.

Как только объект был обнаружен, базовая станция проверяет, размещено ли на нём именно Qi-совместимое устройство и передает данные. Если оно отправляет ответный сигнал, начинается зарядка.

Во время процесса зарядки Qi-устройство отправляет пакеты данных управления, чтобы регулировать уровень мощности и, наконец, прекратить зарядку, когда мобильное устройство полностью заряжено.

Разновидности беспроводных ЗУ

Ознакомившись с преимуществами и недостатками зарядных устройств, исключающих применение проводов, у многих пользователей возникает активное желание, невзирая на высокую стоимость, всё-таки стать его обладателем.

В настоящее время производители готовы предложить уже несколько вариантов таких устройств, поэтому перед осуществлением покупки, полезно разобраться в их отличительных особенностях, чтобы понять, какую модель можно по праву считать лучшей.

Популярные зарядки

Компания Самсунг, привыкшая удивлять потребителей интересными смартфонами, не обошла вниманием и вопрос создания беспроводного зарядного устройства. В качестве результата работы компании над такой технической проблемой выступает устройство Samsung Wireless Charging Pad

Многие пользователи приветствуют его, поскольку оно позволяет осуществлять зарядку смартфона, который может находиться в любом положении относительно верхней поверхности самой зарядки.

Samsung Wireless Charging Pad обеспечивает зарядку смартфонов, поддерживающих не только стандарт WPC, но AW4P и PMA.

Высокой популярностью сопровождается ещё одно устройство — PowerBot. Оно приветствуется потребителем тем, что:

• само может быть подключено не только к электросети, но и к ноутбуку;
• имеет приемлемую стоимость;
• сопровождается высоким уровнем надёжности;
• производитель гарантирует продолжительный эксплуатационный период.

Ещё одно беспроводное устройство Nokia DT-910 обеспечивает быструю зарядку смартфонов. Помимо этого, производитель наделил его множеством дополнительных и весьма полезных функций, разобраться с ними сможет любой человек, который станет обладателем такого устройства.

Итак, в торговой сети можно легко обнаружить, а при желании приобрести беспроводное зарядное устройство определённого вида. Поскольку никакого риска для здоровья при дальнейшей эксплуатации такого товара нет, при наличии соответствующей суммы можно приобрести такое устройство, чтобы впоследствии позволить себе расширить возможности относительно подзарядки смартфона.

Смартфоны со значком Qi

Стандарт Qi был разработан «Консорциумом беспроводной электромагнитной энергии». До начала 21 века эта технология находилась на уровне тестирования, пока приемом не заинтересовались известные производители мобильных телефонов.

В 2009 году началась разработка концепта беспроводного питания. Многие фирмы привлекли бесплатность и доступность стандарта.

Самые популярные модели гаджетов именитых брендов (Apple iPhone 8, Plus Samsung Galaxy S9 / S9+, Huawei mate 20 pro) и менее распространенные производители телефонов (Panasonic Eluga P P-03E, Nokia lumia 950 xl, Sharp Aquos Zeta SH-06E, Motorola droid turbo, Google pixel 3, Blackberry Priv, Vertu Aster), могут похвастаться беспроводным модулем.

iPhone

Компания одной из первых интегрировала подачу питания «по воздуху» в следующие аппараты:

• Apple iPhone 8;
• 8 Plus;
• X;
• XS MAX;
• XS;
• iPhone XR.

Samsung Galaxy

Следующие телефоны Самсунг Galaxy обладают технологией Qi:

• Note 9;
• А9 pro;
• S9 / S9+;
• Note 8;
• Galaxy S8 / S8 Plus;
• S8 Active;
• S7 /S7 Edge;
• Note 7;
• S6 / S6 Duos;
• S6 EDGE;
• S6 EDGE Plus;
• Note 5;
• Leader 8;
• W2016.

Также есть подключаемый беспроводной модуль в виде разъема microUSB для Galaxy S5 mini.

LG

Данные мобильные устройства фирмы LG могут, также, похвастаться зарядкой «по воздуху»:

• LG Revolution;
• LG Spectrum;
• LG LTE 2;
• LG (Google) Nexus 4;
• LG (Google) Nexus 5;
• LG D1L;
• LG G3;
• LG G6 (для рынка США);
• LG G6+;
• LG Spectrum 2;
• LG Optimus 2;
• LG G Pro / 988;
• LG Judy.

Sony

Эти модели телефонов Sony располагают встроенной зарядкой Qi:

• Z3v;
• Sony Xperia Z4v;
• XperiaXZ2;
• Xperia XZ2 Premium;
• Xperia XZ3.

Также осуществляется подборка беспроводных приемных устройств для следующих моделей Sony:

• Z1;
• Z2;
• Z3 (представлен в виде micro USB, может быть осуществлена универсальная подборка);
• Sony Xperia Z5 (подключаемый модуль, при желании можно подобрать лучший вариант ЗУ для этой модели).

Huawei

Телефоны фирмы Huawei, обладающие значком «Qi»:

• Huawei Porsche Design Mate RS;
• HUAWEI Mate 20 Pro;
• Huawei Mate S (подключаемая).

Какую беспроводную зарядку для iPhone выбрать

В теории новые айфоны без проблем могли бы заряжаться от любой Qi-зарядки на максимальной мощности (15 Вт), но… увы. Пока производители Android-смартфонов дают пользователям такую возможность (заряжать телефон быстро и без проводов), владельцы iPhone остаются в стороне

Поэтому если будете выбирать беспроводную зарядку, неважно, пусть там будет написано хоть 20 Вт мощности, iPhone всё равно не будет заряжаться быстрее и «примет» ровно столько, сколько ему позволяет iOS. Чудес не бывает

Беспроводных зарядок очень много, и в таком ассортименте легко запутаться

Если не хотите переплачивать, проще всего заказывать их на Али — но и здесь нужно проявить осторожность

Беспроводная зарядка Baseus для iPhone

Всегда смотрите на три параметра: цену, отзывы и количество заказов. Хорошая беспроводная зарядка не может стоить 200 рублей, это надо понимать. Оптимально брать что-то в районе 1000-1500 рублей. На Али очень хвалят бренд Baseus, его зарядки отличаются надежностью и стильным дизайном. Например, такая зарядка 15 Вт выглядит очень интересно с почти что прозрачным корпусом. У нашего автора такая, пользуется почти полгода, не жаловался.

Дизайн конечно очень интересный

Или у этого же производителя есть схожая зарядка из этой же серии сразу для iPhone и Apple Watch — защита от перегрева, автоматическое отключение, чтобы не нагружать аккумулятор смартфона, полный комплект. Чуть подороже, зато можно заряжать два устройства одновременно.

Все-таки Baseus умеет делать вещи (фото из отзывов)

Конечно, даже такая зарядка НЕ БУДЕТ заряжать iPhone на мощности 15 Вт, но если у вас, например, еще Xiaomi или Samsung, там таких ограничений нет. Не опасно ли заряжать iPhone такой зарядкой, когда он максимум поддерживает 7,5 Вт? Нет, смартфоны Apple «умные» и сами понимают, сколько им нужно «забрать» с зарядки.

Недорогая беспроводная зарядка для iPhone

Есть ли что-то дешевле? Вполне ожидаемый вопрос. Можно найти зарядки примерно за 500 рублей, но они, как правило, поставляются без кабеля в комплекте. С кабелем — уже в районе 700 рублей, что-то вроде такого от Essager. Тоже известный бренд на Али, но попроще, и это заметно: зарядка 10 Вт (хотя нам с вами какая разница) и кабель micro-USB — Baseus все-таки использует USB Type-C.

Более бюджетное решение, но скорость зарядки будет такая же

Дизайнерских изысков здесь тоже нет, просто белая или черная пластиковая зарядка с синей окантовкой. В целом, неплохой вариант, если бюджет ограничен, но я бы лучше доплатил лишние 300-500 рублей и взял что-то понадежнее. Хотя отзывы у этой зарядки в целом положительные, и заказов довольно много.

Беспроводная зарядка Anker

У Anker всё проще и минималистичнее, но это надёжный бренд с множеством положительных отзывов

Тоже надежный и проверенный бренд, который совсем немного дороже Baseus. Anker не запаривается и не делает зарядки 15 Вт или 20 Вт — производитель прямо на странице товара пишет, что iPhone максимум будет заряжаться на 7,5 Вт. А вот Самсунги — пожалуйста. Мне такой подход нравится, когда можешь заранее изучить, что заказываешь.

Это минималистичная стильная зарядка с индикатором зарядки и системой защиты от перегрева. Я сравнивал ее с моей Mophie, вообще почти один в один. Только Mophie в свое время обошлась мне около 5 тысяч рублей, Anker же предлагает хорошую и надежную беспроводную зарядку всего за 1300 рублей.

Преимущества беспроводной зарядки – влияние на аккумулятор

Трудно поверить, что внедрение технологии беспроводной зарядки в смартфоне было продиктовано только желанием производителя добавить ещё один момент в спецификации и возможным повышением цен. Должны быть преимущества, которые могут убедить потенциальных пользователей, а любые проблемы должны быть легко дискредитированы. Мы уже говорили о влиянии на здоровье человека. Это ещё не всё.

Смартфон также имеет своё здоровье, может быть, только с технологической точки зрения, но износ оборудования – это явление, которое имеет место. В этом случае большинство вопросов касаются батареи и срока её службы.

Производители уверяют нас, что электроника, сопровождающая технологию беспроводной зарядки, как и в случае проводной зарядки, гарантирует, что батарея не будет повреждена. Но, во время зарядки смартфон и аккумулятор нагреваются, что может ухудшить его качество и сократить количество доступных циклов зарядки.

Повышение температуры аккумулятора неизбежно зависит от техники зарядки. Источником проблем в случае беспроводной зарядки может быть неправильное выравнивание зарядных катушек зарядного устройства и смартфона. Чем больше неравномерность, тем дольше сохраняется повышенная температура батареи по сравнению с проводной зарядкой. В этом рассуждении есть определенное «но».

Во время проводной зарядки, особенно с помощью быстрого зарядного устройства (а такие всё чаще добавляются в комплекты), смартфон нагревается даже больше, чем при использовании беспроводной зарядки. И, как мы уже упоминали, производители сегодня противодействуют эффектам неточной юстировки смартфона и зарядного устройства. Тем не менее, давайте примем к сведению следующий принцип.

Не используйте смартфон во время зарядки!

Также считается, что потери от нагрева менее значительны, чем последствия интенсивного использования смартфона после начала зарядки. Такое поведение крайне не рекомендуется, потому что батарея нагревается дополнительно. В случае проводной зарядки мы особенно подвержены этой привычке. Во время работы беспроводного зарядного устройства смартфон не должен подвергаться воздействию источников тепла, таких как солнечный свет.

Кроме того, благодаря беспроводной зарядке мы можем выработать привычку заряжать батарею при любой возможности. Тогда легче поддерживать уровень заряда выше 50%, что положительно влияет на срок службы батареи, в отличие от частой разрядки на 85% и более. Это несомненное преимущество, которое может перевесить любую неопределенность в отношении технологий.

Беспроводная зарядка позволяет удобно заряжать аккумулятор.

Ещё одно небольшое преимущество. Проводя беспроводную зарядку, мы реже используем USB-порт на смартфоне. А это значит, что мы меньше подвергаем его износу и возможным повреждениям. Мы также можем представить устройство без разъемов, в котором связь и зарядка происходит только по беспроводной сети.

Что учесть при покупке?

В первую очередь, посмотрите на объем Power Bank. Покупайте прибор с емкостью хотя бы на 30% больше, чем у прибора, который вы планируете заряжать. Данный запас понадобится для таких случаев:

• когда будет необходимо использовать Power Bank продолжительное время без подпитки;
• если собираетесь эксплуатировать изделие на улице при минусовой температуре;
• если вы планируете много играть в игры или «бродить» по Интернету – это отнимает большое количество энергии.

Обратите внимание и на технические характеристики:

• вес, габариты – легкость и компактность в данном случае важны;
• из чего сделан корпус;
• тип аккумулятора;
• максимальные показатели токов на выходах;
• продолжительность полной подпитки от сети в 220V.

Уже в самом конце думайте о дизайне изделия.

Какие есть стандарты беспроводной зарядки

Чтобы зарядить смартфон без проводов, используется пара катушек: одна в зарядной станции, которая подключена к питанию, другая в устройстве.

Когда на первой катушке появляется ток, вокруг неё образуется магнитное поле, которое передаёт его на вторую.

Магнитное поле появляется из-за использования переменного тока высокой частоты. Он преобразовывается в постоянный, когда передаётся на устройство.

В зависимости от частоты тока в работу включаются магнитная индукция или магнитный резонанс.

Магнитно-индукционные станции

Они передают энергию на расстояние около 10 мм и используют для этого частоту переменного тока 100–357 кГц. Чтобы зарядить смартфон с помощью такой станции, он должен поддерживать конкретный диапазон её частот.

Магнитное поле не проходит через металл, поэтому беспроводная зарядка возможна только на смартфонах, задняя панель которых сделана из стекла или пластика. При этом даже толстый защитный чехол может помешать процессу зарядки.

По принципу магнитной индукции работают беспроводные зарядки Qi и PMA.

Разработкой стандарта Qi с 2008 года занимается организация Wireless Power Consortium (WPC), в которую входят производители зарядок из Америки, Европы и Азии. Его спецификации находятся в общем доступе Qi wireless power specification .

Этот стандарт беспроводной зарядки используют в iPhone 8 и более новых смартфонах Apple, а также во всех устройствах Samsung линейки Galaxy S последних пяти лет.

С ним также работают компании Xiaomi, Huawei, LG, Sony, Asus, Motorola, Nokia, HTC.

Разработкой стандарта PMA с 2012 года по 2015-й занималась организация Power Matters Alliance (PMA).

Он в большей мере распространён в США. Там его продвигали AT&T removed Qi wireless charging in the Lumia 1520 to make room for PMA сотовый оператор AT&T и сеть кофеен Starbucks.

Сегодня Power Matters Alliance в составе AirFuel Alliance занимается развитием альтернативного типа беспроводной зарядки AirFuel. Но вместе с Qi этот стандарт до сих пор поддерживают смартфоны Samsung, включая последние флагманы Galaxy S10, S10+ и S10e.

Магнитно-резонансные станции

В отличие от станций, работающих на магнитной индукции, в них применяется увеличенная вплоть до 6,78 МГц частота тока. Это позволяет расширить радиус зарядки до 40–50 мм.

В таких беспроводных зарядках также используется набор из двух катушек. Но они могут не находиться друг напротив друга, поэтому зарядные устройства необязательно должны быть выполнены в виде подставок или ковриков.

По принципу магнитного резонанса работают беспроводные зарядки стандартов Rezence и AirFuel.

Rezence

Разработкой Rezence с 2012 года по 2015-й занималась организация Alliance for Wireless Power (A4WP).

За счёт увеличения расстояния зарядки стандарт позиционировали как более удобную альтернативу Qi и PMA. Сейчас A4WP входит в состав AirFuel Alliance и работает над стандартом AirFuel.

Rezence продвигали производители комплектующих Broadcom, Gill Electronics, Integrated Device Technology (IDT), Intel, Qualcomm, Samsung Electronics, Samsung Electro-Mechanics, а также WiTricity.

AirFuel

Этот тип беспроводной зарядки ещё не вышел в массовое производство. Потенциал его распространения пока неясен, но компания Huawei планирует Huawei puts on a resonant wireless charging AirFuel комплектовать им все свои смартфоны.

Разработкой стандарта AirFuel, который станет продолжением Rezence, с 2015 года занимается организация AirFuel Alliance.

В теории AirFuel можно спрятать даже под стол или другую поверхность. Через неё станции смогут одновременно работать с несколькими устройствами: смартфонами, наушниками, ноутбуками.

Что такое беспроводная зарядка

В 1894 году была разработана индукционная система питания для электромобиля, но из-за большой популярности двигателя внутреннего сгорания эту технологию быстро забыли. В 1970-х годах ученые стали предлагать инновационные способы для передачи энергии с помощью индукции. И только в начале 90-х годов зарядные устройства на основе индуктивного питания начали использоваться.

В платформе установлена одна индукционная катушка, которая отвечает за прием и передачу тока. Такая же катушка находится в смартфоне, поэтому если положить смартфон на платформу, то катушки начинают взаимодействовать и заряжать его.

Такой стандарт зарядного устройства называется WPC, но чаще его называют просто Qi. Получается так, что магнитное поле захватывает обе катушки и благодаря этому заряжает батарею гаджета.

Метод передачи индукционной мощности – это способ беспроводной передачи энергии, путем использования электромагнитной индукции.

Стандарты беспроводной зарядки

Поскольку технология Wireless Charge находится в фазе активного развития, для пользователей открываются разные виды и стандарты передачи энергии без проводов. Условно их можно поделить на:

• магнитно-индукционные;
• магнитно-резонансные.

Это два отличающихся друг от друга типа передачи электроэнергии. Разница заключается не только в способе обмена электричеством, но и в продуктивности

Поэтому важно рассмотреть данные стандарты по отдельности

Магнитно-индукционные станции

Подобные станции стали родоначальниками технологии беспроводной зарядки вообще. Индукционные устройства требуют подключения к электросети, в связи с чем не происходит полного отказа от проводов. Также невысокой оказывается мощность при передаче энергии.

Но, несмотря на все недостатки магнитно-индукционных станций, именно они используются сейчас для восполнения энергии смартфонов и других мелких гаджетов. На 2020 год насчитывается несколько схожих стандартов магнитно-индукционной передачи электричества.

Qi – наиболее популярный стандарт, который используется на сегодняшний день. Его разработкой занимается консорциум WPC. Поскольку работает данный метод по магнитно-индукционному принципу, пользователям не приходится рассчитывать на сильный ток. Но стандарт Qi принято делить на разновидности малой и средней мощности. Первые как раз-таки подходят для смартфонов, а вторые для более требовательной техники – ноутбуков и мониторов.

PMA – похожий по принципу действия стандарт беспроводной зарядки, но работает он в другом частотном диапазоне. Если Qi использует 100-205 кГц, то PMA – 277-357 кГц. PMA незнаком европейским пользователям, однако он активно используется в Северной Америке. Поэтому гаджеты, выпущенные для Европы оснащаются стандартом Qi, а для США – PMA.

Магнитно-резонансные станции

Магнитно-резонансная технология – это следующий виток в развитии беспроводных зарядок. В отличие от магнитно-индукционной, передача энергии по магнитно-резонансному принципу происходит даже на расстоянии. То есть, если бы смартфон использовал подобную технологию, его бы не пришлось класть на док-станцию.

В то же время поднимается много вопросов, касающихся безопасности магнитно-резонансных станций. Ведь магнитное поле вокруг них получается крайне широким. Однако, все эти мифы опровергают сами разработчики. При этом технология не используется в случае с небольшими гаджетами вроде смартфонов.

Наиболее известный стандарт магнитно-резонансных станций Air Fuel. Он имеет мало общего с док-станциями для маленьких девайсов. И сейчас стандарт используется для восполнения энергии электро-транспорта. Например, электромобилей и электробусов. Владельцу подобного вида транспорта не нужно физически соединять авто с док-станцией. Достаточно просто подъехать к ней, чтобы между отдающей и принимающей сторонами возникло расстояние не более 50 сантиметров.

Зачем может понадобиться беспроводная зарядка

Все мы устали от кучи проводов, для которых нужно по несколько удлинителей, которые путаются под ногами и пылятся, спутываются друг с другом, теряются. У них перетираются провода и они перестают заряжать. Или же проблема может быть в гнезде смартфона. Так или иначе, беспроводная зарядка может облегчить жизнь. Правда, назвать её полностью беспроводной всё-таки нельзя. Само устройство всё равно придётся подключать к электричеству. Но сам телефон можно просто класть на зарядное устройство и со спокойной совестью заниматься своими делами.

Стоимость у таких устройств может быть разная. Есть подороже, есть и подешевле привычных нам зарядных кабелей для телефонов. Тем не менее, как мы говорили, некоторые пытаются сделать свои собственные зарядки своими же руками. Причин здесь может быть несколько. Возможно, кто-то предпочитает обойтись минимальными средствами. Или же здесь играет роль страсть к созданию чего-либо своими руками. Как сделать беспроводную зарядку для телефона своими руками, мы опишем здесь специально для таких любителей.

О том какие телефоны поддерживают беспроводную зарядку мы рассказали в другой статье.

Как работает Mi Air Charge

Основной бокс Mi Air Charge содержит пять фазовых антенн для «слежки» за смартфоном или другим совместимым устройством. Xiaomi заявила, что в будущем эта технология подойдет для ее умных часов, браслетов и другой портативной электроники.

Mi Air Charge призвана избавить квартиру от лишних проводов

На отслеживание местонахождения устройства для подзарядки у Mi Air Charge уходят миллисекунды. За саму зарядку отвечает массив из 144 антенн, позволяющих направленно передавать миллиметровые волны. Это кардинально отличает Mi Air Charge от существующих беспроводных зарядок, в которых используется электромагнитная индукция.

Смартфон или любое совместимое устройство выступает в схеме Mi Air Charge приемником. В него Xiaomi предлагает монтировать два антенных блока, где первый, маячок, позволяет основной станции определять текущее положение гаджета в пространстве. Второй – это блок из 14 мини-антенн, улавливающих микроволны. Также устройство должно быть оснащено преобразователем этих микроволн в электроэнергию.

Премьерный ролик Mi Air Charge

Максимальная мощность по-настоящему беспроводной зарядки Mi Air Charge составляет ровно 5 Вт – точно такие же показатели выдавали блоки питания, поставляемые в комплекте со смартфонами iPhone вплоть до осени 2020 г., пока Apple не убрала их из коробки. Для сравнения, современные проводные зарядки научились выдавать более 60 Вт мощности, а беспроводные площадки почти доросли до 20 Вт.

Виды беспроводной зарядки

В наши дни данная технология была адаптирована под надобности рынка, как для мелких устройств, так и для более крупных. Среди самых популярных видов выделяют следующие:

1. WiTricity. Беспроводная зарядка для Iphone и других моделей помогает заряжать одновременно несколько объектов. Ими оснащают электромобили.
2. Energous WattUp. Технология помогает заряжать разные девайсы небольшого размера, которые расположены недалеко от источника энергии.
3. uBeam. Использует устройство ультразвуковые частоты для передачи энергии. Оно преобразует его в ток, который после полной зарядки прекращает поступать.
4. Qi Wireless Power. Зарядка проводится через резонансную связь между парой плоских катушек.
5. Elеx Wireless. Автомобильная беспроводная зарядка имеет мощность до 20 тыс. Вт. Можно использовать сразу для нескольких устройств.

Перспективы Mi Air Charge и сроки реализации

Mi Air Charge, по заверениям Xiaomi, позволяет заряжать несколько устройств одновременно, но не уточняет их максимальное количество. Зато известно, что подключенным устройствам не придется делить между собой эти 5 Вт мощности – станция способна предоставить по 5 Вт каждому потребителю.

Хоть Mi Air Charge и работает без проводов, но под саму станцию место выделить придется

Новый глава мобильного подразделения Xiaomi Адам Цзэн Сюэчжун (Adam Zeng Xuezhong) подчеркнул, что Mi Air Charge сможет выступать не только в качестве зарядного устройства – его можно будет использовать как беспроводной источник энергии для небольшой домашней техники. В качестве примера он привел умные колонки и настольные лампы, добавив, что Mi Air Charge позволит избавиться от многочисленных проводов в квартире.

Телемедицина, нейрокомпьютерные интерфейсы и роботы: что ждет сферу социальных инноваций Москвы
Инновации и стартапы

О сроках появления Mi Air Charge в продаже, географии ее распространения и стоимости Адам Цзэн Сюэчжун не сообщил. Известно лишь, что вся линейка устройств, запланированная Xiaomi к выпуску в 2021 г., поддержку нового стандарта беспроводной зарядки не получит.

Физика и магнитное поле

Если сильно упростить, то любая беспроводная зарядка основана на эффекте, который мы знаем из уроков физики:

когда по проводу идёт ток, вокруг провода образуется магнитное поле. 

Выглядит это примерно так:

Но у магнитного поля есть и обратное свойство: если его точно так же пустить вдоль другого провода, то в этом проводе появится ток:

Получается, что если мы сформируем такое же магнитное поле вокруг провода, то сможем подключить этот провод к батарее, чтобы она заряжалась. Это можно сделать, например, так:

1. Положить рядом два провода
2. Пустить по одному ток
3. Смотреть, как во втором тоже появляется ток

Чем ближе провода друг к другу — тем лучше.

Но чтобы в новом проводе тока хватало для заряда батареи, у нас должно быть достаточно сильное магнитное поле. Самый простой способ получить поле посильнее — скрутить много витков провода по спирали.

Скручиваем провод

Если мы возьмём длинный провод и скрутим его по спирали, то у нас получится катушка,  магнитное поле будет сильнее и будет распределяться так:

Если мы пустим по этой спирали ток, а сверху положим такую же спираль, то в ней появится такой же ток, только на 20–25% слабее. Потери связаны с преобразованием магнитного поля в электричество, поэтому обычно на спираль подают ток побольше, чтобы на выходе получить нужные значения.

Для беспроводной зарядки одну такую спираль подключают через преобразователь к розетке, а другую встраивают в телефон. Когда мы положим такой телефон на площадку, под которой будет катушка под напряжением, то спираль телефона уловит это магнитное поле, преобразует его в электричество и будет заряжать батарею.