Co musisz wiedzieć o ładowaniu bezprzewodowym

2024 Autor: Malcolm Clapton | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2023-12-17 04:07

Z jednej strony koniec z plątaniną kabli. Z drugiej strony jest problem z grubymi obudowami i przegrzewaniem się smartfona.

Jak pojawiło się ładowanie bezprzewodowe

W 1820 r. André-Marie Ampere udowodnił, że prąd elektryczny wytwarza pole magnetyczne, a w 1831 r. Michael Faraday odkrył prawo indukcji, które stało się podstawą nowoczesnego ładowania bezprzewodowego.

W 1888 roku Heinrich Hertz potwierdził istnienie pola elektromagnetycznego. Jego badania pomogły Nikoli Tesli po raz pierwszy przekazać energię na odległość. Stało się to w 1893 roku na Światowych Targach w Chicago.

Do końca XX wieku wielu naukowców eksperymentowało z przekazywaniem energii na odległość na różne sposoby. Badania wciąż trwają.

Masowe zainteresowanie ładowaniem bezprzewodowym zaczęło się dopiero po boomie urządzeń mobilnych w XXI wieku.

Dzisiaj nad tym problemem pracują Wireless Power Consortium i AirFuel Alliance.

Jakie są standardy ładowania bezprzewodowego

Do bezprzewodowego ładowania smartfona wykorzystywana jest para cewek: jedna w stacji ładującej, która jest podłączona do zasilania, druga w urządzeniu.

Kiedy na pierwszej cewce pojawia się prąd, wokół niej powstaje pole magnetyczne, które przenosi go na drugą.

Pole magnetyczne pojawia się dzięki zastosowaniu prądu przemiennego o wysokiej częstotliwości. Po wysłaniu do urządzenia jest konwertowany na trwały.

W zależności od częstotliwości prądu w pracy zawarta jest indukcja magnetyczna lub rezonans magnetyczny.

Stacje indukcyjne magnetyczne

Przekazują energię na odległość około 10 mm i wykorzystują do tego częstotliwość prądu przemiennego 100–357 kHz. Aby naładować smartfon za pomocą takiej stacji, musi on obsługiwać określony zakres częstotliwości.

Pole magnetyczne nie przenika do metalu, więc ładowanie bezprzewodowe jest możliwe tylko w smartfonach ze szklanym lub plastikowym panelem tylnym. Jednak nawet gruby futerał ochronny może zakłócać proces ładowania.

Bezprzewodowe ładowarki Qi i PMA działają na zasadzie indukcji magnetycznej.

Qi

Od 2008 roku standard Qi jest opracowywany przez Wireless Power Consortium (WPC), w skład którego wchodzą producenci ładowarek z Ameryki, Europy i Azji. Jego specyfikacje są publicznie dostępne.

Ten standard bezprzewodowego ładowania był używany w smartfonach iPhone 8 i nowszych Apple, a także we wszystkich urządzeniach Samsung Galaxy S w ciągu ostatnich pięciu lat.

Współpracują z nim również firmy Xiaomi, Huawei, LG, Sony, Asus, Motorola, Nokia, HTC.

PMA

Power Matters Alliance (PMA) był zaangażowany w rozwój standardu PMA od 2012 do 2015 roku.

Częściej występuje w Stanach Zjednoczonych. Tam promował ją operator telefonii komórkowej AT&T oraz sieć kawiarni Starbucks.

Dziś Power Matters Alliance w ramach AirFuel Alliance opracowuje alternatywny rodzaj ładowania bezprzewodowego, AirFuel. Ale wraz z Qi standard ten jest nadal obsługiwany przez smartfony Samsunga, w tym najnowsze flagowce Galaxy S10, S10+ i S10e.

Stacje rezonansu magnetycznego

W przeciwieństwie do stacji działających na indukcji magnetycznej wykorzystują one zwiększoną częstotliwość prądu do 6,78 MHz. Pozwala to zwiększyć promień ładowania do 40-50 mm.

Te bezprzewodowe ładowarki również wykorzystują zestaw dwóch cewek. Ale mogą nie znajdować się naprzeciw siebie, więc ładowarki nie muszą być wykonane w formie stojaków czy dywaników.

Bezprzewodowe ładowarki standardów Rezence i AirFuel działają na zasadzie rezonansu magnetycznego.

Rezence

Od 2012 do 2015 roku Rezence był rozwijany przez Alliance for Wireless Power (A4WP).

Zwiększając odległość ładowania, standard został umieszczony jako wygodniejsza alternatywa dla Qi i PMA. A4WP jest teraz częścią AirFuel Alliance i pracuje nad standardem AirFuel.

Rezence był promowany przez producentów komponentów Broadcom, Gill Electronics, Integrated Device Technology (IDT), Intel, Qualcomm, Samsung Electronics, Samsung Electro-Mechanics i WiTricity.

Paliwo Powietrzne

Ten rodzaj ładowania bezprzewodowego nie wszedł jeszcze do masowej produkcji. Jego potencjał dystrybucyjny nie jest jeszcze jasny, ale Huawei planuje wyposażyć w niego wszystkie swoje smartfony.

AirFuel Alliance od 2015 roku rozwija standard AirFuel, który będzie kontynuacją Rezence.

Teoretycznie AirFuel można nawet schować pod stołem lub inną powierzchnią. Dzięki niemu stacje będą mogły jednocześnie pracować z kilkoma urządzeniami: smartfonami, słuchawkami, laptopami.

Co musisz wiedzieć o mocy ładowarek bezprzewodowych

Ładowarki bezprzewodowe różnią się mocą wejściową i wyjściową: zwykle waha się od 5 do 20 watów.

Jego poziom jest wskazany na korpusie urządzenia, na pudełku, na oficjalnej stronie producenta. Można go również znaleźć w recenzjach.

Niektóre firmy podają napięcie w woltach i natężenie w amperach zamiast mocy w watach. Ich wartości pokazują również, jak szybko można naładować urządzenie.

Moc ładowania w watach = napięcie w woltach × natężenie w amperach.

Ładowarki bezprzewodowe mogą być dostarczane bez zasilacza. Ich moc wejściowa musi być znana, aby określić, która jest odpowiednia do ich pełnoprawnej pracy. Moc standardowego zasilacza to 5 W dla iPhone'a, 12 W dla iPada i 25 W dla Galaxy S10.

Jeśli moc wejściowa jest wystarczająca, urządzenie powinno dostarczać maksymalną moc wyjściową. Ładowanie Bezprzewodowa ładowarka ZMI WTX10 ma moc 18 W, podwójna stacja dokująca Samsung EP-P5200 - 10 W, zalecane przez Apple ładowanie Belkin Boost Up Special Edition - 7,5 W.

Jednocześnie musisz zrozumieć, z jaką mocą ładowania bezprzewodowego działa Twój smartfon. iPhone 8, 8 Plus i X na iOS 12 obsługują 7,5 W, iPhone XS, XR i XS Max, Galaxy S10 - 10 W.

Aby określić przybliżoną prędkość ładowania w godzinach od 0 do 100%, trzeba również znać pojemność baterii smartfona w watogodzinach i brać pod uwagę wydajność (wydajność) ładowania bezprzewodowego – zwykle 75-90%.

Prędkość ładowania w godzinach = pojemność baterii w watogodzinach / moc ładowania (lub smartfona, jeśli mniej) w watach / wydajność w % × 100%.

Ładowanie baterii iPhone’a XS Max z prędkością 12,08 Wh za pomocą bezprzewodowej ładowarki ZMI WTX10 zajmie co najmniej 1–1⅔ godziny. Jednocześnie można go podłączyć do sieci za pomocą standardowego zasilacza.

Co musisz wiedzieć podczas korzystania z ładowania bezprzewodowego

Jak zainstalować smartfon na stacji ładującej

Umieść smartfon w bezprzewodowym centrum ładowania lub w miejscu przewidzianym przez producenta.

Upewnij się, że rozpoczęło się ładowanie. Jeśli tak się nie stanie, Twój smartfon nie obsługuje tej metody przesyłania energii lub używasz zbyt grubego etui.

Jak uniknąć przegrzania podczas ładowania bezprzewodowego?

Podczas ładowania bezprzewodowego smartfon nagrzewa się bardziej niż zwykle. Aby uniknąć przegrzania, może tymczasowo odłączyć przesył energii, gdy akumulator osiągnie 80% naładowania.

Nie używaj nieporęcznych osłon, które zakłócają naturalny przepływ ciepła. I nie umieszczaj obcych przedmiotów na ładowanym urządzeniu. Niebezpiecznie jest przykrywać go ściereczką, która ogranicza cyrkulację powietrza.

Jak długo smartfon może być ładowany bezprzewodowo?

Smartfon można ładować bezprzewodowo przez całą noc. Gdy naładowanie baterii osiągnie 100%, transfer energii zostanie zatrzymany.

Co najważniejsze, używaj dobrej jakości ładowarki, kabla i zasilacza, aby uniknąć zwarć.

Czy powinieneś kupić ładowanie bezprzewodowe już dziś?

Bezprzewodowe ładowanie będzie dobrym prezentem dla współpracownika lub partnera biznesowego, zajmie należne mu miejsce na Twoim biurku w domu lub w biurze.

Ale przed zakupem ładowarki bezprzewodowej rozważ jej zalety i wady.

Zalety

• Wystarczy położyć smartfon na ładowarce i od razu zacznie on uzupełniać energię.
• Nie musisz szukać kabla z odpowiednim złączem (Lightning, microUSB, USB-C).
• Zmniejsza zużycie kabli zasilających, portów i złączy.

niedogodności

• Ładowanie bezprzewodowe jest wolniejsze niż ładowanie przewodowe ze względu na niższą wydajność.
• Stacja ładująca rzadko wchodzi w skład zestawu, zwykle trzeba ją dokupić osobno.
• Nie można w pełni korzystać ze smartfona podczas ładowania.
• Jeśli przypadkowo przesuniesz smartfon leżący na stacji dokującej, ładowanie może się zatrzymać.
• Grube etui ochronne i etui z metalowymi częściami mogą zakłócać ładowanie bezprzewodowe.
• Ładowanie bezprzewodowe nie zawsze jest wygodne do zabrania ze sobą.

Ładowanie bezprzewodowe ma dziś więcej wad niż zalet. Chociaż jest na początkowym etapie rozwoju, musisz jasno zrozumieć, gdzie i kiedy należy go używać.

Bezprzewodowa ładowarka jest wygodna na biurku. Możesz postawić go na stoliku nocnym i położyć na nim smartfona przed snem. Ale zupełnie niewygodne jest zabranie takiego ładunku w podróż i korzystanie z niego w podróży.

Wraz z rozwojem standardów Qi i AirFuel ładowarki bezprzewodowe będą używane wszędzie. Ale w tym celu producenci będą musieli rozszerzyć zakres, zwiększyć prędkość ładowania i uporać się z resztą niedociągnięć.