Заряжаем смартфон без проводов: как работают беспроводные зарядные устройства

Заряжаем смартфон без проводов: как работают беспроводные зарядные устройства

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

Технология новая и нестабильная

Этот миф о беспроводной индукционной зарядке напрямую связан с тем, что ещё пару лет назад многие из нас даже не догадывались о таком способе передачи энергии. Но это не открытие последних лет. Например, некоторые медицинские приборы, спасающие жизнь людей при инфаркте и других болезнях сердца, заряжаются как раз без проводов. Первые смартфоны с этой технологией появились ещё в 2012 году, но тогда самих зарядок практически не было. Nokia Lumia 920, LG Nexus 4 — помните их? А ведь они были.

Как узнать, поддерживает ли телефон беспроводную зарядку?

Самый простой способ — посмотреть на цену смартфона. Если это бюджетная модель, скорее всего, она заряжается только стандартным методом — через USB-кабель. А вот если у вас в руках актуальный или прошлогодний флагман — скорее всего, эти телефоны можно заряжать беспроводной зарядкой.

Чтобы точно выяснить, поддерживает ли конкретная модель стандарт Qi, перейдите на официальный сайт его разработчиков. Во вкладке Products вы увидите список всех зарегистрированных моделей с беспроводной зарядкой.

Можете сразу набрать название вашего смартфона в строке поиска, а можете прокрутить таблицу и поискать нужный гаджет вручную — модели отсортированы по дате регистрации: новые — выше, старые — в конце списка. Гаджетов с поддержкой Qi очень много, к тому же в общей таблице указаны не только смартфоны, но и аксессуары для зарядки. Если не получается найти свой телефон, введите в поиске только имя производителя — так вы значительно сократите список.

Преимущества беспроводных зарядок

Не нужно использовать кабель для подзарядки смартфона, планшета, смарт-часов и других гаджетов, которые поддерживают беспроводную зарядку.

Оригинальный внешний вид. Такое зарядное устройство украсит рабочее место, прикроватный столик или любую другую поверхность. Выглядит оно аккуратно и стильно, особенно если совмещено с предметами мебели (об этом ниже).

Экономия времени. Вам не придется тратить его, чтобы аккуратно соединить гнездо смартфона или другого гаджета с зарядным кабелем. Достаточно правильно положить устройство на беспроводную док-станцию.

Продлевается срок службы стандартного microUSB или другого разъема на устройстве. Часто владельцы таких устройств обращаются в сервисные центры именно потому, что разъемы перестали работать, загрязнились и т. п.

Безопасность. Электромагнитные волны, которые распространяет беспроводная зарядка, маломощные и передаются на небольшое расстояние, поэтому не причиняют вреда здоровью человека. Как только аккумулятор зарядится, беспроводная панель автоматически отключится. Популярен миф о том, что беспроводная зарядка вредит аккумулятору заряжаемого устройства, но это не так. Емкость штатной батареи начинается снижаться тогда, когда она приближается к максимальному количеству циклов зарядки (а их обычно больше нескольких сотен).

Как работает беспроводная зарядка?

Сама технология беспроводной зарядки очень проста, в ее основе лежит принцип магнитной индукции. Этот процесс определяет силу, с которой магнитное поле воздействует на заряд, который при этом движется с определенной скоростью. Таким образом, направленный в определенный участок ток действительно передается «по воздуху» за счет магнитного поля. Теоретические разработки подобных технологий можно найти еще в документах прошлого века. Более наглядно можно разобраться взглянув на схему ниже.

Беспроводная зарядка основана на принципе электромагнитной индукции — стандарт, который описывает эту технологию, называется Qi. Он разработан Консорциумом беспроводной электромагнитной энергии (Wireless Power Consortium, WPC) и позволяет передавать энергию на расстояние до 4 см.

Что нужно знать, используя беспроводную зарядку

Как установить смартфон на зарядную станцию

Положите смартфон в центр беспроводной зарядки или на место, предусмотренное производителем.

Смартфон на беспроводной зарядке стандарта Qi / aliexpress.com

Убедитесь, что зарядка началась. Если этого не случилось, ваш смартфон не поддерживает такой способ передачи энергии или вы используете слишком толстый чехол.

Как избежать перегрева во время беспроводной зарядки

Во время беспроводной зарядки смартфон нагревается больше обычного. Чтобы избежать перегрева, он может временно отключить передачу энергии, когда заряд аккумулятора достигнет 80%.

Не используйте громоздкие чехлы, которые мешают естественному теплообмену. И не кладите на устройство, которое заряжается, посторонние предметы. Опасно накрывать его тканью, которая ограничит циркуляцию воздуха.

Как долго смартфон может находиться на беспроводной зарядке

Смартфон может находиться на беспроводной зарядке всю ночь напролёт. Когда заряд его аккумулятора достигнет 100%, передача энергии прекратится.

Главное, используйте качественные зарядку, кабель и блок питания, чтобы избежать короткого замыкания.

Включение беспроводной реверсивной зарядки, особенности, безопасность

Для активации реверсивной зарядки сперва следует включить эту опцию в смартфоне программно. Найдите и запустите её разделе настроек батареи (в S10 она также должна быть доступна в быстрых настройках на панели уведомлений) и следом физически приложите нужный гаджет к тыльной стороне вашего аппарата. Обычно передача заряда осуществляется через небольшую область в центре.

Производители также предлагают некоторые краткие пояснения к работе функции. Там же вы можете найти пошаговые иллюстрации того, как включить обратную беспроводную зарядку (обратная передача питания), если вы так с этим и не разобрались.

У Samsung функция реверсивной зарядки носит маркетинговое название Wireless PowerShare. Из официальной справки становится известно, что можно одновременно заряжать сам смартфон по проводу и в это же время производить им реверсивную беспроводную зарядку других гаджетов. Samsung называет это двойной передачей питания.

Наглядная демонстрация активации и работы реверсивной зарядки от Samsung

Ещё ряд важных моментов:

• У Samsung функция не будет работать, если передающий заряд смартфон заряжен менее чем на 30%;
• Во время зарядки корейцы рекомендуют снимать чехлы и все аксессуары с гаджетов, участвующих в процессе;
• После включения опции зарядка начинается автоматически, когда два гаджета соприкасаются тыльными сторонами;
• Чтобы остановить зарядку, просто отделите два гаджета друг от друга;
• Если подходящее устройство для заряда не найдено, то функция автоматически отключится через 30 секунд.

На официальной презентации Huawei показывала, как Mate 20 Pro может добавить энергии разряжающемуся iPhone

Вот ещё несколько важных фактов, которые можно обнаружить уже в справке от Huawei:

• У Huawei функция не будет работать, если передающий заряд смартфон заряжен менее чем на 20%;
• Заряжать реверсивной зарядкой можно только одно устройство одновременно;
• Обратная беспроводная зарядка работает только тогда, когда оба устройства включены;
• Если второе устройство не распознаётся более 5 секунд, вам нужно подкорректировать его положение.

Напоследок пара общих советов для безопасности:

• Не помещайте предметы, особенно металлические (монеты, банковские карты) между телефоном и устройством, которое вы хотите зарядить;
• Не кладите смартфон на металлическую поверхность, когда включена обратная беспроводная зарядка.

Что такое беспроводная зарядка и как она работает

Беспроводная зарядка – это технология передачи энергии без использования кабеля, посредством электромагнитного излучения. Работает она за счет использования двух индукционных катушек, между которыми образуется электромагнитное поле. Одна из них располагается в площадке зарядного устройства и выступает в роли излучателя, вторая – размещается под крышкой смартфона и является приемником.

На катушку внутри ЗУ подается переменный ток высокой частоты, вследствие чего вокруг нее образуется электромагнитное поле. Под воздействием излучения в катушке-приемнике (в смартфоне) образуется переменный электрический ток. Затем переменный ток преобразуется в постоянный с параметрами, требуемыми батарее, после чего происходит процесс зарядки.

Для связи между зарядным устройством и смартфоном, согласования мощности, подачи сигнала о прекращении зарядки, и т.д., используются специальные служебные сигналы. ЗУ «спрашивает» смартфон о поддерживаемых параметрах, после чего подает нужный ток или прекращает его подачу.

Стандарты

Наиболее распространенный стандарт беспроводной зарядки – Qi («ци», жизненная энергия в китайской философии), разрабатываемый альянсом Wireless Power Consortium (WPC). Он используется в большинстве смартфонов, именно Qi применяется в iPhone и других популярных аппаратах. Этот протокол обычно подразумевают по умолчанию, упоминая беспроводную зарядку.

Второй по популярности стандарт – PMA. Он очень похож на Qi, отличается параметрами тока и управляющими сигналами. Этот протокол популярен в США, например, площадки PMA встраиваются в столики сетью кофеен Starbucks. Ее поддерживает ряд устройств для американского рынка, например, Samsung Galaxy S7, S8, S9 на Snapdragon, LG G6, G7.

Среди других стандартов можно вспомнить WiPower и OpenDots. Они имеют некоторые преимущества (вроде большей мощности), но мало распространены и не используются в смартфонах.

Реверсивная зарядка

Реверсивная зарядка – это технология, позволяющая использовать смартфон в качестве пауэрбанка для других устройств, поддерживающих ее. В таком режиме принимающая катушка переключается в режим передатчика, генерирующего электромагнитное излучение. На нее подается напряжение с аккумулятора, и смартфоном можно зарядить другой девайс.

Из современных устройств реверсивную зарядку поддерживает Huawei Mate 20 Pro, Samsung Galaxy S10. Мощность передачи энергии в таком режиме невелика, порядка пары-тройки ватт. Этого хватит, чтобы «привести в чувство» разрядившийся смартфон друга, продлить его жизнь на несколько часов, но не более того. Главным же предназначением этой функции является подзарядка аксессуаров, вроде смарт-часов и наушников.

Как узнать, поддерживает ли телефон беспроводную зарядку

Узнать, поддерживает ли телефон эту технологию, можно в его описании на сайте производителя. Также список Qi-совместимых аппаратов представлен на официальном сайте WPC. На практике проверить поддержку можно, положив аппарат на зарядную площадку.

Как правило, не поддерживают беспроводную зарядку смартфоны, оснащенные металлической задней панелью. Металл препятствует свободному прохождению электромагнитных волн, поэтому если ваш смартфон металлический – можно даже не проверять, Qi или PMA у него нет. Для беспрепятственной реализации технологии используются панели из пластика или стекла.

Вредит ли аккумулятору

Существует мнение, что беспроводная зарядка негативно влияет на работу аккумулятора смартфона. Но это заблуждение соответствует действительности лишь частично. Беспроводная зарядка не вредит батарее при правильной эксплуатации. Более того, отрицательное воздействие от нее нередко даже меньше, чем от проводной, потому что аккумулятор заряжается меньшим током.

Единственным фактором, вызывающим деградацию литиевых ячеек при зарядке, является нагрев. Он приводит к ухудшению рабочих параметров батареи, повышению скорости износа, уменьшению ресурса. Но если смартфоном в процессе не пользоваться, а сама зарядная площадка – нормального качества, величина нагрева не столь велика, чтобы негативный эффект был ярко выражен.

Риск перезаряда батареи ничтожен, и существует только при наличии неисправностей. Контроллер, расположенный в смартфоне, мониторит напряжение на аккумуляторе и принудительно отключает подачу тока при достижении максимума.

Почему зарядка греется

Любое электрическое устройство имеет КПД, не равный 100%. Особенно если ток передается не прямо по проводу (сопротивление которого невелико), а без проводов, в виде электромагнитных волн. В процессе работы часть энергии теряется, поглощается предметами, переходя в тепло. Это и приводит к нагреву зарядного устройства и телефона. Данный принцип положен в основу индукционных плит, но в нашем случае это негативный побочный эффект.

Аномальный нагрев может свидетельствовать о нескольких проблемах. Первая – некачественное ЗУ, построенное на плохих компонентах, имеющих склонность к перегреву. Такое характерно для некоторых дешевых площадок, стоимостью около $10. Вторая причина перегрева – неправильное позиционирование устройства. Если положение катушек не совпадает, теряется больше энергии, что и выражается нагревом.

Наконец, к перегреву могут приводить предметы, находящиеся в поле действия катушки. Это могут быть как посторонние вещи, так и детали чехлов (рамки, вставки, напыление), содержащие металл, блестящие наклейки, и т.д. Если они поглощают или отражают электромагнитное излучение, как чехол из металла, происходят тепловые потери энергии.

Влияние на продолжительность жизни аккумулятора

Сама по себе беспроводная передача энергии не оказывает негативного воздействия на аккумулятор. При нормальной эксплуатации литиевая ячейка имеет ресурс порядка 300-1000 циклов заряда/разряда. Повышенные температуры, высокий ток разряда и заряда, способны сократить его. Но у индуктивной зарядки передаваемая мощность обычно составляет до 10 Вт, тогда как проводная быстрая зарядка может выдать и 18, и 20, и даже 30 Вт, в зависимости от технологии. То есть, заряжая смартфон меньшим током, индукционная площадка воздействует на него незначительно.

Сокращение срока службы батареи возможно из-за изменения сценария эксплуатации. Используя провод, мы обычно ставим аппарат на зарядку и ждем, пока не будет 100%. С беспроводной зарядкой чаще случаются кратковременные сеансы подзарядки: положил, полчаса подержал, взял. И так – несколько раз в день, особенно при эксплуатации телефона в авто. В итоге аккумулятор нагружается больше, часто чередуя сессии зарядки и разрядки, его ресурс исчерпывается скорее.

Какая зарядка быстрее: проводная или беспроводная

Современные технологии быстрой зарядки позволяют подавать на батарею ток, мощностью до 100 Вт. В смартфонах такие большие значения не используются, обычно производители ограничиваются 15-30 Вт. Этого достаточно, чтобы зарядить батарею с 0 до 100% за час.

Индуктивная зарядка редко позволяет передать больше 10-15 Вт, предусмотренных базовым стандартом Qi. Некоторые устройства, и вовсе, ограничены пятью ваттами. Бывает и так, что мощность достигает 15-20 Вт, как у проводного ЗУ. Но из-за того, что КПД беспроводной передачи энергии ниже, смартфон будет заряжаться немного медленнее.

Можно ли пользоваться смартфоном во время подзарядки

Никаких ограничений на использование устройства беспроводная зарядка не накладывает. Но существующие технологии позволяют отдалять смартфон от площадки максимум на несколько сантиметров, иначе процесс прервется. Поэтому полноценно использовать его попросту невозможно.

Исключением является уже упомянутая эксплуатация в авто. Закрепив аппарат в держатель с индукционной катушкой внутри, ничто не мешает пользоваться навигатором или транслировать музыку на магнитолу. Но в таком случае нагрев увеличивается, что может отрицательным образом сказаться на сроке службы батареи, поэтому лучше не злоупотреблять. А вот разблокировать смартфон, чтобы просмотреть уведомления или ответить на сообщение, можно смело. Ему это никоим образом не повредит.

Плюсы и минусы

Преимуществом беспроводной зарядки является возможность пополнить заряд батареи мобильного устройства без использования кабелей, подсоединения штекеров. Положив смартфон на площадку в авто, на столе, или встроенную в другую технику (например, подставку монитора), можно не переживать о внезапной разрядке. Разъем USB изнашивается меньше, а зарядка происходит, даже когда вы просто положили аппарат на платформу.

Основной недостаток, в сравнение с кабелем, заключается в невозможности нормального использования устройства. Пока смартфон заряжается, его не возьмешь в руки. При тыльном расположении сканера отпечатка пальца, даже для просмотра сообщения и ответа на него придется разблокировать девайс паролем.

Второй минус индуктивной зарядки – скорость работы. Пополнение заряда часто происходит медленнее, чем через кабель, быстро получить десяток-другой процентов не выйдет. Из-за этого технология хоть и является удобной и перспективной, но полностью отказаться от проводов не выйдет.

Итоги

На рынке предостаточно предложений, так что выбрать есть из чего. Если вы готовы потратить 5 — 7 тысяч, то за эти деньги можно взять отличную беспроводную зарядку либо на два гаджета, либо на один. Разумеется, не стоит переплачивать за первый девайс, если только один смартфон и нет смартчасов с поддержкой беспроводной зарядки.

В том случае, если вы просто хотите избавиться от проводов на столе, тогда более дешевые варианты подойдут идеально. Любопытно, в пользу какого адаптера беспроводной зарядки вы сделали выбор?