Как заряжать беспроводное зарядное устройство. Приступаем к процессу. Что такое WPC

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.

Беспроводная зарядка - это далеко не новая технология. У нас есть зубные щетки, которые заряжаются с помощью беспроводной зарядки и много других вещей, зарядка которых таким способом не вызывает удивления.

Теперь, когда ограничения по размеру, стоимости и эффективности снизились до критического уровня, установка беспроводной зарядки в смартфон или умные часы имеет всё больший смысл.

Люди часто задаются вопросами про беспроводную зарядку и как она устроена, поэтому давайте поговорим об основных принципах: что это такое, как это работает и почему стоит иметь беспроводную зарядку в вашем следующем смартфоне. Поехали!

Что такое беспроводная зарядка?

Беспроводная зарядка в смартфонах - это не волшебство, ведь для ее работы вам все еще нужен провод. Но разница здесь в том, что провод подключен к зарядной базе вместо вашего смартфона, поэтому вы можете просто положить его на зарядное устройство, и все будет работать само собой без подключения проводов непосредственно к смартфону или часам.

Зарядная база беспроводной зарядки может быть практически любой формы или размера. Хорошим примером может служить беспроводная зарядка на рабочем столе. Когда вы не используете свой телефон, вы кладете его на контактную площадку беспроводной зарядки. Когда он вам нужен — заберите его, и он уже заряжен.

На данный момент беспроводная зарядка не такая скоростная, как быстрая зарядка по проводу (читайте наш большой пост про быстрые зарядки), но она очень проста в использовании. В этом смысле она вне конкуренции.

Как работает беспроводная зарядка?

Давайте попробуем объяснить эту магию, чтобы все могли понять. Хотя есть много интересных технических вопросов для обсуждения, и они должны быть на специализированных форумах, мы постараемся объяснить просто и доходчиво.

Беспроводная зарядка использует два резонансных индуктивных соединения для передачи сигналов малой мощности между двумя устройствами. Они специально разработаны для передачи электроэнергии, не касаясь друг друга, как это делает обычное проводное соединение.

Базовая станция беспроводной зарядки имеет катушку передатчика, а на вашем телефоне есть катушка приемника (выше на фото). Контактная площадка регулярно посылает сигнал, и когда катушка приемника оказывается на достаточно близком расстоянии, в сигнале возникает резонанс. Сигнал затем модулируется и начинается индуктивная зарядка.

Индуктивная зарядка (Qi) использует эти две специально разработанные электромагнитные катушки для создания магнитного поля между двумя устройствами. Существует сложный процесс, который позволяет магнитному полю вырабатывать электричество через разность потенциалов и колебаний.

Катушка на вашем Android смартфоне также подключена к цепи зарядки аккумулятора, и ваша батарея заряжается с помощью энергии, вызванной магнитным полем.

При работе индуктивной зарядки (Qi) создается избыточное тепло, вот почему беспроводная зарядка - это не самый эффективный способ передачи питания от розетки к вашей батарее.

Это также объясняется тем, что для зарядки телефона требуется больше времени, чем при подключении к розетке. В то время новые методы и материалы используют более высокие частоты и более тонкие катушки, чем предыдущие версии, беспроводная зарядка по-прежнему менее эффективна и дороже, чем стандартная зарядка по проводу. Это разница сохранится и в обозримом будущем.

Подведем итоги:

• Ваш смартфон с поддержкой Qi и зарядное устройство имеют специальные электрические катушки.
• Когда две катушки приближаются, они используют электромагнетизм, чтобы посылать небольшое количество энергии через расстояние между ними.
• Эта мощность проходит через цепь зарядки в вашем телефоне и заряжает аккумулятор.
• Это стоит дороже и занимает больше времени, чем если бы вы подключили свой телефон к розетке, потому что это менее эффективно.

Где есть беспроводная зарядка?

Такие компании как AT&T и Starbucks предоставляют базовые станции беспроводной зарядки в общественных местах. При наличии беспроводной зарядки в вашем смартфоне это становится очень удобно.

Также встроенные беспроводные зарядные базы есть во многих популярных автомобилях. Правда, в последнее время этот тренд пошел на спад. Но все может резко измениться, если будущий получить поддержку беспроводной зарядки.

Еще широко известна мебель от IKEA с поддержкой беспроводной зарядки.

Почему мне нужна беспроводная зарядка в следующем смартфоне?

Важно понимать, что любое беспроводное зарядное устройство Qi будет работать с любым устройством, которое сертифицировано Qi. Это означает, что зарядное устройство, которое вы покупаете, будь то китайский блок за 100 рублей с Али или бренд, такой как Samsung или Zens, будет работать с устройством, которое у вас есть сейчас, и с любыми устройствами, которые вы покупаете в будущем.

Пока вы не купите зарядные устройства Qi и не поместите их в места, где вы, вероятно, будете класть свой телефон, вы действительно не поймете, насколько это удобно.

У меня есть зарядное устройство Qi на моем рабочем столе, на столе рядом с моим креслом в гостиной, в моей машине и на моей тумбочке. У моего Nexus 6 почти никогда не было менее 50% заряда. Не потому, что время автономной работы на Nexus 6 было отличным, или потому, что зарядные устройства Qi работают «лучше», а потому, что когда он не был в моей руке, он заряжался.

Конечно, зарядные базы нужно покупать, но они довольно дешевые. Примерно, такая же цена, как за хороший блок питания и USB-кабель. Поскольку все больше и больше устройств продвигаются к стандарту Qi, все больше устройств смогут использовать такие зарядные устройства.

В 2017 году только Samsung из А-брендов не стесняется использовать беспроводную зарядку в своих флагманах.

Беспроводная зарядка не заставляет ваш смартфон работать по-другому, но она может радикально изменить уровень комфорта при использовании. Осталось дождаться того момента, когда все основные игроки рынка смартфонов наконец-то начнут устанавливать поддержку беспроводной зарядки Qi.

Здравствуйте, уважаемые читатели. Уверен, вы хотя бы отдаленно, но слышали о том, что телефон можно зарядить, не используя проводов. Наверняка многие отмахнулись, подумав, что такая современная технология только в очень дорогих устройствах. А вот и нет.

Поддерживает беспроводную зарядку практически любой телефон, правда, с некоторыми оговорками. Брендовые смартфоны уже из «коробки» могут получать энергию по воздуху, для остальных же придется докупить специальные аксессуары. Сегодня вы не только узнаете, поддерживает ли беспроводную зарядку ваш мобильный, но и, как отказаться от проводов, если ваше устройство устарело.

Беспроводная зарядка – что это?

Фото: Koolpad Qi

Прежде, чем рассмотреть модели смартфонов, которые оснащены возможностью беспроводной зарядки, необходимо понять ее суть. На самом деле, беспроводная передача энергии не такая уж сложная технология, как кажется на первый взгляд. В техническом плане беспроводная зарядка представлена двумя катушками из меди.

Одна играет роль передатчика энергии, которую получает из электрической сети. Устанавливается катушка в док-станцию (площадку, на которую впоследствии кладется смартфон). Вторая катушка – приемник. Ею оснащаются устройства, которым необходима энергия, например мобильные телефоны. Как правило, приемник скрыт от глаз внутри корпуса, если он только не внешний.

Энергию аккумулятор устройства получает благодаря магнитному полю, которое возникает, когда приемник оказывается в поле действия передатчика (обычно около 4 сантиметров). Этот принцип справедлив для стандарта Qi , который наиболее активно применяется в беспроводных зарядках носимых устройств.

Смартфон со значком Qi поддерживает беспроводную зарядку

Стандарт Qi разработан Консорциумом беспроводной электромагнитной энергии для передачи энергии на расстоянии до 4 сантиметров. Ученые, создавая стандарт, пользовались наработками, которые уже были сделаны многими другими специалистами.

Вообще, идея передавать энергию на расстоянии появилась два столетия назад, когда Мари Ампер открыл закон, доказывающий, что электрический ток вырабатывает магнитное поле. Немалый вклад сделан Николой Тесла, который, чтобы продемонстрировать беспроводную передачу энергии построил башню. В последующем многие организации и ученые занимались изучением технологий, но большой процент опытов заканчивался на ранних стадиях.

До нынешнего века передача энергии без проводов так и оставалась на уровне испытаний. Пока технология не стала интересна крупным производителям портативной электроники. В 2009 году, после создания стандарта Qi , который стал максимально пригодным для использования в носимой технике, ряд компаний стали разрабатывать концепты с поддержкой беспроводной зарядки.

Толчком для фирм стало и то, что стандарт был бесплатен и доступен. Сегодня практически каждый флагманский смартфон может похвастаться наличием технологии, а бюджетный – аксессуарами, которые делают функцию рабочей и для них них.

Ни один десяток компаний работает над другими технологиями передачи энергии, помимо электромагнитной индукции. Например, студенты университета Пенсильвании в 2011 году провели опыт, в котором доказали, что энергию можно передавать посредством ультразвука. А в 1945 году советский ученый Семён Тетельбаум в статье описал возможность передачи энергии с помощью микроволнового излучения. Впоследствии эта технология активно развивалась. Энергию передавать можно с лучом лазера, что в опытах доказала НАСА. Никола Тесла, известный своими экспериментами с электричеством, и вовсе считал, что можно создать всемирную беспроводную систему, которая избавит людей от линий электропередач.

Список смартфонов, со встроенной поддержкой беспроводной зарядки (2019)

Что ж, с теорией и историей беспроводной передачи энергии вы теперь знакомы, самое время перейти к устройствам, которые поддерживают технологию. Говоря о поддержке, относим в список устройства, которые получили приемник уже на заводе (можно установить его и отдельно).

На сегодняшний день беспроводную зарядку по стандарту Qi получило более 80 смартфонов, не считая ряда моделей смарт-часов и прочих устройств. И эта цифра с завидной скоростью растет. Постараюсь перечислить максимум моделей – точный список, который регулярно обновляется, представлен на портале Qi .

Итак, беспроводная зарядка интегрирована в моделях (список обновлен в январе 2019 года):

Apple

• iPhone 8
• iPhone 8 Plus
• iPhone X
• iPhone Xs
• iPhone Xs Max
• iPhone Xr

Asus

• Asus PadFone S

BlackBerry

• BlackBerry Passport
• BlackBerry PRIV
• BlackBerry Z30

CASIO

• CASIO G’z One Commando

Caterpillar

• Cat S50
• Cat S50C

DeWalt

• Dewalt MD501
• Dewalt MIL810G

Energy Sistem

• Energy Phone Pro Qi

Fujitsu

• Fujitsu Arrows F-09D
• Fujitsu Arrows Kiss F-03D
• Fujitsu Arrows Kiss F-03E
• Fujitsu Arrows X F-10D

Google

• Google Nexus 4
• Google Nexus 5
• Google Nexus 6
• Google Pixel 3
• Google Pixel 3 XL

HP

• HP Elite X3

HTC

• HTC Droid DNA
• HTC Windows Phone 8X

Huawei

• Huawei Mate20 Pro

Kyocera

• Kyocera Brigadier
• Kyocera DuraForce
• Kyocera Hydro Elite
• Kyocera Torque G02
• Kyocera Torque KC-S701
• Kyocera Urbano L01
• Kyocera Urbano L03

LG

• LG G2
• LG G3
• LG G6 ¹
• LG G6 Plus ¹
• LG G7
• LG G7 ThinQ
• LG Lucid 2
• LG Lucid 3
• LG Optimus F5
• LG Optimus G Pro
• LG Optimus It L-05E
• LG Spectrum 2
• LG Vu 2
• LG Vu 3
• LG V30
• LG V30 Plus

M.T.T.

• M.T.T. Master 4G

Microsoft

• Microsoft Lumia 950
• Microsoft Lumia 950 Dual Sim
• Microsoft Lumia 950 XL
• Microsoft Lumia 950 XL Dual Sim

Mlais

• Mlais MX69W

Motorola

• Motorola Droid Maxx
• Motorola Droid Mini
• Motorola Droid Turbo
• Motorola Droid Turbo 2
• Motorola Moto Maxx
• Motorola Moto X Force

mPhone

• mPhone 8

NEC

• NEC Medias PP N-01D
• NEC Medias X N-04E

Nokia

• Nokia Lumia 1520
• Nokia Lumia 735
• Nokia Lumia 830
• Nokia Lumia 920
• Nokia Lumia 928
• Nokia Lumia 929 (Icon)
• Nokia Lumia 930
• Nokia 8 Sirocco

Oukitel

• Oukitel U23

Panasonic

• Panasonic Eluga P P-03E
• Panasonic Eluga V P-06D
• Panasonic Eluga X P-02E
• Panasonic Eluga X1
• Panasonic Eluga X1 Pro

Philips

• Philips X723

Razor

• Razor Phone 2

RugGear

• RugGear RG730

Samsung

• Samsung Galaxy S6
• Samsung Galaxy S6 Active
• Samsung Galaxy S6 Edge
• Samsung Galaxy S6 Edge Plus
• Samsung Galaxy S7
• Samsung Galaxy S7 Active
• Samsung Galaxy S7 Edge
• Samsung Galaxy S8
• Samsung Galaxy S8 Active
• Samsung Galaxy S8 Plus
• Samsung Galaxy S9
• Samsung Galaxy S9 Plus
• Samsung Galaxy Note 8
• Samsung Galaxy Note 9
• Samsung Leader 8
• Samsung W2016

Saygus

• Saygus V SQUARED

Sharp

• Sharp Aquos EX SH-04E
• Sharp Aquos SH-07D
• Sharp Aquos SH-13C
• Sharp Aquos Slider SH-02D
• Sharp Aquos Zeta SH-06E
• Sharp Aquos Zeta SH-09D
• Sharp Q-Pot SH-04D
• Sharp SH-05D

Sony

• Sony Xperia Z3V
• Sony Xperia Z4V
• Sony Xperia XZ2
• Sony Xperia XZ2 Premium
• Sony Xperia XZ3

Techdy

• Techdy Basic Bear
• Techdy Bear Pro

Vertu

• Vertu Aster
• Vertu Signature Touch

Xiaomi

• Mi MIX 2S
• Mi Mix 3

YotaPhone

• Yotaphone 2

ZTE

• ZTE Telstra Tough Max
• ZTE Axon 9 Pro

Это не полный список – есть еще ряд моделей от менее известных фирм. Не удивляйтесь, что нет в списке популярного iPhone . Это не ошибка. Официально Apple до сих пор не интегрировала беспроводную зарядку в свою продукцию. Но выход есть, о чем чуть ниже.

Для моделей смартфонов, представленных в списке, требуется лишь наличие платформы, которая необходима для передачи энергии. Как правило, она включена в комплект поставки мобильного устройства, но не всегда. В этом случае придется док-станцию докупать отдельно.

Обычно, производитель выпускает фирменную модель, но можно использовать и другие – особой привязки смартфона к конкретной площадке нет. Можно и вовсе заказать дешевую «noname » док-станцию, которая в большинстве случаев удовлетворит запросы покупателя.

Что делать, если смартфон не поддерживает беспроводную зарядку

Если не нашли в списке поддерживаемых смартфонов своего устройства, не спешите расстраиваться. Выход есть. Точнее их два. Итак, возможно ваш телефон попал в число тех, для которых специально выпускаются ресиверы (небольшие пластинки со встроенным контуром) для беспроводной зарядки. В этот список входят довольно популярные, но порядком устаревшие модели. Есть и исключения, например iPhone 7.

И популярный, и не устаревший, а производитель не интегрировал приемник. Ресиверы, предназначенные для определенных моделей, получают соответствующее обозначение, а также нужные характеристики. К примеру, подобные приемники для Samsung Galaxy S 5 или более старых решений имеют необычные контакты, соответствующие тем, что есть под крышкой устройств. Вот самые популярные модели, получившие специальные ресиверы:

• iPhone : начиная с «четверки».
• Samsung Galaxy: S3, S4, S5; Note 2, 3, 4, Edge.
• LG : G4, V10 .
• Sony: Xperia Z3+/Z4; Experia Z5; Experia Z5 Premium.
• Huawei: Ascend Mate 7, Mate S.

Ресивер к этим устройствам обычно идет в комплекте с док-станцией. Можно покупать детали отдельно – привязки особой нет. Кроме плат (приемников), на рынке есть и специальные чехлы для беспроводной зарядки устройств, которые внутри себя содержат контур из меди. Для каждого смартфона изготавливается соответствующей формы чехол.

Универсальные решения

Устройств, поддерживаемых беспроводную зарядку, становится все больше, но производители не спешат «завозить» технологию в бюджетный сегмент. А он-то наиболее популярен. Особенно дешевые смартфоны любимы в Китае, где придумали выпускать универсальные приемники для любой модели.

Комплект док-станция + ресивер стоит порядка 500-700 рублей (можно найти и дешевле), главное – правильно выбрать для своего смартфона. Обращаем внимание на форму и разъем. Универсальный ресивер можно найти практически для любого смартфона.

Док-станции

Фото: Беспроводная зарядка для iPhone

Итак, разобрались с поддержкой беспроводной зарядки смартфонами. Теперь хотелось бы остановиться отдельно на платформах, которые используются для передачи энергии устройству. Зачем?

В отличие от ресиверов, которые либо скрыты внутри телефона, либо представляют собой безликую пластинку, док-станции позволяют пользователю выбрать модель себе по душе. Некоторые компании и вовсе предоставляют оригинальные решения, которые станут частью любого интерьера.

Особой популярностью пользуется док-станция для беспроводной зарядки от Samsung , выполненная в овальной форме. Подходит она не только для зарядки смартфонов компании, но и для большинства других моделей.

Из особенностей стоит выделить поддержку автоматического отключения при полном заряде устройства, а также световую индикацию. В среднем стоимость составляет 2000 рублей, но в китайских интернет-магазинах можно найти дешевую реплику за 400-700 рублей.

Интересна и модель площадки Woodpuck FAST Edition Bamboo, которая выполнена из дерева. Производитель, так сказать, совместил современные технологии и природные материалы. По функционалу не отличается от других док-станций, но выглядит броско. Стоимость – 40 долларов.

А вот Aukey QI может похвастаться компактными габаритами, которые позволяют взять зарядку с собой. Да, и цена невысока – 30 долларов. Поклонникам покупок из Китая и вовсе на выбор представлены огромные каталоги, в которых не составит труда подобрать дешевую и красивую док-станцию.

Фото: Designo Curve MX34VQ

Из необычных подставок для беспроводной зарядки можно выделить новый телевизор от Asus – Designo Curve MX34VQ. Точнее – ножку, на которой он стоит. Выполнена она в виде овальной площадки, на которую и кладется смартфон для зарядки. Имеет даже подсветку. Asus, следуя современным трендам, сделала новое устройство не только красивым, но и полезным. Правда, цена «кусается».

Итог

Можно с уверенностью заявить, что список устройств, поддерживаемых беспроводную зарядку, будет только расти. Технология, способная избавить от кучи проводов, интересна и пользователю, и производителю, который за ее наличие получает дополнительный доход.

Через пару лет беспроводную зарядку наверняка будет поддерживать каждый смартфон. Кроме того, ни один десяток компаний трудится над разработкой еще более совершенной технологии, которая не будет привязана к док-станции. Нам же, простым пользователям, остается немного подождать, чтобы забыть о главной проблеме портативных устройств – привязанности к розетке.

Аккумулятор и в нынешнее время остается главной слабостью смартфона, ведь имеет свойство очень быстро разряжаться. Необходимость каждый раз заряжать телефон через розетку, делает это незаменимое в современном мире устройство менее мобильным и удобным. Один из способов решения данной проблемы – это беспроводная зарядка для телефона.

Термин «беспроводная зарядка» – это метафора, цель которой емко и достаточно понятно объяснить ключевые особенности и преимущества данного устройства простому потребителю. С технической точки зрения этот гаджет будет правильно называть индукционной катушкой стандарта Qi или стандарта РМА. Благодаря ему электрическая энергия передается без использования токопроводящих элементов. То есть для того, чтобы заряд аккумулятора пополнился, достаточно лишь поместить смартфон на устройство.

Беспроводная зарядка для телефона – принцип работы

Чтобы понять, как устроена беспроводная зарядка для телефона, необходимо вспомнить курс физики со школьных времен. В основу работы устройства заложен принцип электромагнитной индукции. Он заключается в следующем: в замкнутом контуре при изменении магнитного потока возникает электрический ток, который пронизывает данный контур.

В целом процесс передачи энергии от зарядного устройства к аккумулятору смартфона вкратце можно описать следующим образом:

• когда в зоне действия передатчика индукционной энергии, то есть беспроводной зарядки, появляется устройство с совместимым приемником энергии, поступает специальный сигнал. Для этого смартфон должен быть оснащен ресивером, который встраивается производителями или же может быть установлен пользователем самостоятельно;
• сигнал активизирует приемник и тот начинает подавать ток на индукционную катушку, которая образует вокруг себя магнитное поле с радиусом примерно в 4 см;
• устройство, которое является приемником, в свою очередь, под влиянием электромагнитных волн, запускает собственную индукционную катушку и начинает вырабатывать электрический ток;
• вырабатываемый ток направляется на батарею по принципу работы обычного зарядного устройства.

На сегодняшний день, беспроводные зарядные устройства производятся согласно спецификациям альянсов AirFuel Alliance и Wireless Power Consortium. Их главное различие состоит в частоте передачи и протоколе соединения.

QI

Наибольшее распространение среди производителей смартфонов получил стандарт Qi, предложенный Wireless Power Consortium. Он обеспечивает заряд мощностью в 5 Вт, при этом сила тока составляет 2 А, а также передает между устройствам информацию об уровне заряда. Это позволяет контролировать силу подачи тока, а также отключать передающее устройство, в случае, если аккумулятор смартфона полностью заряжен.

PMA

Стандарт РМА от AirFuel Alliance менее распространен, однако некоторые производители мобильных устройств используют и его. А в некоторых смартфонах допускается поддержка сразу двух стандартов, что, несомненно, очень удобно.

Согласно данным стандартам, расстояние между приемником и передатчиком должно быть не больше, чем 5 см. Именно поэтому смартфон необходимо класть непосредственно на беспроводное зарядное устройство. Исходя из этого, зарядить одновременно несколько гаджетов, к сожалению, не получится. Более детально обо всех особенностях работы данного устройства вы можете узнать, посмотрев предложенный видеоматериал.

Преимущества и недостатки беспроводного зарядного устройства

Фото: Koolpad Qi

Беспроводные зарядные устройства для смартфона имеют свои преимущества и недостатки, о которых необходимо знать всем тем, кто решил обзавестись этим относительно дорогим устройством.

Плюсы использования:

• несомненно, одним из главных преимуществ, которым руководствуются потребители, делая выбор в пользу данного гаджета, это отсутствие механического контакта между двумя устройствами. Так, беспроводные зарядки не предусматривают наличие провода Micro USB, который подключается к смартфону через специальный разъем. Как правило, из-за частого использования такой разъем очень быстро приходит в негодность, а что касаемо кабеля, то он имеет определенную конфигурацию и работает не со всеми девайсами;
• большим плюсом является и простота в использовании, ведь процесс полностью автоматизирован. Два устройства самостоятельно синхронизируется между собой. Все, что нужно от пользователя, это положить свой смартфон на беспроводное зарядное устройство без совершения каких-либо других дополнительных действий;
• широкое многообразие беспроводных зарядных устройств позволяет подобрать наиболее оптимальное устройство исходя из потребностей пользователя. К примеру, для тех, кто большую часть своего времени проводит за рулем, разработаны зарядки для автомобиля. Они предусматривают наличие держателей, кранштейнов и адаптеров. Существуют и зарядки-подставки. С ними удобно смотреть фильмы, просматривать почту, общаться в социальных сетях или серфить в интернете. А те зарядные устройства, которые встраиваются в столы, кресла или диваны, имеют защиту против попадания влаги и пыли4
• несмотря на то, что существует дольно распространение мнение о том, что такое беспроводное зарядное устройство наносит вред здоровью – это не так. Производители постарались максимально сократить воздействие электромагнитного излучения на человека.

Минусы использования:

Стоит сказать, что многие из этих недостатков связанны с тем, что технология беспроводных зарядных устройств еще совсем молодая и требует более детального изучения и доработок.

Современные смартфоны, поддерживающие беспроводную зарядку

Производители мобильных устройств не отрицают тот факт, что применение беспроводных зарядок имеет множество преимуществ, главные из которых – это практичность и удобство.

Такие компании как Samsung, LG , HTC , Motorola , Nokia , Yotaphone встраивают в свои топовые модели смартфонов приемники-ресиверы. Для менее популярных устройств предусмотрены отдельные приемники, благодаря которым смартфон также будет поддерживать функцию беспроводного заряда.

Есть и универсальный ресивер, который подойдет для любого мобильного устройства. Он предназначен для тех, чье мобильное устройство не предусматривает возможность использования беспроводной зарядки. Такой ресивер представляет собой специальную пленку, которая крепится под заднюю панель устройства или же может подключаться к разъему micro-USB.

Существуют и специальные чехлы-ресиверы. Это чехол, в который уже встроен приемник электрического тока. Достаточно его одеть на смартфон и устройство сможет заряжаться через беспроводной гаджет.

Беспроводная зарядка для телефона своими руками

Стоимость беспроводного зарядного устройства для телефона придется по карману далекого не всем. Однако при наличии желания, умелых рук, знаний основ физики и необходимых деталей смастерить беспроводное зарядное устройство можно и в домашних условиях. Это не так трудно, как может показаться на первый взгляд, ведь схема подобного девайса достаточно проста. Она состоит из передающего контура и контура-приемника. Приемный контур представляет собой плоскую катушку, расположенную внутри телефона, а передатчик – небольшую подставку, внутри которого и запрятан передающий контур. Благодаря индукции происходит передача электрической энергии от одного контура к другому. Ток возникает во втором из них, выпрямляется благодаря диоду и передается непосредственно на аккумулятор.

Итак, чтобы сделать беспроводную зарядку необходимо:

1. создать передающую катушку по стандартной схеме блокинг-генератора на одном транзисторе. Для этого на оправу диаметром 10 см нужно намотать медную проволоку, толщина которой равна 0,5 мм. При чем, сначала необходимо сделать 20 витков, затем сделать отвод, скрутив провод, и намотать еще 20 витков в том же направлении. Трансмиттер можно использовать как полевой, так и биополярный;
2. создать приемную катушку. Она должна быть выполнена в виде плоской спирали. Для этого необходимо намотать медную проволоку диаметром 0,4 мм около 30 раз. Полученные витки необходимо укрепить с помощью супер клея;
3. прикрепить приемную катушку к телефону с помощью двухстороннего скотча;
4. напрямую соединить приемник с аккумулятором через диод SS14, который устанавливается под крышку над аккумулятором;
5. аккуратно закрыть получившуюся конструкцию крышкой, чтобы не повредить ее.

Проделав все эти манипуляции согласно инструкции, беспроводное зарядное устройство будет готово к использованию.

Готовая зарядка Samsung Wireless Charging Pad

Компания Samsung известна своими высокотехнологичными и современными девайсами, поэтому их беспроводные зарядные устройства являются одними из лучших относительно моделей других фирм, хоть и обойдутся немного дороже.

Среди них стоит выделить Samsung Wireless Charging Pad. Главная особенность девайса, над которой особенно тщательно трудились корейские инженеры, спрятана в названии. Фраза «Fast Charge» дословно переводится как быстрая зарядка, это означает, что смартфон полностью заряжается за 90 минут. Однако существенным недостатком является то, что данная функция поддерживается всего лишь на нескольких мобильных устройствах, а именно на Galaxy S6 E dge+ и Galaxy Note 5. Другие же смартфоны заряжаются в обычном режиме. К тому же, чтобы воспользоваться данной функцией необходимо будет пойти на дополнительные траты, а именно приобрести качественный microUSB кабель и зарядный адаптер от сети с поддержкой быстрой зарядки, которые изначально не были предусмотрены в комплекте.

Разработчики учли и то, что во время быстрой зарядки сама панель и телефон сильно перегреваются, поэтому в панель был встроен вентилятор, который, обладая высокой мощностью, работает все же очень тихо.

Из других ключевых особенностей модели стоит отметить и то, что процесс зарядки происходит вне зависимости от положения смартфона на панели, что, несомненно, очень удобно. К тому же, Fast Charge Samsung Wireless Charging Pad поддерживает не только WPC стандарт, но и AW4P и PMA.

Внешний вид Samsung Wireless Charging Pad очень привлекательный и стильный. Панель выполнена в круглой форме из прозрачного поликарбоната. Внутренняя часть с двух сторон покрыта мягким материалом, который эффективно предотвращает появление царапин на телефоне и не позволяет панели скользить по столу. Стоимость составляет около 3 тысяч рублей.

Беспроводные зарядки для смартфонов Apple

Фото: Беспроводная зарядка для iPhone

Техника Apple несмотря на свою популярность и большие функциональные возможности пока что не поддерживает беспроводные технологии зарядки. Однако этот существенный недостаток можно устранить с помощью специальных дополнительных устройств, например, карты-приемника iQi Wireless Charger. Она удобна в использовании, негабаритна и помещается под любым стандартным чехлом.

iQi Wireless Charger представляет собой базовую станцию и катушку индукции, сделанной в форме тонкой пластины. Данная пластина подсоединяется к “яблочному” смартфону через разъем lightning. Для её дополнительной фиксации в комплекте идёт специальный чехол, который плотно прижимает пластину к задней панели айфона.

Девайс гарантирует стабильную и надёжную работу, а также быстрый заряд устройства, несмотря на то, что индукционная катушка так и не прошла сертификацию Made for iPhone. Стоимость iQi Wireless Charger стартует от 2500 рублей.

Зарядка Nokia DT-910

Беспроводная зарядка для телефона Nokia DT-910

Беспроводная зарядка для телефона Nokia DT-910, поддерживающие NFC интерфейс, станет хорошим вариантом для обладателей смартфонов Nokia серии Lumia, так как позволяет заряжать смартфон быстро и качественно.

Данный девайс выделяется из ряда других подобных устройств тем, что заряжает телефон вертикально, выполняя функцию подставки. Это очень удобно, так как можно смотреть видео, слушать музыку, общаться с друзьями, не прерывая процесса зарядки. Устройство располагается на подставке таким образом, что пользователь будет видеть все, что происходит на экране.

Внешний дизайн девайса современный и стильный. Подставка выполнена из прочного пластика, который стойко выносит падения и другие механические повреждения. К тому же, он выполнен в трех вариациях: там, где панель соприкасается с телефоном он шершавый, что предотвращает появление царапин, там, где контактирует с поверхностями – матовый, поэтому не позволяет скользить, в основном он же имеет приятный глянцевый блеск. Модель существует в двух цветах – чёрном и белом, что позволяет ей легко вписываться в любой интерьер.

Стоимость Nokia DT-910 придётся по карману многим среднестатистическим пользователем, так как относится к среднему ценовому сегменту и составляет 2400 рублей.

Brando Wireless Charging Pad

Беспроводная зарядка для телефона Brando Wireless Charging Pad относится к бюджетным девайсам, однако обладает вполне хорошим качеством и работоспособностью. Сразу стоит отметить, что девайс выполнен не из самого прочного пластика, поэтому требует аккуратного отношения. Однако, что касается сборки устройства, то тут все на высшем уровне.

Процесс зарядки с помощью Brando Wireless Charging Pad достаточно прост, однако имеет свои нюансы. Так, смартфон не будет заряжается до тех пор, пока не примет правильное положение, а именно в центре панели. Это, конечно же, не совсем удобно. Но разработчики постарались свести эту оплошность в девайсе к минимуму, поэтому в случае чего специальный индикатор всегда подскажет, что телефон размещен неправильно, и начнёт мигать зелёным цветом.

Телефон заряжается довольно быстро, за два-три часа, что является несомненным достоинством данной модели. Купить Brando Wireless Charging Pad можно за 2 тысячи рублей.

Беспроводное зарядное устройство q8

фото: Беспроводное зарядное устройство q8

Беспроводное зарядное устройство Q8 вышло после нашумевшего Q 5. Оно вобрало в себя все самые лучшие черты предшествующей модели, однако стало более модернизированным и удобным.

Q8 универсально и подходит для всех смартфонов, которые имеют встроенный Qi-приемник или внешний ресивер. Модель обладает многими достоинствами, среди которых стоит выделить более мощный трансмиттер и 2 USB входа, а также увеличенную площадь контакта.

Зарядка проходит быстро и легко. О состоянии заряда пользователя оповещают специальные красный и синий индикаторы, которые дают понять, есть ли контакт между устройствами, осуществляется ли процесс заряда и когда батарея смартфона имеет заряд 100 процентов.

Устройство имеет и довольно стильный дизайн, который непременно впишется в любой интерьер. Оно выполнено в белом цвете из прочного и качественного пластика, который устойчив к различным механическим повреждениям. Данная беспроводная зарядка и достаточно компактная, поэтому ее удобно брать с собой. Стоимость данной модели стартует от 2 тысяч рублей и придется по карману среднестатистическому потребителю.

div class="row aliexp">

Технология беспроводной зарядки существовала уже за несколько лет до выпуска первых мобильных устройств с ее поддержкой, но именно с выпуска винфонов Nokia Lumia 920 и Lumia 820 данная технология начала получать массовое распространение.

Технологию беспроводной зарядки получает все больше смартфонов, в особенности - флагманские модели. Все, что нужно для зарядки таких устройств, это положить их задней крышкой на специальную панель. Никакие провода не нужны. Не нужно и нажимать какие-либо кнопки. Зарядка начинается и заканчивается автоматически.

Зачем нужна беспроводная зарядка?

Помимо того, что беспроводная зарядка удобна сама по себе, ее использование позволяет продлить жизнь разъему питания. Кроме того, такое устройство может оказаться единственным нормальным способом зарядить смартфон, если его разъем уже сломан. Из минусов технологии - чуть большее время процесса зарядки.

Как работает беспроводная зарядка?

Принцип этой технологии строится на действии магнитного поля. Смартфон выступает в роли приемника этого поля, а сама беспроводная зарядка - панель, куда кладется устройство, - в роли передатчика. Передатчик и приемник представляют собой так называемую магнитную катушку. На схеме ниже продемонстрирован основной метод передачи электроэнергии через магнитное поле.

Магнитное поле образует катушка передатчика, расположенная на панели зарядки, а катушка приемника, находящаяся в смартфоне, принимает его, преобразовывает в электричество и таким образом заряжает аккумулятор.

Как правильно заряжать смартфон беспроводной зарядкой?

Обычно, беспроводная зарядка не входит в комплект с мобильными устройствами, ее нужно приобретать отдельно. Поэтому, в первую очередь, приобретая такую зарядку, нужно убедиться, что она подходит для конкретной модели. Все современные смартфоны с функцией беспроводной зарядки используют международный стандарт Qi, а значит покупаемое зарядное также должно быть промаркировано соответствующим образом.

Важно правильно укладывать смартфон во время беспроводной зарядки. Он должен размещаться на панели так, как указано в инструкции устройства. Между крышкой и аккумулятором смартфона не должно находиться никаких посторонних предметов. При этом, если на смартфоне установлена дополнительная съемная панелька, снимать ее для беспроводной зарядки не нужно: радиус действия индукции составляет 1 сантиметр.

На одной панели беспроводной зарядки можно заряжать только одно устройство. Для зарядки двух и более моделей есть специальные панели с двумя встроенными передатчиками магнитного поля.

Существует слух, что использовать смартфон во время беспроводной зарядки нельзя. Это не так. Никаких ограничений по использованию мобильного в этом случае нет.

Как узнать, поддерживает ли смартфон беспроводную зарядку?

Очень просто. Во-первых, о поддержке такой функции заявлено в инструкции к устройству. Другой способ проверить, поддерживает ли смартфон зарядку по воздуху, это взглянуть на внутреннюю сторону его крышки: если на крышке имеется несколько контактов в районе расположения аккумулятора, значит такая технология поддерживается. Вот так выглядят эти контакты на крышке Lumia 820:

Крышка с индукционной катушкой рядом с обычной крышкой для Lumia 820:

Ваш винфон не поддерживает беспроводную зарядку, но вы хотели бы, чтобы он имел такую функцию? Не вопрос. Добавить беспроводную зарядку можно сейчас абсолютно в любое мобильное устройство с разъемом microUSB (а также в iPhone’ы и Samsung’и с их универсальными разъемами). В таком случае, помимо покупки самой панели беспроводной зарядки, нужно купить приемник беспроводной катушки:

Приемник укладывается под крышку устройства и подключается к порту питания. В интернет-магазинах он продается за 300 - 500 рублей, в зависимости от мощности. Чем больше мощность, тем быстрее будет идти зарядка.

Эстетика смартфона в случае подобной модернизации, как можно видеть на фото, определенным образом пострадает, но те, кто умеет пользоваться паяльником, вместо непосредственного подключения приемника к порту microUSB могут припаять приемник прямо ко внутренней части аппарата. Инструкцию, как добавить беспроводную зарядку в смартфон, можно найти в интернете.