Nowoczesne technologie, szczególnie w dziedzinie elektroniki, rozwijają się bardzo szybko.
To, co kilka lat temu wydawało się czymś fantastycznym, w naszych czasach nabiera bardzo realnego kształtu. Znana firma meblowa IKEA od około roku sprzedaje meble z wbudowanymi panelami do ładowania telefonu. Z każdym dniem bezprzewodowa transmisja energii elektrycznej staje się coraz bardziej realna i łatwiejsza w użyciu. A coraz więcej osób chce mieć ładowarkę bezprzewodową, która może znacznie ułatwić proces ładowania smartfona.

Jaka jest technologia przesyłania energii elektrycznej drogą powietrzną?

W tej chwili jest ich całkiem sporo duża liczba różne, które umożliwiają przesyłanie energii elektrycznej drogą powietrzną. Do wykonania tej operacji można wykorzystać laser, falę dźwiękową, a także wiele innych zjawisk fizycznych. Pomimo tak szerokiej gamy sposobów przesyłania energii elektrycznej w powietrzu, jak dotąd tylko jedna technologia jest wykorzystywana komercyjnie. Technologia ta opiera się na badaniach Tesli i Faradaya, którzy pracowali nad przesyłaniem energii elektrycznej przez powietrze za pomocą indukcji elektromagnetycznej.

To dzięki ulepszeniu ich rozwiązań i pomysłów, bezprzewodowe ładowanie telefonu i wielu innych urządzeń wykorzystujących energię elektryczną przesyłaną drogą powietrzną może działać już dziś.

Jak w każdej innej dziedzinie, przesył powietrza ma swoje własne standardy. Najpopularniejszym standardem dla tej technologii jest standard opracowywany przez Wireless Power Consortium od 7 lat. Sam standard jest zwykle nazywany chińskim słowem „Qi”, ale jeśli spróbujesz go wymówić w język angielski, zabrzmi to jak „czi”, jeśli chodzi o język rosyjski, najbardziej poprawną wymową będzie „Qi”.

Ten standard jest dobry, ponieważ wspierają go prawie wszyscy współcześni producenci smartfonów, z wyjątkiem rzadkich przypadków. Już teraz wiele lotnisk, restauracji, dworców kolejowych i innych podobnych placówek jest wyposażonych w specjalne stacje ładowania, które pozwalają każdemu naładować smartfona. Dotyczy to bardziej krajów rozwiniętych, jednak, jak wiadomo, nowoczesne technologie szybko podbijają cały świat, dlatego już niedługo takie stacje ładowania można znaleźć nawet w najodleglejszych zakątkach planety.

Nowe meble IKEA są doskonałym przykładem tego, jak aktywnie wdrażana jest ta technologia. Mebel zawiera specjalne panele, które umożliwiają bardzo szybkie ładowanie dzięki technologii przesyłania energii elektrycznej w powietrzu. Zakup takich mebli może znacznie ułatwić ładowanie telefonu każdej osobie. Bezprzewodowe ładowanie Qi aktywnie krąży po świecie, Apple nawet nie mógł tego odmówić, który, jak wiadomo, zawsze woli stać na uboczu i oferować swoim klientom tylko wyjątkowy i niepodobny do niczego produkt.

Jak działa ładowanie bezprzewodowe? Z pewnością to pytanie interesuje wiele osób, należy zauważyć, że zasada jego działania na pierwszy rzut oka jest dość prosta i zrozumiała. Ładowanie zgodnie ze standardem WPC implikuje obecność specjalnych cewek indukcyjnych zarówno w samym smartfonie, jak i w stacji ładującej. Każda z tych cewek pełni swoją rolę: jedna musi pełnić funkcję odbiornika, druga służy jako nadajnik bezprzewodowa energia elektryczna. W przypadku, gdy stacja ładująca jest podłączona do sieci, pojawi się w niej określone napięcie, a w zasięgu cewki przenoszącej prąd pojawi się pole magnetyczne. W przypadku, gdy smartfon wejdzie w powstałe w ten sposób pole magnetyczne, otrzymuje od niego potrzebną mu energię, zamieniając fale elektromagnetyczne w cewce odbiornika na energię elektryczną.

Dzięki bezprzewodowemu ładowaniu nie ma potrzeby podłączania specjalnego kabla do smartfona

Standard WPC dopuszcza odległość między ładowarką bezprzewodową a samym smartfonem nie większą niż 3-5 cm ładowanie przewodowe. Dlatego jeśli potrzebujesz np. dobrej ładowarki bezprzewodowej do iPhone'a, bądź przygotowany na to, że zawsze będziesz musiał umieścić smartfon w specjalnym miejscu, gdzie będzie mógł dość szybko się naładować.

Zalety i wady ładowania bezprzewodowego

Dla przeciętnego użytkownika jedyną i najważniejszą zaletą, która pozwala na korzystanie z bezprzewodowej ładowarki do telefonu, jest brak konieczności podłączania specjalnego kabla do smartfona. Chociaż ten rodzaj ładowania urządzenie przenośne zwany bezprzewodowym, w każdym razie nie można pozbyć się przewodu, ponieważ sama ładowarka jest podłączona do gniazdka.

Jeśli chodzi o wady, to trzeba pamiętać, że takie doładowania zazwyczaj kosztują więcej niż przewodowe, a ładowanie nimi smartfona trwa około 2-3 razy dłużej. Jednak jako nowa i ciekawa technologia, a także rozwiązanie w niektórych nietypowych przypadkach (np. bezprzewodowe ładowanie samochodu), Ta metoda doładowanie smartfona może być bardzo ciekawym i praktycznym rozwiązaniem.

Ładowanie smartfona za pomocą ładowania bezprzewodowego trwa około 2-3 razy dłużej

Czy ładowanie bezprzewodowe jest szkodliwe dla zdrowia?

Za każdym razem, gdy pojawia się ta czy inna nowa technologia, coraz więcej osób interesuje się tym, jak szkodliwa jest dla zdrowia. Należy zauważyć, że wokół nowych technologii krąży ogromna liczba mitów, nawet w naszych czasach jest wiele osób, które uważają, że telefony komórkowe są w stanie wyrządzić wielkie szkody, a komputer na ogół zabija 10 osób dziennie. W rzeczywistości są to mity, które nie mają realnych podstaw. I można to udowodnić z punktu widzenia logiki elementarnej, bo gdyby rzeczywiście tak było, prawdopodobnie nikt by na naszej planecie długo nie żył. A ponieważ ludzi na co dzień jest coraz więcej i coraz częściej na co dzień korzystają z elektroniki, jej krzywda jest wyraźnie przesadzona.

Jednak każde urządzenie elektroniczne w taki czy inny sposób wpływa na nasz organizm, dotyczy to również ładowarki bezprzewodowej. Spróbujmy dowiedzieć się, jak silny może być ten wpływ.

Ładowanie bezprzewodowe w żaden sposób nie zaszkodzi zdrowiu

Należy zauważyć, że większość producentów smartfonów twierdzi, że standard WPC nie stanowi żadnego zagrożenia dla zdrowia. W przybliżeniu to samo mówi twórca standardu - firma Wireless Power Consortium. Aktywnie dołączają do nich producenci elektrycznych szczoteczek do zębów i golarek, którzy stosują podobne zasady ładowania w swoich urządzeniach.

Takie opinie wyglądają bardzo przekonująco, spróbujmy spekulować na ten temat. Fale elektromagnetyczne, które są aktywnie wykorzystywane w ładowarce bezprzewodowej, znajdują się w spektrum promieniowania niejonizującego. Promieniowanie niejonizujące charakteryzuje się znacznie niższą częstotliwością fal niż np. niebezpieczne promieniowanie rentgenowskie. Promieniowanie niejonizujące jest ogólnie uważane za całkowicie bezpieczne i jest stosowane w wielu nowoczesne urządzenia. Takie promieniowanie służy do transmisji sygnału Wi-Fi, służy również do: komunikacja mobilna iw wielu innych przypadkach. Tak więc codziennie przez człowieka przechodzi ogromna liczba fal tego widma, nawet jeśli nie korzysta on z urządzeń elektronicznych. Co więcej, prawie zawsze przechodziły przez człowieka, ponieważ Słońce codziennie emituje dość dużą liczbę takich fal.

Dlatego nie znaleziono jeszcze wyraźnych dowodów na szkodliwość WPC dla zdrowia i, jak pokazuje praktyka, jeśli dana osoba zacznie używać ładowarki bezprzewodowej, nie mdleje następnego dnia, a jego stan zdrowia nie pogarsza się z czasem. Dlatego możesz bezpiecznie zacząć korzystać z takich urządzeń, bezprzewodowe ładowanie iPhone'a 6 w żaden sposób nie zaszkodzi Twojemu zdrowiu.

Nowoczesne urządzenia obsługujące ładowanie bezprzewodowe Qi

Jak wspomniano powyżej, prawie wszystkie nowoczesne smartfony obsługuje standard WPC. Ponadto niektóre inne urządzenia obsługują ten standard, jeśli chcesz poznać szczegóły i szczegóły dotyczące tego problemu, znajdź listę wszystkich urządzeń, które obsługują ten standard Zawsze możesz odwiedzić oficjalną stronę Wireless Power Consortium.

Nie zapomnij: aby produkować ładowanie bezprzewodowe jednego lub drugiego urządzenia, konieczne jest posiadanie zarówno odbiornika energii (samo urządzenie obsługuje standard WPC), jak i nadajnika energii. Większość nowoczesnych telefonów ma już specjalne moduły ładowania, które są odbiornikami energii, dlatego od użytkownika takiego urządzenia wymaga się jedynie wyboru wysokiej jakości panelu bezprzewodowego, będącego przekaźnikiem energii do urządzenia.

Prawie wszystkie nowoczesne smartfony obsługują standard WPC.

W przypadku, gdy konkretny telefon lub inne urządzenie do noszenia nie obsługuje standardu WPC, można sobie z tym bardzo łatwo poradzić. przez większość proste rozwiązanie w takim przypadku może być zakup specjalnej dyszy lub obudowy zawierającej moduł ładujący. Taki moduł ładujący można podłączyć do dowolnego telefonu za pomocą konwencjonalnego złącza ładowania. Na przykład może to być konieczne, jeśli interesuje Cię bezprzewodowe ładowanie iPhone'a lub innego urządzenia, które nie obsługuje standardu WPC.

Najpopularniejsze ładowarki bezprzewodowe

W tej chwili istnieje dość duża liczba bezprzewodowych ładowarki produkowane przez różne firmy. Rzućmy okiem na to, jakie ładowarki cieszą się obecnie największą popularnością wśród posiadaczy smartfonów i innych urządzeń ubieralnych.

Samsung Wireless Charging Pad ładuje smartfon praktycznie niezależnie od jego pozycji na samej podkładce

Jeden z najnowszych wynalazków Samsunga. Ta niemal uniwersalna ładowarka bezprzewodowa zyskała popularność ze względu na to, że ładuje smartfon niemal niezależnie od jego położenia na samym panelu. Należy zauważyć, że urządzenie to jest w stanie obsługiwać nie tylko standard WPC, ale także inne, mniej popularne standardy ładowania bezprzewodowego, takie jak AW4P i PMA. Tak więc, nawet jeśli Twój telefon nie obsługuje standardu WPC, ta ładowarka nadal jest w stanie go ładować i robi to bez żadnych dodatkowe moduły i wszystko inne.

Ta ładowarka jest bardzo dobra decyzja w wielu przypadkach średni koszt takiego urządzenia wynosi około 50 USD.

Sądząc po opiniach na Amazon, jest to najlepsza ładowarka bezprzewodowa, która ma wiele zalet, a jednocześnie ma bardzo niską cenę. Z funkcji to urządzenie możesz zwrócić uwagę na kabel USB dołączony do zestawu, który umożliwia podłączenie ładowania do laptopa. Średni koszt tej ładowarki to około 10-15 dolarów. Jednocześnie model jest bardzo niezawodny i może służyć przez dość długi czas. Smartfony z bezprzewodowym ładowaniem, które będą używać tego urządzenia do ładowania, ładują się dość szybko i nie będą sprawiać żadnych problemów.

PowerBot to najlepsza ładowarka bezprzewodowa, która ma wiele zalet, a jednocześnie ma bardzo niską cenę.

Jak dotąd smartfony Apple i inne urządzenia nie obsługują wielu technologia bezprzewodowa. Dlatego, aby bezprzewodowe ładowanie iPhone'a 5s było możliwe, konieczne jest stosowanie wszelkiego rodzaju dodatkowych urządzeń, takich jak etui i różnego rodzaju złącza. Jednym z ciekawszych rozwiązań w tym przypadku może być karta odbiornika iQi, którą można schować pod każdą zwykłą obudową smartfona.

Takie rozwiązanie pozwala w pełni poradzić sobie z problemem braku obsługi ładowania bezprzewodowego dla technologii Apple. Taka karta jest dość niedroga, zwykle jej cena to około 35 dolarów, a jednocześnie demonstruje bardzo dobrą, długą i niezawodną pracę. Dlatego jeśli jesteś posiadaczem technologii Apple, taka karta może być dla Ciebie bardzo przydatna.

Nokia DT-910 pozwala na bardzo szybkie ładowanie smartfonów

Ta bezprzewodowa ładowarka jest bardzo popularna. Ma bardzo przystępną cenę, a jednocześnie pozwala na bardzo szybkie ładowanie smartfonów. Oprócz wszystkich swoich zalet, bezprzewodowe ładowanie nokia ma również szereg dodatkowe funkcje co sprawia, że ​​pracuje jeszcze lepiej i lepiej. Dlatego ta opcja (biorąc pod uwagę wszystkie jej mocne strony) może być w wielu przypadkach bardziej użyteczna niż kiedykolwiek.

To, czy użyjesz ładowarki bezprzewodowej, zależy oczywiście od Ciebie. Niektórzy uważają, że jest to konieczne, ponieważ dany typładowanie smartfona jest wygodniejsze i generalnie jest to przyszłość. Ta opinia jest całkiem rozsądna, ponieważ według wszystkich prognoz w niedalekiej przyszłości powinny pojawić się potężne bezprzewodowe stacje ładowania, które mogą ładować nie tylko smartfon, ale także prawie wszystkie inne urządzenia w domu, a tego nie będzie trzeba stawiać. lub to urządzenie na specjalnym panelu, ponieważ samo ładowanie ładuje wszystko w pewnym, dość dużym promieniu.

Jeśli takie technologie pojawią się w niedalekiej przyszłości, to wiele nowoczesnych ładowarek bezprzewodowych, jak choćby ładowanie bezprzewodowe Note 4, może bardzo szybko odejść w przeszłość, bo pojawi się znacznie bardziej uniwersalne rozwiązanie.

Odbiorniki bezprzewodowego ładowania iQi wykazują bardzo dobrą, długą i niezawodną pracę

Należy również zauważyć, że sama technologia bezprzewodowej energii elektrycznej nie jest tak skomplikowana, jak mogłoby się wydawać. Dlatego wiele osób może samodzielnie ładować bezprzewodowe ładowanie, ponieważ bardzo interesujące jest samodzielne zrobienie czegoś podobnego. I, jak pokazuje praktyka, wielu ludziom naprawdę się to udaje, co pozwala w ogóle nie wydawać pieniędzy na kupowanie ładowarek bezprzewodowych, ale robić wszystko całkowicie samodzielnie.

Podstawy ładowania bezprzewodowego ostatnio zmodyfikowano: 29 kwietnia 2016 r. przez Jekateryna

Coraz częściej oferta Nokii jest uzupełniana o akcesoria z funkcją bezprzewodowego ładowania, która od 2012 roku stała się jednym z głównych trendów. Czym jest ta technologia, jakie są jej główne zalety i wady oraz jak nam pomaga? Porozmawiajmy i pokażmy się teraz.

Prąd indukcyjny

Na początek proponujemy natychmiast zająć się nazwą. Oczywiście sam termin „ładowanie bezprzewodowe” to nic innego jak gra słów w celu jak najbardziej zwięzłego i zrozumiałego wyjaśnienia. kluczowa cecha I praktyczne użycie tej technologii. I nazywa się to cewką indukcyjną w standardzie Qi - znaczenie praktyczne jest znacznie mniej jasne, ale techniczne subtelności są już widoczne. Tak więc technicznie słuszne jest nazywanie tej technologii indukcyjnym transferem energii, a standard Qi jest próbą ujednolicenia tego rozwoju dla zastosowania urządzeń i akcesoriów, niezależnie od producenta.

Jak działa cewka telefoniczna Qi? Tak naprawdę w technologii nie ma praktycznie nic skomplikowanego, ponieważ jest to symbioza elektromagnesów, dobrze nam znanych pól magnetycznych i metod magazynowania energii, które możemy przyjąć np. panele słoneczne. W skrócie proces wymiany energii i ładowania baterii wygląda następująco:

Sygnał jest wysyłany do urządzenia nadawczego energii indukcyjnej, gdy w zasięgu pojawi się kompatybilny odbiornik energii – często sygnał ten jest przesyłany przez NFC przez smartfon, który właśnie został nastawiony na ładowanie bezprzewodowe.

Urządzenie nadawcze zaczyna dostarczać prąd do cewki indukcyjnej, która tworzy wokół siebie pole magnetyczne o określonej mocy - zgodnie z normą na cewkę dostarcza się około 5 watów, które zamieniane są na chmurę pola magnetycznego o promieniu około 4 cm.

Indukcyjny odbiornik energii uruchamia również własną płytę indukcyjną z cewką, która pod wpływem impulsów elektromagnetycznych zaczyna generować prąd elektryczny. Prąd z kolei przesyłany jest do akumulatora tak, jakby cewka wbudowana w urządzenie była klasyczną ładowarką.

Zjawisko fizyczne przekształcania pól magnetycznych w prąd elektryczny za pomocą cewek oporowych jest nam dobrze znane ze szkoły i tutaj zamienia niewidzialne pola w prąd elektryczny, wysyłany bezpośrednio do baterii w urządzeniu. Cudów nie ma, ale wygląda świetnie i naprawdę działa.

Co motrzymaliście co?

Najważniejsza zaleta bezprzewodowego ładowania indukcyjnego zgodnie ze standardem Qi wiąże się z brakiem kontaktu mechanicznego między urządzeniami. To znacznie poszerza wachlarz możliwości urządzeń i miejsc ich zastosowania. Przed urządzeniami mobilnymi ta technologia był używany przez producentów rozruszników serca w medycynie i do dziś lista plusów często wskazuje na możliwość pracy pod wodą i nie tylko.

Drugi ważny plus dotyczy automatyzacji procesów. Urządzenia doskonale synchronizują się automatycznie, a użytkownik nie musi wykonywać nawet najmniejszych niepotrzebnych czynności. Wystarczy położyć smartfon na bezprzewodowej ładowarce i gotowe.

Co tracimy?

Gdzie jest używany?

W niektórych modelach smartfony Nokia linii Lumia, bezprzewodowa cewka telefoniczna jest wbudowana bezpośrednio w obudowę. Są to modele Lumia 930 i. Opcjonalnie dostępne dla niektórych innych modeli tylna pokrywa ze zintegrowaną cewką, którą można kupić w cenie około 1500 rubli.

Akcesoria z obsługą ładowania bezprzewodowego są dość gęsto pogrupowane według charakteru użytkowania. Najczęściej są to modne ładowarki alternatywne, takie jak kompaktowe, przenośne. Takie dodatki wydają się dziwne dokładnie do momentu, gdy nie ma dla nich miejsca przy stole. Co zaskakujące, warto zintegrować tę ładowarkę z częścią stołu, w której teraz znajduje się smartfon, a o łatwość obsługi nie będzie już mowy. Trzeba tylko trochę poczekać, aż na powierzchniach roboczych pojawią się takie strefy do ładowania urządzeń.

Drugie zastosowanie to na przykład akcesoria do profili system akustyczny ze specjalną platformą do podłączenia i ładowania smartfona lub uchwytu samochodowego z tą samą wbudowaną cewką indukcyjną.

Na szczycie postępu

To taki ciekawy i bardzo obiecujący standard ładowania urządzeń bez kabli i przejściówek oferowany dziś przez Nokię. Jak każdy inny rozwijający się standard, nie jest pozbawiony wad, takich jak wydajność i ekonomia, ale wszystkie te kwestie dotyczą technologii debugowania i optymalizacji produkcji. Najważniejsze, że mamy wybór między tradycyjnymi przewodami i wtyczkami, a spektakularną i wykonalną przyszłością.

Technologia mobilna stała się częścią naszego życie codzienne, a pojawienie się ładowarek bezprzewodowych jest całkiem naturalne. W końcu elektroniczne urządzenia konsumenckie (takie jak na przykład smartfony) powinny idealnie działać przez długi czas i bezawaryjnie, podczas gdy nie jest zbyt wygodne podłączanie wtyczki do gniazdka za każdym razem, a podłączanie do gadżetu, gdy jest to potrzebne aby go naładować.

Zestaw interfejsów bezprzewodowych (Wi-Fi, Bluetooth itp.) Od dawna jest znanym atrybutem wielu urządzenia przenośne, dlaczego więc nie dołączyć do tego zestawu interfejsu ładowania bezprzewodowego? A dzięki nowoczesnej technologii stało się to możliwe.

Oczywiście przy ładowaniu bezprzewodowym ładowane urządzenie mobilne musi znajdować się co najmniej 4 cm od ładowarki, ale trzeba przyznać, że jest to wygodniejsze niż przewód wyciągający się z wtyczki. Czasami podczas ładowania konieczne staje się odebranie połączenia, odsunięcie się od ładowarki, a następnie odłożenie smartfona w miejsce w pobliżu nadajnika ładowarki. To łatwiejsze niż każdorazowe podłączanie wtyczki.

A w niektórych dziedzinach, takich jak medycyna, bezprzewodowa technologia ładowania baterii jest koniecznością (urządzenia awaryjne, lampy na baterie itp.). Nie bez powodu w ostatnich latach tacy czołowi producenci elektroniki jak Intel, Samsung, NXP, Texas Instruments i wielu innych aktywnie podjęli się opracowania sprzętu i mikroukładów do ładowarek bezprzewodowych.

Zasadniczo technologia ładowania bezprzewodowego opiera się na przesyłaniu energii elektrycznej za pomocą indukcji elektromagnetycznej. W bliskiej strefie indukcji reaktywne oddziaływanie nadajnika i odbiornika jest największe. Tak więc dla częstotliwości 10 MHz strefa bliży rozciąga się do 4,7 metra.

Ze względu na zjawisko indukcji elektromagnetycznej, w obwodzie zamkniętym odbiornika wzbudzany jest prąd indukcyjny, natomiast obwód nadajnika służy jako źródło przemiennego strumienia magnetycznego (induktora).

W skład układu wchodzi para – cewka odbiorcza i cewka nadawcza, które są ze sobą indukcyjnie sprzężone. Prąd przemienny cewka pierwotna (nadajnik) tworzy pole magnetyczne, które przenika zwoje cewki wtórnej (odbiornik) i indukuje na nim siłę elektromotoryczną.

Napięcie z cewki odbiorczej służy do ładowania baterii urządzenia mobilnego. Im bliżej nadajnika znajduje się odbiornik, tym więcej energii odbiera odbiornik. Przy dużych odległościach sprzężenie indukcyjne jest pomijalne, a system staje się nieefektywny. Współczynnik sprzężenia cewki k ma duże znaczenie.

Wzajemna indukcyjność obwodów, zgodność częstotliwości rezonansowych, współczynnik jakości cewek odbiornika i nadajnika - wszystko to wpływa na jakość transmisja bezprzewodowa zasilanie z nadajnika do ładowanego urządzenia. Przy częstotliwości rezonansowej, przy wysokim współczynniku jakości obu obwodów, przy wysokim współczynniku sprzężenia cewek, sprawność układu jest najwyższa. Wynika to z teorii anten.

Stowarzyszenie Konsumentów Elektronicznych kategoryzuje technologie ładowarek bezprzewodowych według współczynnika sprzężenia pętli. Gdy wartość współczynnika sprzężenia wynosi do 0,1, układ nazywamy układem słabo sprzężonym, a jeśli współczynnik zbliża się do 1, to jest to układ silnie sprzężony. Silnie sprzężone systemy nazywane są magnetyczno-indukcyjnymi, a słabo sprzężone nazywane są rezonansami magnetycznymi. Te dwa typy systemów zasadniczo różnią się od siebie.

Technologia rezonansu magnetycznego jest mniej krytyczna dla względnego położenia cewek, a kilka odbiorników może pracować jednocześnie z jednym nadajnikiem, czyli jedna ładowarka może ładować kilka urządzeń jednocześnie. Ale odległość jest tutaj kluczowa.

Częstotliwość rezonansowa jest wybierana tak, aby osiągnąć najlepszą wydajność Najlepszym sposobem współdziałanie z rezystancją obciążenia. Efektywny współczynnik jakości systemów magnetyczno-indukcyjnych jest znacznie niższy. Dzięki precyzyjnemu dopasowaniu w technologii rezonansu magnetycznego transfer energii odbywa się z najwyższą wydajnością. Ważne jest, aby podczas pracy każdego rodzaju systemu, konieczne było dokładne kontrolowanie parametrów prądu, aby sprawność przesyłu energii nie spadała.

Zgodnie ze specyfikacją WPC 1.1 częstotliwość rezonansowa powinna wynosić od 100 do 205 kHz, a w specyfikacjach PMA od 277 do 357 kHz, przy współczynniku jakości od 30 do 50. Zgodnie ze specyfikacją A4WP częstotliwość jest stała, a dopasowanie impedancji odbiornika i nadajnika musi być ścisłe. W przypadku systemów rezonansu magnetycznego współczynnik jakości może osiągnąć 100.

Jeśli chodzi o sprawność, to nawet 97 proc. sprawności ładowarek przewodowych nie została jeszcze osiągnięta. Niemniej jednak zaleta systemów ładowania metodą rezonansu magnetycznego jest oczywista: cewka nadajnika może być 12 razy większa od cewki odbiornika, a jednocześnie można umieścić wiele odbiorników i, powiedzmy, ładować jednocześnie trzy smartfony.

Zjawisko indukcji elektromagnetycznej zaobserwowano jeszcze przed Faradayem, ale wielki Michał jako pierwszy znalazł dla niego wyjaśnienie i próbował przenieść siłę elektryczną na odległość za pomocą indukcji. Obecnie przesyłanie energii elektrycznej na niewielkie odległości o wyższych częstotliwościach bez przewodów staje się coraz bardziej rozpowszechnione; w ten sposób ładowane są już akumulatory samochodów konwencjonalnych, a nawet baterie trakcyjne pojazdów elektrycznych. W rezultacie bezprzewodowe ładowanie „zrób to sam” jest bardzo pożądane przez entuzjastów majsterkowania. Podsyca to zainteresowanie tematem, że producenci ładowarek bezprzewodowych cenią je słono, a odbiorniki mocy z bezprzewodową mocą są nieproporcjonalnie drogie w porównaniu do tego samego typu przewodowych odpowiedników.

Bezprzewodowe ładowanie telefonu jest bardzo wygodne: nie ma potrzeby majstrowania przy przewodach i wtyczce, zwłaszcza patrząc w nocy, kiedy twoje oczy już się sklejają. Ponadto telefony, smartfony i tablety stają się coraz cieńsze. Ogólnie rzecz biorąc, nie jest to złe, ale złącze ładowania, które powinno przepuszczać prąd do 2A, stało się tak słabe, że może pęknąć z niezręcznego ruchu lub ulec awarii, styki będą się lekko utleniać. I bez przewodów - wystarczy naładować urządzenie (gadżet) i ładuje się.

W boomie indukcyjnym ładowarki do gadżetów wyróżniają się, wokół nich narosła boleśnie gorąca kontrowersja. Niektórzy uważają, że bezprzewodowe ładowanie jest prawie wytworem piekielnych sił: mówią, że jest tam uszyte coś, co zombi od użytkownika do aktywnego postrzegania pewnych trendów religijnych, handlowych czy politycznych, a jednocześnie rujnuje jego zdrowie. Inni wręcz przeciwnie, utożsamiają pole elektromagnetyczne (EMF) ładowania z niemal mistyczną mocą Qi, która gwarantuje właścicielowi wstępującą reinkarnację. Prawda w tym przypadku nie leży pośrodku, ale całkowicie na boku, dlatego celem tego artykułu jest dostarczenie informacji o następujących kwestiach:

• Jak będąc, jak mówią, nie w zębie stopą i nie chcąc zawracać sobie głowy wszelkimi zawiłościami, przy zakupie wybrać właśnie ładowanie bezprzewodowe naprawdę nieszkodliwe i bezpieczne. Moc Qi jest już kwestią czystej wiary. Jego istnienia, jak każdego innego czegoś wszechobecnego, wszechwiedzącego i wszechmocnego, nie można udowodnić ani obalić argumentami rozumu.
• Zasada działania i urządzenie ładowarek standardu WPC dla gadżetów.
• Jak prawidłowo naładować baterię telefonu, smartfona, tabletu.
• Sposoby przesyłania energii elektrycznej na odległość bez przewodów.
• Szkodliwe czynniki i zagrożenia związane z używaniem ładowarek bezprzewodowych.
• Czy jest to możliwe i jak przekonwertować stary telefon komórkowy do standardu WPC.
• Jak zrobić bezprzewodowe ładowanie DIY w domu, odpowiednie dla wszelkich gadżetów w standardzie WPC i całkowicie bezpieczne, mieszczące się w granicach nie więcej niż 10 USD za komponenty.

Jak wybrać nieszkodliwą ładowarkę

Einstein powiedział kiedyś: „Jeśli naukowiec nie jest w stanie wyjaśnić pięcioletniemu dziecku, co robi, to jest albo szaleńcem, albo szarlatanem”. Moc Qi jest mocą Qi, ale wszystkie nasze prawdziwe osiągnięcia opierają się na obiektywnej wiedzy, która nie zależy od tematu. Załóżmy, że sprowadziliśmy do naszego domu amazońskiego dzikusa, wciąż są tam tacy ludzie. Przynieśli go do telewizora i powiedzieli: „Jeśli włożysz to coś, wtyczkę, tutaj, do gniazdka i wciśniesz ją tutaj, wtedy obraz pojawi się tutaj, a dźwięk dobiegnie stąd”. Jeśli dzikus zrobi wszystko tak, jak każe, telewizor włączy się, pojawi się obraz, dźwięk będzie leciał dalej, chociaż dzikus nie ma pojęcia o elektryczności i elektronice, a burzę uważa za niestrawność swoich bogów. Może tak pełny, jak mówią, czajniczek wybierz ładowarkę bezprzewodową do swojego gadżetu, z której możesz korzystać bez obaw:

1. Upewniamy się, że urządzenie ma ikonę zgodności WPC (patrz poniżej);
2. Proszę pokazać ładowanie: tam, z wyjątkiem wskaźnika zasilanie włączone lub I / O, musi być wskaźnik ładowania lub wskazywany przez tę samą ikonę, co na gadżecie;
3. proszę włącz go. Moc powinna świecić, ale Szarża nie powinna;
4. Ładujemy gadżet - Charge powinno się zaświecić, a wyświetlacz gadżetu powinien pokazywać stan naładowania;
5. Podnosimy gadżet nie wyżej niż 3 cm nad podkładkę ładującą - Ładunek powinien zgasnąć, a na wyświetlaczu powinien pojawić się komunikat o zakończeniu ładowania.

Taka bezprzewodowa ładowarka może być bezpiecznie używana w domu, jeśli się znajduje nie bliżej niż 1,5-2 m od miejsc długiego pobytu ludzi(łóżko, biurko, ulubiona kanapa przed telewizorem). Nie możesz mieć włączonej ładowarki bezprzewodowej w przedszkolu, włącznie z i opisane poniżej, które można stale włączać na szafce nocnej przy łóżku osoby dorosłej.

Co to jest WPC

WPC to skrót od Wireless Power Consortium, nazwy firmy, która jako pierwsza wprowadziła na rynek ładowarki bezprzewodowe. Technologia WPC nie jest niczym nowym, a tym bardziej nadprzyrodzonym; Elementy ładowania WPC i zasada jego działania przedstawiono na rys.1. Przy przesyłaniu energii elektrycznej przez indukcję działa również dobrze znany transformator żelazny. Osobliwością WPC jest to, że częstotliwość robocza jest zwiększona do kilkudziesięciu kHz, a nawet MHz; pozwala to oddzielić uzwojenia pierwotne i wtórne na pewną odległość i obejść się bez rdzenia ferromagnetycznego, ponieważ. gęstość strumienia energii (EFE) pola elektromagnetycznego wzrasta wraz z częstotliwością; również wzrasta wraz ze wzrostem częstotliwości. możliwości techniczne skoncentruj pole elektromagnetyczne na ograniczonym obszarze. Ale jednocześnie efekt biologiczny pola elektromagnetycznego również rośnie z częstotliwością, dlatego małe i słabe ładowanie bezprzewodowe może być bardziej niebezpieczne niż przemysłowa instalacja indukcyjna.

Notatka: Naszym zdaniem WPC jest nadal standardem branżowym; nie została jeszcze sformalizowana umowami międzynarodowymi. Dlatego dane techniczne gadżetów z WPC, zwłaszcza alternatywnych producentów, mogą się różnić, aby ładować tylko „ich” ładowanie. Jeśli wykonujesz ładowanie bezprzewodowe własnymi rękami, musisz dać margines projektowy i technologiczną możliwość dopracowania nadajnika dla konkretnego urządzenia, patrz poniżej.

Urządzenia przeznaczone do ładowania za pomocą systemu WPC są oznaczone specjalną ikoną (poz. 1 na rysunku). Oznacza to, że urządzenie posiada cewkę odbiorczą o długości 25 zwojów oraz konwerter RF AC na DC. Dostępnych jest wiele gadżetów z lub bez WPC. Następnie odbiornik indukcyjny wykonywany jest „w rzucie” i znajduje się pod pokrywą baterii (poz. 2) lub modułowy, poz. 3. W każdym razie złącze (poz. 4) jest przewidziane dla odbiornika WPC lub styków zaciskowych, do których należy podłączyć domowy odbiornik podczas finalizowania gadżetu dla WPC. Polaryzacja jest określana przez multitester po podłączeniu ładowania przewodowego, ponieważ. Styki ładowania bezprzewodowego są równoległe do styków konwencjonalnych.

Notatka: nigdy nie podłączaj odbiornika WPC bezpośrednio do akumulatora! W najlepszym razie droga bateria wkrótce zawiedzie, ponieważ. w urządzeniu jest ładowany w specjalny sposób, patrz poniżej. Nowoczesne baterie litowe Duża pojemność z ładowania bezpośrednio do terminali może po prostu eksplodować!

W niektórych gadżetach odbiornik WPC jest schowany pod osłoną, co wymaga częściowego demontażu urządzenia, poz. 5. Tak czy inaczej, ale jeśli twój model bez WPC ma „bliźniaka” z bezprzewodowym ładowaniem w Internecie, to twój będzie miał również wnękę na odbiornik: produkcja różnych części obudowy byłaby zbyt droga. To znacznie upraszcza rozwój gadżetu dla WPC, ale musisz się upewnić, że ten model dostępny w obu wersjach.

O trybie ładowania

Ładowanie baterii w dowolnym gadżecie jest kontrolowane przez specjalny kontroler, który najpierw określa poziom naładowania baterii. Jeśli więcej niż 75%, to natychmiast stosowany jest wzmocniony szybki (wymuszony) prąd ładowania, równy w przybliżeniu prądowi 3-godzinnego rozładowania, jeśli ładowarka go zapewnia. Nie – prąd pobierany jest z ładowania, który jest w stanie oddać, gdy napięcie wyjściowe spadnie do 5 V. Dlatego wiele urządzeń z portów USB ładuje się długo, bo. standardowe wyjście zasilania USB 5V 350mA.

Wymuszone ładowanie ma na celu wyeliminowanie polaryzacji elektrod akumulatora, co powoduje tzw. histereza. Pojemność baterii „histerezy” stale spada, a jej zasób jest znacznie mniejszy niż deklarowany. Szybkie ładowanie prądem poniżej 3 godzin nie eliminuje całkowicie histerezy, a bateria szybko się wyczerpuje. W rezultacie ładowanie smartfona lub tabletu powinno zapewniać prąd ładowania większy niż 1,5 A, ponieważ. w „inteligentnych” gadżetach baterie to 1800-4500 mAh, czyli ich 3-godzinny prąd rozładowania wyniesie 0,9-1,5 A.

Po ładowaniu akumulatora przez ok. 1 godz. do 25% pojemności, prąd ładowania stopniowo spada do wartości małego prądu formującego (ładującego), aż do „napompowania” akumulatora ok. 1 godz. o 75%. Powstawanie akumulatora małym prądem pozwala uniknąć elektrodegradacji elektrolitu, co również skraca żywotność akumulatora. Prąd formowania wynosi ok. 12-godzinny prąd rozładowania akumulatora.

Wreszcie, gdy akumulator jest w pełni naładowany, sterownik przepuszcza przez niego bardzo niewielki prąd zawartości przez pewien minimalny niezbędny czas, aby zapobiec chemicznej degradacji elektrolitu, a dopiero wtedy daje sygnał o zakończeniu ładowania. Dlatego trzymanie gadżetu ze sprawnym i poprawnie wykonanym kontrolerem przez dłuższy czas na ładowaniu wcale nie jest szkodliwe, a wręcz przeciwnie. Autor ma stary telefon Motorola W220. Ze względu na doświadczenie jest zawsze pod kontrolą, z wyjątkiem sytuacji, gdy musisz z nim wyjść z domu. Przez ponad 10 lat użytkowania bateria nie straciła wyraźnie na pojemności: zapisane w paszporcie telefonu 4 dni „hibernacji” i 4 godziny ciągłej rozmowy nie zmniejszyły się. A inni użytkownicy tego samego modelu musieli wymienić całkowicie rozładowaną baterię.

Indukcja czy promieniowanie?

Wprowadzenie

Przesył energii elektrycznej na odległość odbywa się za pośrednictwem pola elektromagnetycznego (EMF), w którym przechowywana jest pewna energia. Do przesyłania energii indukcyjnej oprócz nadajnika potrzebny jest również odbiornik, niekoniecznie elektroniczny. Może to być np. aluminiowa patelnia, w której metalu siła elektromotoryczna nadajnika indukuje prądy wirowe Foucaulta podgrzewające naczynia. Prądy indukowane w odbiorniku tworzą własny EPM, który oddziałuje z EMF nadajnika. W rezultacie między nadajnikiem a odbiornikiem powstaje wspólny EMF, który przekazuje moc od pierwszego do ostatniego. Stąd pierwszą charakterystyczną cechą przenoszenia energii indukcyjnej jest wpływ odbiornika na tryb pracy nadajnika, tzw. odpowiedź źródła na obciążenie.

Notatka: SEM z indukcyjną metodą przekazywania energii jest szczególnie silnie skoncentrowana w pobliżu układu źródło-odbiornik w obecności tam materiałów ferromagnetycznych. Przykładem jest transformator elektryczny na żelazie lub, przy zwiększonej częstotliwości, na rdzeniu ferrytowym.

Wskazane jest przenoszenie mocy przez indukcję przy niższych częstotliwościach, ponieważ EMF wysokiej częstotliwości (HF) nie wnika głęboko w przewodniki, jest to tzw. efekt powierzchniowy lub efekt naskórkowy, a wraz ze wzrostem częstotliwości wzrastają straty energii na promieniowanie. Gęstość strumienia energii EMF (EMF PES) przy niskich częstotliwościach jest niska, ponieważ Energia EMF w danej objętości ze źródła o określonej intensywności zależy od częstotliwości.

Pierwsza różnica między przenoszeniem mocy przez promieniowanie a indukcję polega na tym, że pola elektromagnetyczne „odrywają się”, „pozostawiają” źródło, tracąc z nim połączenie, tj. wydany. Jeśli na przykład laser bojowy otrzyma impuls w kosmos, a następnie źródło zostanie wyłączone lub zniszczone, to pakiet oscylacji EMF pędzi i pędzi w przestrzeni świata, aż uderzy w przeszkodę i zostanie przez nią wchłonięty lub rozproszony w medium propagacyjnym. Konsekwencją jest to, że gdy moc jest przesyłana przez promieniowanie, źródło nie reaguje na odbiornik. Konsekwencją drugiego rzędu jest brak zdolności pola elektromagnetycznego do spontanicznej koncentracji, ponieważ samo promieniowanie ma tendencję do „rozprzestrzeniania się” na boki; do jej montażu na danym terenie potrzebne są specjalne środki konstrukcyjne i techniczne. W przeciwieństwie do metody indukcyjnej, obecność ferromagnesów w zasięgu nadajnika zmniejsza współczynnik przenoszenia mocy, ponieważ ferromagnesy „przyciągają” w ich stronę pole elektromagnetyczne, które powinno dostać się do odbiornika.

Efektywność przekazywania energii przez promieniowanie EMF zależy od częstotliwości jego oscylacji, ponieważ nie ma pompowania pola przez nadajnik „na żądanie”. To, co zostanie „przesłane” do wyemitowanego pakietu, tam będzie. Możliwe jest dodanie energii do konsumenta tylko poprzez kontynuowanie promieniowania. Inną cechą jest to, że materiał, który najskuteczniej pochłonie przepływ mocy pola elektromagnetycznego, nie przewodzi, a wręcz przeciwnie, pochłania energię pola elektromagnetycznego; właściwości te są wykorzystywane w kuchenkach mikrofalowych. Absorber energii EMF może być również długim izolowanym przewodem o określonej konfiguracji (na przykład skręconym w spiralę), który w tym przypadku jest anteną odbiorczą.

To i tamto

Aby spełnić wymagania dotyczące minimalnej masy i wymiarów oraz braku obcych ferromagnetyków w pobliżu ścieżki radiowej gadżetu, twórcy WPC musieli zwiększyć częstotliwość roboczą systemu; w końcu tablety mają również nadajniki-odbiorniki do pracy w środowisku Wi-Fi. W rezultacie WPC zyskało możliwość pracy zarówno nad indukcją, jak i promieniowaniem. Ta funkcja pozwala w zasadzie zwiększyć zasięg WPC do kilku metrów, z czego korzystają niektórzy amatorzy. Tacy entuzjaści najwyraźniej albo w ogóle nie wiedzą o biologicznym działaniu pola elektromagnetycznego, albo celowo ignorują takie informacje.

Nie można w tym przypadku powiedzieć, że „problemy Indian są problemami Indian”, ponieważ. „Indianie” mogą być obcymi, nieświadomymi i niezaangażowanymi ludźmi, na przykład sąsiadami za murem lub własnymi dziećmi. Zanim zaczniesz robić ładowanie bezprzewodowe własnymi rękami, musisz dowiedzieć się, w jakich okolicznościach będzie to szkodliwe lub niebezpieczne i jak tego uniknąć.

Można już jednak wyciągnąć dobrze zdefiniowany wniosek pośredni - ładowanie bezprzewodowe należy wybrać w momencie zakupu (patrz wyżej) lub należy wykonać tylko ładowanie indukcyjne i spontanicznie, bez dodatkowej automatyzacji, przełączyć się w tryb czuwania bez odbiornika na miejsce ładowania z obniżoną mocą generatora do bezpiecznego poziomu. Jest to oczywiście całkowicie wygodne, gdy telefon leży w dowolnym miejscu w pokoju i wciąż się ładuje, ale zdrowie - sam rozumiesz.

Notatka: nie ma sensu ładować generatora, który wyłącza się bez ładowania telefonu. W końcu, aby naładować gadżet, trzeba go będzie włączyć, co zmniejsza wygodę ładowania bezprzewodowego prawie do zera. Ładowanie bezprzewodowe musi odbywać się z bardzo ostrą, jak mówią, ostrą reakcją generatora na odbiornik. Nie ma również sensu budowanie mechanicznego lub optycznego czujnika obecności gadżetu do ładowania, może działać z czegoś podobnego, ale nie zmuszając generatora do zmniejszania mocy.

Czynniki szkodliwości i zagrożenia

Wpływ pola elektromagnetycznego na organizmy żywe zależy również od częstotliwości jego oscylacji. Ogólnie rzecz biorąc, wzrasta monotonicznie z częstotliwością o około. do 120-150 MHz, a następnie obserwuje się impulsy i spadki. W jednym z nich, padającym na światło widzialne, przystosowaliśmy się do życia w toku ewolucji; w jednym z pozostałych mikrofale działają w okolicach 2900 MHz. Ale kąpiel mikrofalowa w bioaktywności pola elektromagnetycznego jest płytka, w przeciwnym razie nie zostanie on wchłonięty przez produkty, o ile jest to technicznie możliwe i niezbyt trudne do osłony piekarnika przed promieniowaniem elektromagnetycznym na zewnątrz. Dlatego jeśli zamierzasz naprawić kuchenkę mikrofalową własnymi rękami, musisz dokładnie wiedzieć, jak to działa, jak działa, co można tam zrobić, co jest dozwolone, a czego nie można zrobić, aby kuchenka mikrofalowa działała nie syfonować i wiedzieć, jak w domu określić, czy jest to syfonowanie mikrofali. Wróćmy jednak do tematu.

PES pola elektromagnetycznego również wzrasta wraz z częstotliwością, więc normy dla jego poziomu są powiązane z PES. Ponadto indywidualna wrażliwość na EMF PES zmienia się w bardzo szerokim zakresie, około. 1000 razy. W krajach ze szczerym redneck prawem pracy i socjalnym, dopuszczalne poziomy PES zostały przyjęte do monstrualnych wartości do 1 (W * s) / kw. m. Podejście w tym przypadku: czy zostałeś ostrzeżony podczas zatrudniania? Czy płacą ci za ubezpieczenie medyczne? Czy emerytura podwyższona za szkodliwość po 10 (15, 20) latach jest gwarantowana? Reszta to problem Indian.

W PES na tym poziomie człowiek bezpośrednio odczuwa efekt pola elektromagnetycznego: ciężkość w głowie, delikatne ciepło pochodzące z głębi ciała. Delikatny, ale niezwykle niebezpieczny: świadczy to o rozpoczęciu plazmolizy komórek, dlatego mogą one ulegać złośliwej degeneracji. "Aparat o wpół do szóstej" to także najstraszniejsza konsekwencja "złapania króliczka" PES EMF.

W ZSRR działała kolejna skrajność - 1 (μW * s) / kw. m, czyli milion razy mniej. Wpływ takich PES na najbardziej drażliwy temat nie wpłynie ani natychmiast, ani w dłuższej perspektywie. Każdy obywatel, a dokładniej poddany, „sowdepija” był w rzeczywistości własnością państwa, ale też gwarantował mu życie, zdrowie i bezpieczeństwo. Przynajmniej formalnie.

Dla gospodarki rynkowej taka reasekuracja będzie nie do zniesienia, przy obecnym zatkanym powietrzu i technicznie niewykonalna. Dlatego ogólnie przyjęta norma dla poziomu EMF PES jest dziś pośrednia - 1 (mW * s) / m2. m. Taki PES, działający stale i przez długi czas, z pewnością przyniesie długoterminowe konsekwencje, ale regularna ekspozycja na niego przez nie więcej niż określoną godzinę dziennie jest nieszkodliwa i bezpieczna dla przeciętnego człowieka. Nadmiernie wrażliwi są przy zatrudnianiu sprawdzani przez badanie lekarskie i już teraz można zrekompensować konsekwencje przypadkowych odchyleń bez nadmiernego obciążania funduszy socjalnych. Również, oczywiście, podejście redneck, leczenie raka na emeryturze zamiast odpoczynku nie jest wielką przyjemnością, ale przynajmniej w granicach rozsądku. Dlatego rozważymy ładowanie bezprzewodowe jako potencjalnie niebezpieczne, jeśli tworzy EMF PES o wartości 1 (mW * s) / mkw. m lub więcej.

Obliczanie bezpieczeństwa

Uwierzmy w reklamę i kup „super duperową” ładowarkę zasilaną przez USB (pobór mocy - 1,75 W), działającą w promieniu 20 cm (0,2 m). Sprawność generatora blogów (patrz niżej) o takiej mocy na tranzystorze polowym wynosi około. 0,8; 1,4 wata przejdzie w powietrze bez gadżetu leżącego na stronie. Powierzchnia kuli o promieniu 0,2 m to 0,0335 m2. m. PES na nim wyniesie 2,8 / 0,0335 \u003d 41,8 (W * s) / m2. m(!). Wartość PES jest odwrotnie proporcjonalna do kwadratu odległości od źródła. Na którym w tym przypadku spadnie do dopuszczalnego 1 (mW * s) / kw. m? Obliczenie jest elementarne: bierzemy pierwiastek kwadratowy ze stosunku rzeczywistego PES do dopuszczalnego i mnożymy wynik przez początkowy promień 0,2 m, tj. podziel przez 5; dostajemy ... 20,4 m! Na to warte są zapewnienia producentów o bezpieczeństwie produktów. Jednocześnie z mocą Qi.

Powyższe zastrzeżenie dotyczące gadżetu w serwisie nie jest przypadkowe. W takim przypadku ładunek o częstotliwościach, których długości fal są znacznie większe niż odstęp między nadajnikiem a aparatem, będzie miał charakter indukcyjny, jeśli odbiornik jest do tego odpowiedni. Cewka odbiorcza gadżetu jako odbiornik indukcyjny jest wyjątkowo odpowiednia. Odstęp 3 cm (patrz wyżej) da częstotliwość 10 GHz, której generator zdecydowanie nie jest w stanie wygenerować; właściwie różnica jest jeszcze mniejsza. Potwierdza się więc wstępny wniosek: nasze ładowanie powinno być tylko i wyłącznie indukcyjne. PES pola elektromagnetycznego w szczelinie między cewką indukcyjną a urządzeniem będzie wtedy wielokrotnie większy, ale nie jest to już niebezpieczne, ponieważ Pole elektromagnetyczne samo będzie wciągane do cewki odbiorczej, której średnica wynosi ok. 5 cm W odległości od niego trzy razy większej (dokładniej, razy e, e = 2,718281828 ...), obecność pola elektromagnetycznego może wykryć tylko czuły detektor, ale nie da się obejść z obliczeniami” na palcach”, do konkluzji należy użyć środków fizyki matematycznej.

Notatka:„Idź do diabła” na zapewnienie bezpieczeństwa producentom ładowarek bezprzewodowych sprawia, że ​​standard WPC nie jest międzynarodowy. Możesz odwołać się do standardów PES kraju, w którym odbywa się produkcja. Albo taki, w którym firma jest zarejestrowana, a PES w ogóle nie ma racjonowania, gdzieniegdzie są jeszcze takie formacje państwowe.

O autoładowaniach

Z powyższych obliczeń wynika, że ​​bezprzewodowe ładowarki samochodowe są jednoznacznie niebezpieczne: ich zasięg dochodzi do 1 m. Ci marketerzy byliby w takim PES przez całe życie… a przynajmniej do momentu, gdy poczują, że „urządzenie jest w pół do piątej”… Podano uzasadnienie dla stosunkowo krótkiego czasu ekspozycji i konieczność ochrony drogiego gadżetu przed uszkodzeniem ze względu na to, że wisi na sznurku pod zapalniczką. Ale czy nie byłoby mądrzej po prostu przedłużyć przewód, aby gadżet mógł być przechowywany w schowku lub innym wygodnym miejscu? Jazda z telefonem w ręku jest nadal ryzykowna, a w niektórych miejscach można dostać za to sporo grzywny.

Jeśli gadżet bez WPC

Istnieją tylko 2 obowiązkowe wymagania dla cewki odbiorczej WPC: liczba zwojów wynosi 25, a średnica drutu jest oceniana dla prądu od 0,35 A, z uwzględnieniem efektu naskórkowości przy częstotliwości do 30 MHz. Praktycznie - od 0,35 mm dla miedzi (bez izolacji). Grubsze, gdy będzie wystarczająco dużo wolnego miejsca w etui, będzie tylko lepiej. Konfiguracja - dowolna w lokalizacji. Nie jest wymagana szczególna ostrożność w produkcji (poz. 1 na rysunku), ale konieczne jest, aby stosunek największego wymiaru poprzecznego do najmniejszego nie przekraczał 1,5, w przeciwnym razie spadnie wydajność odbiornika i ładunek będzie się przeciągał.

Jeśli ładowanie odbywa się dla starego, grubego telefonu lub tabletu bez WPC, cewka jest umieszczana w korpusie gadżetu. Lekkie wygięcie w miejscu (poz. 2) nie wpłynie na właściwości odbiornika. Nagle zabrakło miejsca w środku (trzeba przykleić gdzie indziej części elektroniczne odbiornik), będziesz musiał wykonać płaską cewkę „jak markowa”, poz. 4. Wygodnie jest ułożyć przewód w płaskiej spirali na taśmie klejącej ułożonej na podłożu klejącą stroną do góry. Aby rzep nie zawijał się i nie czołgał, mocuje się go wzdłuż krawędzi paskami tej samej taśmy samoprzylepnej, nakładanej klejem w dół. Okrągły piasta o średnicy ok. 1 cm i wokół niego układane są zwoje, dociskając drut do rzepa. Po ułożeniu tylu zwojów, ile jest to konieczne, szef jest odklejany, gotową cewkę wykopuje się, aby naprawić zwoje za pomocą superglue lub nitrolac, poz. 3 i usunąć razem z taśmą klejącą; jego nadmiar jest odcięty.

Robimy ćwiczenia

Generatory domowych ładowarek bezprzewodowych i częściowo fabrycznych są montowane zgodnie ze schematem generatora blokującego lub po prostu blokowaniem, patrz ryc.:

Ćwiczenia wykonamy z autogeneratorem oscylacji harmonicznych według schematu przedpotopowego ze słabym sprzężeniem indukcyjnym. Wypadł z użycia w urządzeniach przemysłowych w latach 20. ubiegłego wieku, gdy tylko wynaleziono generatory trzypunktowe, indukcyjne i pojemnościowe, tylko z powodu bardzo ostrej reakcji na obciążenie, ale tego potrzebujemy! I inne wady generatora przy słabym połączeniu lub są eliminowane przez nowoczesne podstawa elementu i obwody lub nie śmiertelne. Tak więc na początku wymuszonego ładowania pobór mocy sięga 25 W, więc potrzebny jest oddzielny zasilacz. Ale średnie długoterminowe ładowanie tabletu z baterią 3500 mAh, który jest stale włączony w nocy, nie przekracza 8 W, a w ciągu miesiąca takie ładowanie „wianie” aż 5,75 kW/h.

Ale przede wszystkim zajmijmy się cewką nadawczą, bo. obwód ten jest również wrażliwy na parametry i jakość węzłów zadawania częstotliwości. Aby ustawić generator (bezpieczeństwo jest coś warte, nic się nie da zrobić), będziesz musiał też pospiesznie zrobić cewkę odbiorczą, patrz wyżej. Możesz używać ładowania zgodnie z jego przeznaczeniem tylko wtedy, gdy generator jest wyregulowany, ale wtedy działa stabilniej i bezpieczniej dla gadżetu niż ładowanie po zablokowaniu. Dlatego przy takim ładowaniu możesz używać dowolnych gadżetów: jest przeznaczony na 2 ampery prądu ładowania lub więcej. Ale stary telefon z baterią 450 mAh nie zabierze z niego więcej niż kontroler „zarejestruje się” z powodu tej samej ostrej reakcji na obciążenie.

Cewka nadawcza

Rysunki cewek generatora o słabym sprzężeniu indukcyjnym podano na ryc. poniżej.:

Po lewej - kontur L2 (patrz poniżej); prawy - cewka opinia L3 (w środku) oraz cewka obwodu sygnalizacji ładowania L1. Wytrawiane są na płytce z folii dwustronnej z włókna szklanego 100x100 mm o grubości 1,5 mm, zgodnie z tzw. technologia prasowania laserowego LUT. Nie ma w tym nic skomplikowanego, pomysł i nazwa amatorskie. LUT pozwala na wykonanie płytek drukowanych w domu nie gorszych niż markowe, tabliczki z napisami, rysunki konturowe, wzorzyste panele itp. Zobacz wideo poniżej:

Wideo: technologia prasowania laserowego

Oprócz tego możemy powiedzieć, że najlepiej wyczyścić puste pole LUT zwykłą szkolną gumką. Następnie grudki z miedzi zmywa się bawełnianym wacikiem lub białą czystą bawełnianą szmatką, obficie zwilżoną 96% alkoholem lub rozpuszczalnikiem nitro, a następnie, gdy powierzchnia jest wilgotna, wyciera się je do sucha ściereczką z mikrofibry do czyszczenia okulary okulary. Na tak przygotowanej powierzchni toner dowolnego drukarka laserowa a nawet druk atramentowy z szablonu na odpowiedniej (przytrzymującej, ale nie absorbującej) podstawie.

Notatka: nie należy mylić szerokości torów na rysunku (0,75 mm dla cewki konturowej). Dopuszczalna gęstość prądu w przewodniku foliowym na podłożu jest wielokrotnie większa niż w drucie okrągłym, a efekt naskórkowości jest słabszy. Tak, utwór płytka drukowana 10 mm szerokości i 0,05 mm grubości, bez problemów utrzymuje prąd 20 A, a to daleko od limitu. Ścieżki cewki sprzężenia zwrotnego o podwójnej szerokości są potrzebne, ponieważ podczas procesu instalacji będziesz musiał przylutować do niego kran. Ogólnie rzecz biorąc, LUT pozwala uzyskać ścieżki o szerokości do 0,15-0,2 mm.

Obwody

Schemat ładowarki bezprzewodowej na generatorze sprzężonym indukcyjnie pokazano na ryc.: po lewej stronie znajduje się nadajnik; prawy odbiornik. Jego cechy to, po pierwsze, potężny aktywny element VT3. Może to być tylko wzmacniający tranzystor polowy. Generator tranzystorowy bipolarny będzie miał niską sprawność, a silne przełączniki polowe serii IRF, IRFZ, IRL z zasilaczy komputerowych lub elektronicznych układów zapłonowych nie będą działały w trybie aktywnym.

Drugi to obwód auto-biasu VD3 C3. W przypadku silnych pól wzmacniających początkowy prąd drenu może osiągnąć 100-200 mA lub więcej. Bez potencjału blokującego na bramce, generator można dostroić tylko do zasilania lub trybu gotowości, ale nie do obu, a PES z cewki indukcyjnej w promieniu dotyku z pewnością przekroczy dopuszczalną wartość. Ale niemożliwe jest również utworzenie auto-biasu poprzez włączenie rezystora w obwód źródłowy, jak w obwodzie katodowym we wzmacniaczach lampowych: generator nie dotrze do pełna moc, dlatego wraz ze wzrostem prądu źródła przesunięcie będzie również zwiększać się w wartości bezwzględnej. Dlatego obwód polaryzacji jest nieliniowy na diodach: przy niskich mocach wzrasta zgodnie z prądem źródłowym, co zapewnia miękki rozruch generatora i jego bezpieczeństwo dla wszelkich gadżetów, a gdy diody wchodzą w nasycenie, polaryzacja zbliża się do ustalonej pozycji i pozwala generatorowi "rozbujać się do pełna". Obwód polaryzacji dobierany jest w procesie regulacji z mocnych diod prostowniczych dyfuzyjnych wysokiej częstotliwości (struktura PiN, KD213, KD2997) oraz diod Schottky (struktura SMD) na prąd 6 A. Napięcie nasycenia tych pierwszych w zakresie prądowym 0,7-5 A zmienia się w zakresie 1- 1,4 V; drugi - 0,4-0,6 V.

Elementy R1, VD1, VT1, VT2, C1, R2, VD2 i L1 stanowią obwód sygnalizacji ładowania. Jeżeli współczynnik przenoszenia prądu β VT1 jest większy niż 80, wówczas VT2 jest wykluczony, a silnik R2 jest podłączony do bazy VT1. Kondensator C3 jest koniecznie filmem; Jeszcze lepiej - stary papier, bo. rozprasza znaczną moc bierną.

Odbiorca tej opłaty ma również funkcje. Pierwsza to prostowanie pełnofalowe odbieranego prądu, ponieważ drgania harmoniczne. Nie uniemożliwia to używania tego urządzenia do ładowania gadżetów z wbudowanym WPC, ponieważ. w nich odbierany prąd jest również prostowany przez mostek diodowy dla najlepszy użytek promieniowanie cewki indukcyjnej. Drugi - równolegle z magazynującym kondensatorem elektrolitycznym C4, podłączony jest ceramiczny C5. „Elektrolity” mają dużą indukcyjność własną i znaczny tangens tgδ strat dielektrycznych, co zmniejsza sprawność ładunku przy częstotliwościach roboczych. Przetoczenie „elektrolitu” „ceramiką” skraca czas ładowania o ok. 1 godz. o 7%. Dla tabletu z baterią 3500 mAh będzie to ok. pół godziny. Zgadzam się, czasami jest to niezbędne.

Wreszcie dioda VD8. Chroni kontroler ładowania gadżetu, jeśli jest umieszczony na cewce indukcyjnej podłączonej do ładowania przewodowego. Niewiele rzeczy przychodzi ci do głowy. Może komuś wyda się, że urządzenie ładuje się szybciej od podwójnego doładowania. Kontroler ładowania nadal nie wpuści do baterii więcej prądu niż powinien, ale sam może nie wytrzymać takiej kpiny. Jeśli ta sytuacja jest wykluczona, wyklucza się również VD8; wtedy VD7 jest potrzebny dla napięcia 5,6 V. Jego prąd roboczy jest wskazany z dużym marginesem, ponieważ. maksymalny prądładunek nigdy nie przechodzi przez niego z powodu ostrej reakcji na obciążenie generatora. Praktycznie - umieść wszelkie śmieci małej mocy na odpowiednim napięciu. Trzyma - no cóż, niech się trzyma. Jest podgrzewany - stawiamy na mocniejszy i droższy; Kontroler ładowania posiada również własne zabezpieczenie przeciwprzepięciowe.

Notatka: bez VD7 wyprostowane napięcie będzie maksymalnym dopuszczalnym w WPC 7,2 V, co pozwala na ładowanie skomplikowanych „alternatywnych” gadżetów. Można go zmniejszyć, przylutowując gorący koniec L2 (patrz poniżej) bliżej środka cewki, ale nie więcej niż 6-7 zwojów.

Ustanowienie

Regulacja generatora rozpoczyna się od ustawienia jego prądu spoczynkowego Ip bez wzbudzenia. Aby to zrobić, L3 jest wyłączony, a bramka VT3 jest podłączona do wspólnego przewodu (poz. 1 na rysunku), tj. tworzą przesunięcie zerowe. Ponadto, wybierając łańcuch VD3, Ip jest ustawiany w określonych granicach. Jeśli prąd drenu przy zerowym przesunięciu okazał się mniejszy niż 50 mA, Ip można ustawić na 15-20 mA, generator stanie się bardziej ekonomiczny i bezpieczniejszy. Nagle początkowy prąd drenu jest mniejszy niż 40 mA, a nawet lepiej, wtedy C3 i VD3 nie są potrzebne.

Następnym krokiem jest fazowanie uzwojenia. Aby to zrobić, potrzebujesz sondy z cewki odbiorczej (patrz wyżej) z podłączoną do niej żarówką, poz. 2. Obwód generatora jest przywracany, włączany i zakładany na sondę L2. Żarówka powinna się zapalić. Nie - zamień piny L2 lub L3. Konieczne jest fazowanie cewek tak, aby gorący (najdalej od środka) koniec L3, poz. 3. Na tym samym etapie zmierzyć i zarejestrować pobór prądu roboczego Ip, poz. 4.

Teraz musisz ustawić bezpieczny prąd czuwania generatora Id; moc promieniowana w trybie czuwania zmniejszy się proporcjonalnie do kwadratu stosunku prądu roboczego do trybu czuwania. Id ustala się poprzez lutowanie gorącego przewodu L3 w pozycjach wskazanych w poz. 5 granic bliższych wartości minimalnej. Powrót do zasilania jest sprawdzany poprzez umieszczenie sondy na L2. Instalowanie identyfikatora to dość ponura procedura. Aby go nie dokręcać i nie lutować, dopóki tor się nie odklei, wykonaj następujące czynności. instrukcje:

• L3 zmniejsza się o połowę (poz. 6);
• Id okazał się mały lub sonda nie wykazuje powrotu do zasilania - zwracamy połowę odrzuconych zwojów, poz. 7;
• Id jest nadal duże - odrzucamy połowę pozostałej połowy L3, poz. 8;
• sytuacja z paragrafu 2 - zwracamy połowę zwojów odrzuconych zgodnie z paragrafem 3, ale nie połowę wszystkich odrzuconych, poz. dziewięć;
• jeśli to konieczne, kontynuuj konfigurację według tego samego algorytmu.

Tak więc, korzystając z metody iteracyjnej, ustawienie identyfikatora zajmuje bardzo mało czasu.

Pozostaje skonfigurować obwód wskazujący ładowanie. W tym celu montowany jest odbiornik, obciążony rezystorem o takiej wartości, że prąd ładowania jest mniejszy niż prąd formujący, ale większy niż prąd zawartości, poz. 10. Suwak R2 znajduje się w dolnej pozycji, odbiornik jest umieszczony na L2. Obracając silnik, osiągnij blask VD1. Odbiornik jest usunięty, sprawdzają, czy VD1 zgasł. Nie - silnik bardzo płynnie i ostrożnie cofa się do momentu zgaśnięcia VD1.

Projekt

Dalsze skrócenie czasu ładowania i poprawę parametrów bezpieczeństwa urządzenia można osiągnąć poprzez skierowanie przepływu energii z cewki do góry, technika ta stosowana jest w niektórych markowych ładowarkach bezprzewodowych. Można je rozpoznać po induktorze zakreślonym pierścieniem, chyba że bardzo sprytne alternatywy przykleiły go tak po prostu do sprzedaży.

W rzeczywistości kierunkowość promieniowania jest tworzona przez ekranowanie cewki indukcyjnej od tyłu. W tym celu generator umieszcza się w otwartej obudowie wykonanej z cienkiej, nie większej niż 0,25 mm cyny. Jeśli wysokość obudowy jest estetycznie obojętna, umieszcza się w niej również źródło zasilania generatora. W takim przypadku musi to być przemysłowy transformator częstotliwości na żelazie: zakłócenia z blisko umieszczonego zasilacza UPS obniżą ustawienia generatora.

Stal jest potrzebna do ekranowania magnetycznego oprócz elektryczności, a jej niewielka grubość zapobiega stratom prądów wirowych. W tym samym celu w ścianach bocznych korpusu często wykonuje się cienkie pionowe szczeliny, a dno jest perforowane we wzór szachownicy, patrz ryc. Idealną opcją są ścianki i spód obudowy wykonane ze stalowej siatki o drobnych oczkach. Pokrywka - dowolny plastik radioprzeźroczysty bez wypełniacza: szkło, akryl, włókno szklane, fluoroplast, PET, PE, polipropylen, polistyren. Opcja - bezbarwny przezroczysty lakier akrylowy lub nitro w 4-5 warstwach, ale bez farby lub emalii. Projekt zewnętrzny może być wszystkim. Dzięki tej konstrukcji bezprzewodowe ładowanie telefonu, smartfona, tabletu może być stale włączone na szafce nocnej. Chociaż w dzisiejszym całkowicie zaśmieconym powietrzu, lepiej trzymać się z dala od wszelkich znanych źródeł pola elektromagnetycznego.

Naprawa i montaż lodówki: zasada działania różne rodzaje,typowe usterki, podzespoły Wzmacniacz „zrób to sam”: lampowy, na tranzystorach, na mikroukładach

Bezprzewodowe to nie tylko i, ale także ładowarki. Jest to bardzo ważne, ponieważ wiele gadżetów, bez których człowiek nie może się już obejść, nadal trzeba naładować.

Jak działa ładowarka bezprzewodowa?

Zasada działania tego ładowania opiera się na przekazywaniu energii elektrycznej ze źródła do odbiornika (urządzenia, które należy naładować) drogą powietrzną. Osoby zaznajomione z fizyką wiedzą, że ta metoda nazywa się transferem indukcyjnym.

Składa się z następujących elementów: odbiornik (np. smartfon) znajduje się na platformie ładującej, każda z nich zawiera cewkę. Prąd przemienny przepływający przez dolną cewkę wytwarza pole magnetyczne, które powoduje wytwarzanie napięcia w górnej cewce. W rezultacie bateria telefonu ładuje się.

Dzięki tej zasadzie nazywane są ładowarkami bezprzewodowymi, ponieważ nie ma kontaktu przez przewód (bezpośredni lub mechaniczny) z telefonem.

Zalety i wady ładowarek bezprzewodowych

W porównaniu do ładowarek przewodowych ładowarki bezprzewodowe mają szereg zalet:

1. Bezpieczeństwo. Taka platforma zapewnia niezawodność przed niekorzystnymi wpływami zewnętrznymi podczas ładowania (na przykład: spadki napięcia). Możesz bezpiecznie umieścić na nim żelazny przedmiot, ponieważ zaczyna działać dopiero po wykryciu urządzenia odbiorczego.
2. Łatwość obsługi. Teraz nie musisz niczego podłączać, wystarczy położyć telefon na wierzchu i automatycznie rozpocznie ładowanie. Uchroni Cię to przed szukaniem ładowarki i problemem zepsutego gniazdka.
3. Brak kabli. Ponieważ możesz umieścić kilka telefonów na jednym urządzeniu naraz, znacznie zmniejszy to liczbę przewodów, które znajdują się na biurku lub w samochodzie.
4. Możliwość użytkowania w niesprzyjających warunkach. Wysoka szczelność platformy ładującej pozwala na użytkowanie jej nawet w warunkach dużej wilgotności oraz w miejscach, w których istnieje możliwość przedostania się na nią wody.

Spośród niedociągnięć odnotowuje się:

1. Dłuższy czas ładowania.
2. Wysoka cena.
3. Brak możliwości korzystania z urządzenia w pewnej odległości od platformy ładującej.
4. Można ładować tylko urządzenia, które zużywają do 5W.
5. Konieczność precyzyjnego ustawienia obu cewek. Wraz z rozwojem produkcji takich ładowarek ta niedogodność jest stopniowo rozwiązywana poprzez zwiększanie rozmiaru cewki w platformie.

Korzystanie z bezprzewodowej przenośnej ładowarki nie stało się jeszcze bardzo popularne, dlatego nie można ich znaleźć we wszystkich sklepach. telefony komórkowe I technologia komputerowa. Wynika to z faktu, że aby móc z niego korzystać, konieczna jest wymiana istniejącego urządzenia na takie, w którym całkowicie zmieniono mechanizm ładowania baterii. (na przykład: na Lumii 820 lub 920), na co nie wszyscy użytkownicy się zgadzają.

Producenci bezprzewodowych ładowarek do smartfonów i tabletów to Nokia, LG, ZENS, Energizer, Oregon, Duracell Powermat. Występują w postaci stojaków, platform, poduszek przeznaczonych na jedno, dwa lub trzy urządzenia. Możesz nawet kupić taki z funkcją zegara, co jest bardzo wygodne, jeśli ładujesz w nocy na stoliku nocnym.

Istnieją modele ładowarek bezprzewodowych wbudowanych w powierzchnię konsoli środkowej samochodu (znalezione już w niektórych samochodach Chrysler, General Motors i Toyota) oraz w meble domowe (stoły lub półki).

Apple również rozwija się w tej dziedzinie, ale nie wypuścił jeszcze urządzenia zbliżeniowego dla iPhone'ów.