В наши дни беспроводная зарядка стала довольно распространенной. От столов в кофейнях до приборных панелей автомобилей и даже ковриков для мыши — вы найдете зарядные устройства практически везде. А если у вас есть совместимое устройство, то все, что вам нужно сделать, это поместить его в отмеченное место, и магическим образом начнется зарядка. Я уже давно начал ей пользоваться, и для меня при выборе нового телефона обязательное условие, чтобы в нем была беспроводная зарядка. Правда, как показывает практика, несмотря на ее популяризацию и распространение, многие еще не знакомы с этой технологий. Сейчас попробуем рассказать о ней более подробно.
Зарядка без проводов удобна. Но что это такое и стоит ли эти пользоваться?
Как работает беспроводная зарядка
Как бы удобно это ни было, не все беспроводные зарядные устройства устроены одинаково. И хотя, несомненно, заманчиво избавиться от проводов навсегда, есть некоторые предостережения, связанные с этой технологией.
Беспроводная зарядка основана на довольно простом принципе электромагнитной индукции. В двух словах это представляет из себя пропускание переменного тока через медную катушку, которая создает магнитное поле в непосредственной близости от себя. Если вы поместите другую катушку в зону досягаемости поля, то принимающая катушка будет ”вырабатывать” ток.
В контексте беспроводной зарядки первичная катушка находится внутри зарядного устройства и получает питание от розетки. Вторичная катушка находится внутри вашего смартфона и получает индуцированный ток полностью без проводов.
Именно поэтому устройства с беспроводной зарядкой называются именно беспроводными, хотя формально провода все же есть (от розетки до зарядной станции). Тут есть одно важное ограничение — беспроводная зарядка работает только через стекло или пластик. Алюминиевый корпус экранирует передачу и зарядка без проводов невозможна. Исключением является Google Pixel 5, но там создатели пошли на хитрость. Они вырезали в задней стенке отверстие, в которое вставили катушку, и нанесли на него полимер. Так кажется, что стенка полностью алюминиевая, но это ложное ощущение.
Есть и такие, универсальные способы зарядки аккумулятора.
Как работает беспроводная зарядка в вашем смартфоне…
Физика и магнитное поле
Если сильно упростить, то любая беспроводная зарядка основана на эффекте, который мы знаем из уроков физики:
когда по проводу идёт ток, вокруг провода образуется магнитное поле.
Выглядит это примерно так:
Но у магнитного поля есть и обратное свойство: если его точно так же пустить вдоль другого провода, то в этом проводе появится ток:
Получается, что если мы сформируем такое же магнитное поле вокруг провода, то сможем подключить этот провод к батарее, чтобы она заряжалась. Это можно сделать, например, так:
- Положить рядом два провода
- Пустить по одному ток
- Смотреть, как во втором тоже появляется ток
Чем ближе провода друг к другу — тем лучше.
Но чтобы в новом проводе тока хватало для заряда батареи, у нас должно быть достаточно сильное магнитное поле. Самый простой способ получить поле посильнее — скрутить много витков провода по спирали.
Скручиваем провод
Если мы возьмём длинный провод и скрутим его по спирали, то у нас получится катушка, магнитное поле будет сильнее и будет распределяться так:
Если мы пустим по этой спирали ток, а сверху положим такую же спираль, то в ней появится такой же ток, только на 20–25% слабее. Потери связаны с преобразованием магнитного поля в электричество, поэтому обычно на спираль подают ток побольше, чтобы на выходе получить нужные значения.
Для беспроводной зарядки одну такую спираль подключают через преобразователь к розетке, а другую встраивают в телефон. Когда мы положим такой телефон на площадку, под которой будет катушка под напряжением, то спираль телефона уловит это магнитное поле, преобразует его в электричество и будет заряжать батарею.
— Почему все называют эти зарядки беспроводными, если они по проводу подключаются к розетке!?
Ровно по той же причине, почему и Wi-Fi называется беспроводным интернетом, несмотря на то, что сам роутер подключается к зарядке по проводу.
Конечно, было бы гораздо удобнее, если бы зарядка работала аналогично Wi-Fi роутеру. То есть, в доме стоял бы прибор, который просто «транслировал» энергию в пространство. Нужно зарядить смартфон? Опускаете шторку на телефоне и включаете зарядку, как Bluetooth или NFC.
В принципе, передача энергии на большие расстояния — вполне реальная задача и, возможно, такая технология скоро будет доступна пользователям смартфонов, но пока остается довольствоваться электромагнитной индукцией.
— Почему не все смартфоны поддерживают беспроводную зарядку?
Чтобы смартфон можно было заряжать без провода, внутри него должна находиться катушка, провода которой подсоединены к аккумулятору. Если производитель не встроил эту катушку, такой смартфон заряжаться без проводов не сможет.
Вот, к примеру, как она выглядит в iPhone XR:
Кроме того, если у смартфона задняя крышка металлическая — беспроводной зарядки там быть не может, так как в крышке под воздействием магнитного поля будет появляться ток и она начнет сильно нагреваться. Ничем хорошим это не закончится.
Мощность
С мощностью всё просто. Здесь вам нужно опять заглянуть в характеристики своего устройства и посмотреть максимально принимаемую мощность от беспроводной зарядки. Как правило, у протокола Qi она начинается от 5 Вт и не превышает 15 Вт. Важно понимать, что зарядник не сможет передать больше энергии, чем предусмотрено производителем смартфона или другого гаджета. При этом не стоит переживать за сохранность своего устройства: технология Qi предусматривает автоматическое снижение мощности, поэтому гаджет не перегреется и не сгорит, даже если зарядное устройство в 10 раз мощнее нужного.
С зарядками от Apple ситуация обособленная: их смартфоны после iPhone 12 будут принимать максимальные 15 Вт только от оригинальных устройств. Зарядки остальных производителей без сертификации не смогут поставить яблочным смартфонам больше 7.5 Ватт мощности. Поэтому, если вы выбираете беспроводную зарядку для Айфона, и ключевым фактором является скорость, то есть смысл брать исключительно зарядку от Apple. В противном случае процесс пополнения энергией может растянуться до 3 — 4 часов.
Здесь, конечно, ситуация спорная, ибо разница во времени между оригинальной и «левой» зарядками одинаковой мощности всего полчаса. Да и на 15 Вт MagSafe работает лишь малую часть времени, а потом снижается до 5 Вт, но здесь не об этом.
Количество слотов
Данный параметр напрямую зависит от количества устройств, которые вы планируете одновременно заряжать: смартфон, кейс от беспроводных наушников, смарт-часы или фитнес-трекер. Также учитывайте, что мощность зарядника делиться между всеми задействованными слотами, поэтому, если планируете покупать подобные модели, то рассматривайте мощность с запасом.
Расположение зарядных катушек напрямую влияет на качество и скорость зарядки. Дело в том, что наилучший КПД у беспроводной зарядки только в том случае, если обе катушки расположены максимально близко и ровно друг напротив друга. Apple со своим MagSafe решили проблему магнитами, которые всё центрируют. В остальных случаях зарядники не магнитятся, а выполняют роль настольной станции, куда вы должны самостоятельно положить устройство. И даже если смартфон начал заряжаться, то это ещё не значит, что он отлично центрирован и получает 100% возможной энергии.
Такая проблема решается 2 способами: наличие пазов, куда должен вставать смартфон (как на док-станциях); большое количество зарядных катушек по всей площади зарядника, чтобы «промахнуться» было невозможно. Первый вариант лучше рассматривать под конкретную модель, так как смартфоны всё же отличаются размерами и расположением катушек, а значит проблема может вновь возникнуть. Второе решение более универсальное и удобное, однако цена у подобных устройств немалая, поэтому важно найти баланс. К примеру, у премиальной беспроводной зарядки Zens Liberty на борту целых 15 катушек и всё это под прозрачной крышкой. Красиво и практично, правда стоит подобный девайс более 14 тысяч рублей.
Обратите внимание, что для компактных устройств с функцией беспроводной зарядки, наподобие смарт-часов, на заряднике должен быть отдельный слот с соответствующей по размеру катушкой. Устройство стандартных размеров будет заряжать либо медленно, либо вообще заряжать не будет.
Как узнать, поддерживает ли телефон беспроводную зарядку
Узнать, поддерживает ли телефон эту технологию, можно в его описании на сайте производителя. Также список Qi-совместимых аппаратов представлен на официальном сайте WPC. На практике проверить поддержку можно, положив аппарат на зарядную площадку.
Как правило, не поддерживают беспроводную зарядку смартфоны, оснащенные металлической задней панелью. Металл препятствует свободному прохождению электромагнитных волн, поэтому если ваш смартфон металлический – можно даже не проверять, Qi или PMA у него нет. Для беспрепятственной реализации технологии используются панели из пластика или стекла.
Вредит ли аккумулятору
Существует мнение, что беспроводная зарядка негативно влияет на работу аккумулятора смартфона. Но это заблуждение соответствует действительности лишь частично. Беспроводная зарядка не вредит батарее при правильной эксплуатации. Более того, отрицательное воздействие от нее нередко даже меньше, чем от проводной, потому что аккумулятор заряжается меньшим током.
Единственным фактором, вызывающим деградацию литиевых ячеек при зарядке, является нагрев. Он приводит к ухудшению рабочих параметров батареи, повышению скорости износа, уменьшению ресурса. Но если смартфоном в процессе не пользоваться, а сама зарядная площадка – нормального качества, величина нагрева не столь велика, чтобы негативный эффект был ярко выражен.
Риск перезаряда батареи ничтожен, и существует только при наличии неисправностей. Контроллер, расположенный в смартфоне, мониторит напряжение на аккумуляторе и принудительно отключает подачу тока при достижении максимума.
Беспроводная зарядка – как работает индукция
Беспроводная зарядка восполняет энергию в устройстве без необходимости подключать к нему кабель, работая на определенном расстоянии. Это происходит за счёт процесса, называемого электромагнитной индукцией.
Для тех, кто не любил открывать учебники физики, я добавил дозу теории.
Несколько слов о теории беспроводной зарядки
Говоря просто, и зарядное устройство, и оборудование, которое мы хотим заряжать, должны иметь индукционную катушку. Внутри базовой станции есть спиральный шнур. Это электромагнитная катушка, также известная как передающая катушка, через которую протекает переменный ток. Приёмная катушка находится под корпусом смартфона (или другого устройства, поддерживающего беспроводную зарядку). На определенном расстоянии их соединение создаёт единое электромагнитное поле, через которое происходит передача энергии. Таким образом, процесс полностью беспроводной.
Оборудование, которое передает энергию, то есть в нашем случае индукционное зарядное устройство, всегда должно быть подключено к источнику питания. Другими словами, оно должно сначала потреблять энергию, чтобы затем передать её, например, на смартфон.
Также нужно помнить о точном размещении смартфона на базовой станции. Чтобы катушки были как можно ближе друг к другу. В противном случае ток, протекающий к питаемому устройству, уменьшится. Поэтому стоит выбрать индукционное зарядное устройство, оснащенное управляющим диодом LED, который информирует о правильном позиционировании устройства на базе и начале процесса зарядки.
Что такое Qi
Qi – это основной унифицированный стандарт беспроводной зарядки, разработанный консорциумом Wireless Power Consortium. Вы встретите его в большинстве устройств, поддерживающих индуктивную зарядку. Он разработан для обеспечения совместимости с зарядным устройством для смартфона, даже если оба устройства принадлежат разным производителям.
Однако, для точности следует отметить, что на рынке есть и другие варианты, такие как PMA. Имейте в виду, что это не очень распространенные решения, и они с самого начала сильно отстают от ведущего стандарта Qi.
Хорошо, достаточно теории! Пора понять, как это выглядит на практике?
Скорость беспроводной зарядки
Как правило, индукционная зарядка происходит медленнее, чем традиционная. Это связано с тем, что энергия, передаваемая через генерируемое электромагнитное поле, может теряться.
Скорость зарядки здесь зависит, среди прочего, от расстояния между устройствами и других внешних факторов. Часть энергии теряется, поскольку она превращается в тепло из-за нагрева зарядной станции. Уменьшение фактической мощности зарядки является естественным. Значение, указанное в спецификации, является значением для идеальных условий. В реальном выражении это будет около 80-90%. Также следует отметить, что исправно работающее зарядное устройство не опускается ниже 80% заявленной производителем мощности, но и не дойдет до максимума.
Возвращаясь к скорости, если мы добавим к этому тот факт, что топовые модели смартфонов имеют обширные функции сверхбыстрой зарядки по кабелю, ответ в этом отношении очевиден. Это правда, что производители индукционных зарядных устройств предлагают всё новые и новые решения, увеличивающие мощность зарядки и гарантирующие стабильные соединения. Однако, вам все равно придётся считаться с тем фактом, что такая зарядка может быть немного медленнее.
Как заряжать беспроводной зарядкой
Рассмотрим особенности использования на примере моделей с открытым стандартом Qi. Этот стандарт распространен в аэропортах, ресторанах, отелях и подобных местах.
Сначала необходимо подключить зарядную станцию к питанию. Обязательно нужно использовать адаптер, поставляемый в комплекте с аксессуаром. Зарядку ставят на ровную поверхность, на другое место, рекомендуемое производителем.
Следующий шаг — расположение смартфона (другого гаджета) на зарядной станции. Запомните, можно заряжать беспроводным устройством не все современные аксессуары.
Зарядка начинается автоматически после размещения аппарата на беспроводной станции. Чтобы определить успешный старт, необходимо посмотреть на соответствующий значок, который отображается при проводной зарядке.
Некоторые устройства нагревают заряжаемые девайсы. Минимизировать вред для АКБ можно простым способом — это ограничение уровня заряда до 75-80%.
Виды беспроводных зарядок
Такие устройства имеют несколько форм-факторов. Современные модели бывают:
- настольными;
- автомобильными;
- в виде подставки;
- встраиваемыми;
- павербанки qi.
Настольные предметы — стандартные станции в виде компактных подставок. Они занимают мало места, подходят для зарядки смартфонов.
Второй вид аксессуаров специально создан для применения в автомобиле. Модели могут дополняться кронштейнами, держателями, адаптерами в прикуриватель, другими элементами.
Зарядки-подставки не только «питают» батарею девайса. Такие устройства выполняют функцию подставки. Во время зарядки смартфон или планшет находится под удобным углом, что позволяет пользователю просматривать видео, почту.
Встраиваемые модели имеют специальный дизайн, могут монтироваться в тумбы, столы, шкафы, барные стойки. Портативные устройства этого типа защищены от пыли, влаги.
Для смартфонов
Перед покупкой портативной зарядки необходимо убедиться в том, что смартфон поддерживает такое решение. Беспроводные модели представлены широким ассортиментом, разными ценовыми категориями. Предметы выглядят элегантно, поэтому хорошо вписываются в интерьер комнат, офисов и кабинетов.
Устанавливать аппараты на док-станцию можно в горизонтальном (вертикальном) положении. Пользователь имеет возможность смотреть мультимедийные файлы, входящие уведомления и другую информацию.
Быстрые зарядки для гаджетов Samsung — это настоящее открытие. Устройства отличаются мощностью работы, заряжают смартфоны и планшеты бренда Samsung с разной скоростью. Есть варианты со светодиодной индикацией, которая сигнализирует о подключении смартфона, отображает уровень «жизни» батареи.
Оригинальная беспроводная зарядка Samsung имеет складную конструкцию. Корпус устройства выполнен из пластика. Подходит адаптер для смартфонов серии Galaxy S.
Устройство Mi Wireless Charger — универсальный вариант для товаров xiaomi. В док-станции использован стандарт Qi, ее можно использовать для смартфонов других брендов. Сплав алюминия с анодированием — основа корпуса этой портативной модели.
Производитель утверждает, что зарядка осуществляется даже при расстоянии 4 мм до смартфона. Можно наполнять энергией батареи аппаратов, заключенных в защитные чехлы.
Беспроводные зарядные устройства подходят для новых iPhone, более старых «яблочных» версий. Можно приобрести зарядку для айфона 8 или 8 Plus, модели XS, других аппаратов с NFC-модулем. Для техники Apple подходят док-станции, площадки-таблетки.
Оригинальная беспроводная зарядка — AirPower, но ее нет в продаже. Ходят слухи, что устройство работает нестабильно, перегревается. На официальном сайте Apple нет информации о таком аксессуаре.
Автомобильная беспроводная зарядка
Устройства можно устанавливать в автомобиле, что позволяет заряжать гаджеты во время езды. Разные модели устанавливаются на ветровое стекло, торпеду или воздуховоды печки (кондиционера). Смартфон фиксируется зажимами, а сам адаптер можно использовать в горизонтальном режиме.
Подзарядка гаджета начинается автоматически после его подключения к зарядке. Высококачественные электронные компоненты обеспечат защиту, оптимальную эффективность заряда. Подходят автомобильные модели для девайсов разных брендов.
Внешний аккумулятор с беспроводной зарядкой
Беспроводной внешний аккумулятор станет помощником при поездках, деловых встречах, отдыхе. В таких устройствах может быть 2 USB-выхода, что позволяет подзаряжать 2 гаджета. При использовании внешнего аккумулятора не нужно применять переходники.
Устройства этого типа дополнены встроенной индукционной катушкой, что обеспечивает стабильную подзарядку. Есть модели с дисплеем, встроенной защитой от перегрузок.
Беспроводные внешние аккумуляторы характеризуются увеличенной емкостью, дополнительными возможностями Qi зарядки, небольшими размерами. Устройства свободно помещаются в кармане, дамской сумочке. Минимальный вес позволяет брать внешние аккумуляторы в путешествия, на природу.
Некоторые модели имеют функциональную подставку, выдвигаемую на 2-3 уровня. Если смартфон устанавливается под углом, то можно просматривать фильмы, книги. В таком случае беспроводная зарядка на внешнем аккумуляторе не будет доступной.
Беспроводная зарядка для часов
Смарт-часы необходимо установить на специальную подставку, включить зарядку. Заряжаются наручные аксессуары по индукционной технологии. С использованием компактной выдвижной платформы нагрузки на разъемы «умных» часов будут минимальными, что значительно продлевает их срок службы.
Беспроводные подставки полностью заряжают «умные» часы за короткое время. Точное время зависит от толщины корпуса, модели смарт-часов. На зарядку до 100% уходит 1-2 часа.
