Заряжаем смартфон без проводов: как работают беспроводные зарядные устройства. Все, что нужно знать о беспроводной зарядке

Многие пользователи хотят узнать, что такое беспроводная зарядка для телефона и как просто можно обычный телефон переделать в беспроводной. Основой устройства является индукционный ток. Для того чтобы система работала, требуется индукционная катушка и катушка-приемник в самом сотовом телефоне или другом устройстве. Первая включается в электросеть, вторая при близком нахождении с ней создает определенное поле, в результате воздействия которого и заряжается аккумулятор. В основе такого метода лежат законы физики. Существует несколько стандартов, но работают они по одному и тому же принципу, разница только в частоте Герц, на которой действует устройство.

Особенности работы

Когда приемник попадает в зону действия катушки, специальное устройство улавливает его. Передается сигнал, зарядное устройство включается, то есть поле будет создано не постоянно, а только при двух условиях – катушка питается от сети, приемник находится на близком от нее расстоянии. Сам сигнал может быть подан и мобильным устройством, для этого он воспользуется NFC после того, как бесконтактное зарядное устройство для телефона окажется в радиусе действия.

Беспроводное устройство для смартфона (Трансмиттеры (передатчики)

Радиус создаваемого катушкой магнитного поля обычно небольшой, он составляет всего до 10мм, а напряжение – 5 Ватт, что является стандартным для такого рода устройств. Оно достаточно для заряда, однако не способно причинить вреда окружающим живым существам. При взаимодействии с зарядным устройством активируется катушка приемника, которая направляет полученную энергию в выпрямитель, через который она передается уже непосредственно батарее заряжаемого телефона. Грубо говоря, принцип работы беспроводной зарядки заключается в превращении электрического тока в магнитное поле и наоборот, но уже в другом месте.

Что такое функция беспроводной зарядки?

Современные мобильные телефоны могут иметь уже встроенную катушку, например, к этому семейству относится Nokia Lumia, другие модели получают специальную крышку для подключения беспроводного зарядного устройства. Стоит такая опция около 1500 рублей. Можно найти китайский аналог, стоить он будет значительно дешевле, если покупать Зарядные устройства без проводной системы могут применяться в любом помещении или автомобиле, где производитель предусмотрел такую функции и установил в авто нужную катушку.

Многие производители выпускают специальные аксессуары, например, музыкальные автомобильные или домашние системы могут оснащаться площадкой для заряда мобильных устройств. Также существует автомобильная беспроводная зарядка. Такие адаптеры можно установить в любой автомобиль, а работать они будут от прикуривателя или специальной розетки, если таковая в авто предусмотрена.

Стандарты беспроводных зарядных устройств

Существует несколько стандартов беспроводных зарядных устройств, которые мы сейчас рассмотрим:

• Стандарт Qi: беспроводная зарядка такого типа является наиболее распространенным устройством. Протокол разработала компания WPC, используется этот формат многими известными производителями сотовых телефонов, например, Nokia, Samsung, LG и другими. Частота таких устройств 100-205 кГц, что позволяет достигнуть КПД не менее 75-80%.
• PMA – это второй стандарт, применяемый для беспроводных зарядок.
  разработчиком его является компания Powermat. Устройство будет работать с частотой 277-357 кГц. Зарядка будет проходить быстрее, более популярен такой стандарт на территории Америки.
• Rezence (A4WP) – работа устройств такого плана основывается на взаимном магнитном резонансе. Благодаря такой технологии мощность устройства может достигать до 50 Вт, благодаря этому беспроводная зарядка универсальная, она подходит не только для мобильных телефонов, но и более крупных приборов, к тому же это позволяет располагать гаджет дальше от катушки.

Безопасно ли это?

Многие пользователи беспокоятся о том, не нанесет ли катушка вреда здоровью человека, производители утверждают, что никакого влияния на человеческий организм такой зарядник не оказывает, даже если находиться в непосредственной близости от него. Стоит заметить, что электробытовой щиток работает по такому же принципу, находится в непосредственной близости к обитателям любой квартиры или дома, при этом никакого вреда он не причиняет. Большинство устройств для беспроводной зарядки имеют мощность, не превышающую 5 Ватт, что слишком мало для того, чтобы воздействовать даже на очень чувствительную аппаратуру.

Преимущества и недостатки технологии

Основным достоинством, которым обладают беспроводные зарядные устройства для смартфонов, является отсутствие проводов, кроме этого он является универсальным для любой модели телефона. Такая технология позволяет сохранить в целости гнезда мобильных телефонов, они не будут разбалтываться от частого применения. Не потребуется беспокоиться о покупке проводных зарядных устройств, которые постоянно ломаются.

Применять такое устройство можно везде, где есть розетки, многие современные автомобили уже с завода имеют площадки для зарядки телефонов. В магазине Икея уже продают настольные светильники с встроенным индукционным блоком зарядки. Многие компании, такие, как Samsung и Nokia, уже давно выпускают подобные устройства и адаптированные к ним телефоны с беспроводной зарядкой. Сам зарядник имеет большой срок службы, работает намного дольше обычного. Однако есть и некоторые недостатки, к которым можно отнести следующее:

• КПД не может превышать 80%, часть энергии теряется, поэтому зарядка происходит довольно долго.
• Размер устройства довольно большой.
• Нельзя пользоваться телефоном, пока он заряжается.
• Небольшой нагрев.

Как сделать на смартфоне беспроводную зарядку

Так как технология такой зарядки довольно новая, работать с ней могут лишь те телефоны, которые к ней адаптированы, имеют специальную катушку и выпрямитель. Многие компании снабжают свои новые модели таковыми, но что делать, если телефон у вас не новый, а заряжать его дистанционно хочется? Для этого можно переделать мобильное телефон своими руками, схема беспроводной зарядки сравнительно несложная и потребует всего лишь докупить недорогие китайские модули.

Накладка на телефон для беспроводной зарядки

Популярность такого типа зарядных устройств растет, поэтому большинство известных компаний наладило их выпуск. Каждая модель имеет определенные особенности, удовлетворяет те или иные требования покупателей, хорошо подходит к определенным моделям смартфонов, для которых они рассчитаны. Если брать фирменную зарядку, то ее марка в идеале должна совпадать с маркой вашего смартфона, так вероятность того, что оборудование будет работать правильно, намного выше. Например, продукция Apple часто конфликтует с китайскими поделками и требует подключения к оригиналу. К наиболее популярным производителям можно отнести следующие фирмы:

• Samsung – это одна из наиболее распространенных марок, которая наладила производство беспроводных зарядных устройств достаточно давно, поэтому заняла на рынке прочную позицию. Встретить продукцию данной компании можно практически в любом магазине, где продаются мобильные устройства или аксессуары к ним.
• LG выпускает как мобильные устройства, так и ЗУ к ним, можно купить приемник и прикрепить его на старую модель телефона.
• Nokia выпускает хорошо известную продукцию высокого качества, к линейке Lumia предлагаются беспроводные зарядные устройства, которые подходят к практически всем моделям смартфонов данного семейства. Встретить продукцию можно в любом салоне сотовой связи.
• Apple применяет такой тип зарядных устройств пока только к часам Apple Watch. Само устройство прикреплено к часам, поэтому пользоваться им очень удобно, для телефонов до 2017 года подобного аналога не было, поэтому их владельцы достаточно часто прибегали к самостоятельному переоборудованию устройств. Вышедшие в прошлом году iPhone 8 и iPhone X уже оснащены такой технологией, поэтому в некоторых магазинах можно купить отдельно и сами зарядные приспособления.

Кроме известных марок, выпускается достаточно большое количество китайских зарядчиков, часто они не имеют известного названия, но отвечают мировым стандартам, принятым для этих целей, есть и довольно дешевые варианты.

Цены на любой вкус и цвет, но обратите внимание на параметры устройств

Однако, покупая продукцию, например, на Aliexpress, нужно обращать внимание на рейтинг продавца, кроме этого присматриваться и к самой марке, хорошо, если она хотя бы немного известна или кто-то до вас уже покупал устройство и оставил положительный отзыв. Как правило, российские потребители покупают модели, поддерживающие стандарт беспроводной зарядки Qi , так как он является наиболее популярным на территории нашей страны, и им пользуется большинство производителей смартфонов и иных переносных устройств.

При выборе ЗУ нужно обращать внимание на количество Герц, от которых они работают, а также Ватт. Некоторые модели телефонов, особенно достаточно старые, могут быть чувствительны к электромагнитным полям, из-за чего применение бесконтактного ЗУ не рекомендовано. Телефон может выйти из строя. Например, зарядные устройства Самсунг отличаются высоким качеством, поэтому, как правило, безопасны для любых телефонов, производитель изготавливает их только в соответствии со стандартами качества, использует только фирменные запчасти.

Одной из самых популярных зарядок, произведенных в Корее, является Wireless Charging Pad. Она относится к базовому семейству подобных устройств, которая практически полностью лишена недостатков, которые имелись у более раннего поколения аналогичных зарядок. Удобна эта модель еще и тем, что не требуется каким-то особым образом размещать телефон на ее площадке, его положение не играет никакой роли. Это довольно удобно, не нужно следить, как лежит мобильное устройство, не сдвинулось ли оно.

Такой тип устройства предусмотрен для популярного смартфона Samsung Galaxy S6, она работает в стандарте WPC. К положительным сторонам данной зарядки относится и то, что ее можно применять не только в отношении семейства Galaxy, но и других модельных линеек компании. Отличительной чертой данной разработки является и ее способность быстро заряжать батарею, например, повысить заряд до 50% можно за очень короткое время, быстрее, чем при проводном способе, это актуально, если средство связи вам необходимо срочно, а аккумулятор у него сел. Использовать такое ЗУ можно и в тех случаях, когда гнездо телефона для обычного блока разбито или же вы не хотите, чтобы в помещении находились лишние провода.

Если сравнивать продукцию Самсунг по свойствам с Apple, стоит заметить, что большинство устройств этой компании такой способ зарядки не поддерживают, за исключением нескольких моделей телефонов и одной модели часов. Кроме этого, зарядное устройство от Apple не станет контактировать со смартфонами другой марки.

Вывод : беспроводное зарядное устройство для сотового телефона достаточно удобно в использовании, применяется в автомобилях, однако может иметь и некоторые недостатки, в частности оно не подходит для использования в старых моделях телефонов, и их нужно модернизировать.

Но если все заказать в Китае то вполне можно уложится до 500 руб. А если то получится еще и сэкономить, так установив один раз переложение в браузере можно экономить на покупках до 8% .

Видео: 📦 Зарядка БЕЗ проводов - Устанавливаем модуль беспроводной зарядки в смартфон

Видео: Беспроводная зарядка под любой телефон за 5$.

Видео: Беспроводные зарядки. Какие есть, как проапгрейдить, почему греется и не заряжает

Беспроводное мобильное зарядное устройство - очень удобный современный гаджет

С каждым годом беспроводное мобильное зарядное устройство завоёвывает всё большую популярность. По какому принципу оно работает? Как выбрать подходящую модель? И действительно ли беспроводная зарядка лучше классической?

Принцип работы

Беспроводная зарядка смартфона или другого гаджета осуществляется благодаря переменному магнитному полю, генерируемому специальной станцией. Для подзарядки устройство должно быть оснащено соответствующей индукционной катушкой, которая принимает передаваемую энергию.

Этот стандарт беспроводного питания получил название Qi (на русском произносится как «Ци»). В будущем Консорциум WPC планирует установить станции в общественных местах, а затем сделает их доступными для каждого пользователя. Благодаря этому появляется возможность заряжать устройство на расстоянии, без длительных поисков проводной зарядки.

Совет! Чтобы как можно быстрее зарядить устройство, держите его недалеко от станции. Дело в том, что с увеличением расстояния между ними процесс зарядки будет замедляться.

Недостатки

К сожалению, на данном этапе технология беспроводной зарядки имеет больше недостатков, чем преимуществ. Вот лишь некоторые из этих минусов:

• невысокая эффективность;
• низкая скорость работы;
• сравнительно высокая стоимость;
• скорость зарядки аккумулятора устройства зависит от расстояния между ним и станцией.

Например, коэффициент полезного действия любой проводной зарядки составляет 97 процентов. Однако такие результаты пока что недостижимы для беспроводной технологии. В результате возникает лишний расход электроэнергии, которая затрачивается во время ожидания зарядной станцией подключения устройства. В случае с проводной зарядкой эта проблема решается простым отключением, однако от Qi ожидается гораздо больше.

Кроме того, большинство представителей этой технологии имеют большее (по сравнению с классической зарядкой) время работы. Стоит отметить, что некоторые модели заряжают АКБ даже быстрее, но для этого нужно положить устройство прямо на станцию. Разве такой эксплуатации ожидают пользователи, которые покупают беспроводную зарядку? Тем более что стоимость таких девайсов гораздо выше.

Совет! При выборе подходящей модели беспроводной зарядки нужно учитывать тип устройства, для которого она предназначена. Дело в том, что аккумуляторы смартфонов и планшетов имеют определенную силу тока, и станция с меньшими характеристиками просто не сможет их зарядить.

Как выбрать беспроводную зарядку?

Перед тем как приступить к выбору, проверьте, поддерживает ли ваше устройство стандарт беспроводного питания Qi. Для этого воспользуйтесь поиском на сайте Консорциума WPC. Также стоит учитывать, что для такой зарядки нужно две вещи: станция (передатчик) и приемник в устройстве. Некоторые модели смартфонов и планшетов уже оснащены такими модулями. Если ваш гаджет не входит в их число, приемник нужно приобрести отдельно.

Совет! Если вы владелец iPhone, то, кроме беспроводной панели (то есть зарядной станции) вам также нужно будет приобрести специальный чехол с модулем. Подключение осуществляется через стандартный разъем зарядки.

Обзор лучших моделей

AuraDock

Эта беспроводная зарядка является одной из лучших в своем классе и совместима со многими устройствами.

Совет! Если вы хотите использовать её в паре с iPhone 6, то нужно дополнительно приобрести приемник-адаптер Lightning. Он подключается в стандартный разъем зарядки. К сожалению, из-за больших размеров его нельзя спрятать внутри чехла.

Основные характеристики:

• ток - 1 А;
• напряжение - 5 В;
• расположение смартфона при зарядки - любое в пределах 0,4-1 см;
• скорость зарядки - 4 часа.

О завершении процесса зарядки устройство сообщит с помощью соответствующего индикатора. Стоит отметить, что Auradock можно использовать в сочетании с планшетами, смартфонами и другими гаджетами, которые поддерживают стандарт Qi.

Стоимость этой беспроводной зарядки составляет 100 долларов. Если вы пользуетесь iPhone 6 или iPhone 6 Plus, вам нужно будет доплатить за адаптеры auraTag-i6 и i6P по 20 даолларов.

Таким образом, AuraDock - универсальная беспроводная мобильная зарядка, которую можно использовать в сочетании со всеми поддерживающими стандарт Qi устройствами.

Powermat Ring

В основе этой беспроводной зарядки находится тот же электромагнитный индуктивный метод, но она работает по другому стандарту - PMA 3. Он менее распространен по сравнению с Qi, однако также пользуется спросом.

Совет! Перед приобретением Powermat Ring убедитесь, что ваше устройство работает по стандарту PMA 3.

В первую очередь стоит отметить привлекательный вид этой беспроводной зарядки. Она выполнена в виде кольца, которое подключается в microUSB или порт Lightning. Чтобы зарядить свой смартфон или другое носимое устройство, нужно поместить его на станцию Powermat. Обратите внимание: она работает от сети в 220 В. При подключении беспроводной зарядки в 380 В устройство может выйти из строя.

По сравнению с предыдущим гаджетом, Powermat Ring имеет более привлекательную стоимость. Пользователям нужно будет заплатить около 100 долларов за весь комплект: 55 долларов за Power Ring и 44 за Powermat. Такую цену можно объяснить меньшей популярностью стандарта PMA 3, на котором работает меньшее (по сравнению со стандартом Qi) число гаджетов.

Ultra-Slim Qi-Enabled Wireless Charging Pad

Эта бюджетная зарядка от Anker может похвастаться длинным списком поддерживаемых устройств и стильным внешним видом. Станция имеет дискообразную форму и оснащена индикатором и портом microUSB.

Стоимость передатчика составляет 27 долларов.

Совет! Чтобы пользоваться этой беспроводной зарядкой, нужно также приобрести Qi-приемник.

FUEL iOn

Что касается Fuel iON, то с его помощью можно зарядить смартфон, планшет или другое носимое устройство гораздо быстрее, чем аналоги, работающие на стандарте Qi. Это стало возможным благодаря использованию высокоэффективного магнитного соединения, которое передает энергию непосредственно на устройство.

Приемник представляет собой плоскую антенну и небольшую плату с контроллером, которую нужно установить под крышку смартфона на соответствующие разъёмы.

Совет! Эта модель беспроводного мобильного зарядного устройства является идеальным вариантом даже для тех устройств, которые не оснащены специальными разъёмами. В таком случае подключение осуществляется через microUSB.

Среднее время зарядки аккумулятора с помощью PowerQi T-100 составляет 3,5 часа. Учитывая более низкую (по сравнению с другими системами беспроводной зарядки) стоимость, эту модель можно смело назвать одним из лучших кандидатов.

Samsung PG920

Модель может похвастаться компактными габаритами и высокой скоростью зарядки. Эта разработка от Samsung Group также отличается надежностью и универсальностью: она совместима практически со всеми существующими смартфонами.

В настоящее время стала доступной технология, которая позволяет заряжать телефоны без использования кабеля. Ее преимущество заключается в том, что такая процедура происходит быстрее и проще, и вам не придется подключать смартфон к сети каждый раз - достаточно просто разместить устройство на верхней части беспроводной зарядной панели.

Существуют различные конкурирующие стандарты этой технологии. Самым популярным из них является Qi, который сегодня поддерживается такими компаниями, как Samsung, Google и Nokia. Однако все больше и больше производителей начинают использовать его в той или иной форме.

Какие телефоны поддерживают беспроводную зарядку?

Некоторые модели смартфонов имеют встроенную функцию беспроводной зарядки (их рейтинг представлен ниже). Другим девайсам для этого потребуется замена задней крышки или корпуса. Комплектующие для Qi выпускаются с учетом конкретных телефонов, поэтому при самостоятельном их подключении следует убедиться, что вы выбрали совместимую модель.

Если специальная крышка для беспроводной зарядки недоступна для вашего смартфона, вы можете использовать универсальный адаптер, позволяющий задействовать такую технологию даже для старых устройств.

Что вам нужно знать о беспроводной зарядке?

Как уже было отмечено выше, лидирует в настоящее время стандарт Qi, который сегодня используется в большинстве Android-устройств. Технология работает за счет использования магнитной индукции, позволяющей энергии передаваться от платформы к батарее телефона. Стандарт Qi, название которого в переводе с китайского означает «воздух» или «поток духовной энергии», был создан в 2008 году и начал разрабатываться одновременно с участием 206 компаний, в том числе Microsoft, Samsung и Sony.

Говоря о том, какие устройства поддерживают беспроводную зарядку, следует вспомнить и про менее распространенный стандарт PMA. Он также работает за счет магнитной индукции, однако его область распространения несколько ниже. В июне 2014 года разработчики стандарта PMA в партнерстве с Duracell поместили платформы для зарядки в некоторых общественных местах в США с целью популяризации технологии. Если эта идея окажется жизнеспособной в перспективе, вполне возможно, что большее количество производителей смартфонов начнут использовать данный стандарт.

Если же говорить о том, какие модели телефонов поддерживают беспроводную зарядку Qi-стандарта, то выбор будет очень большим. Даже если ваш смартфон на Android не имеет встроенной такой технологии, вы можете приобрести универсальный приемник Qi, который стоит всего лишь около 15 долларов. Несмотря на громоздкость, он добавит вам существенные удобства при пользовании гаджетом. Прибор крепится к задней части вашего устройства, которая затем может быть размещена на любой Qi-совместимой платформе для зарядки. Касаясь вопроса о том, какие телефоны поддерживают беспроводную зарядку Qi, стоит отметить, что в продаже имеется приемник для iPhone (моделей 5, 5s и 6), который также получает положительные отзывы. Его стоимость составляет около 30 долларов.

Какие телефоны поддерживают беспроводную зарядку (список гаджетов)

Тем, кто заинтересован в новой технологии, будет полезно узнать рейтинг устройств, имеющих встроенные стандарты Qi.

Наиболее известной моделью в этом плане является Samsung Galaxy S6, который в настоящее время доступен по цене около 200 долларов. Согласно отзывам пользователей, это одно из лучших устройств на Android в принципе. Также данный девайс является лидером по части использования беспроводной зарядки. Смартфон совместим одновременно с Qi и PMA-технологиями. Благодаря его элегантному дизайну, хорошей скорости работы и большой 16-мегапиксельной камере этот телефон в некоторых моментах превосходит iPhone. Доступное в продаже ЗУ Qi имеет хороший длинный кабель для подключения к сети. Его края подсвечиваются светло-синим оттенком во время зарядки и становятся зелеными при ее завершении.

Среди устройств, которые способны заряжаться без проводов, следующие:

• Samsung Galaxy Note Edge.
• Samsung Galaxy Note 4.
• Google Nexus 6.
• Motorola Droid Turbo и другие.

Другие модели Samsung

Анализируя, какие телефоны «Самсунг» поддерживают беспроводную зарядку, нельзя не вспомнить и про Эта модель также одновременно поддерживает оба стандарта - и Qi, и PMA. Привлекательная изогнутая форма корпуса и удобный экран позволяют владельцам мгновенно получить доступ к сообщениям и другим важным данным, а встроенный адаптор нисколько не ухудшает пользование устройством. Если сам гаджет можно приобрести приблизительно за 300 долларов, стоимость устройства Pad для зарядки составит около 40 $.

Также относится к данной категории устройств. Этот смартфон с инновационным изогнутым экраном предлагает очень сильную графическую производительность на ярком дисплее. Его размер экрана значительно больше, чем у других устройств, поэтому расход заряда батареи, соответственно, происходит быстрее. В этой модели возможность беспроводной зарядки не интегрирована непосредственно в заднюю часть телефона, но в продаже имеется специальная крышка Samsung с поддержкой Qi, которая заменяет стандартную заднюю часть устройства. Это комплектующее стоит примерно 25 долларов и доступно в двух цветовых вариантах: угольно-черном и снежно-белом.

Если поинтересоваться, какие телефоны поддерживают беспроводную зарядку в целом, можно заметить, что данная технология затрагивает преимущественно гаджеты с высокими аппаратными мощностями, для которых особенно важна возможность их быстро зарядить.

Исходя из этого, совершенно неудивительно, что также оснащен описываемой технологией. Этот гаджет отличается высокой многозадачностью, быстрой и качественной камерой и высокой яркостью экрана, имеющего размер 5,7 дюйма. Для того чтобы осуществлять его беспроводную зарядку, понадобится специальный чехол. Он доступен примерно за 30 долларов и представлен в двух цветовых гаммах.

Вместе с тем «Самсунг» не является единственным производителем, массово использующим данную технологию. Какие телефоны других марок поддерживают беспроводную зарядку? Рассмотрим ниже.

Другие бренды

Google Nexus 6 имеет почти 6-дюймовый экран и оборудован процессором высокой мощности, поэтому особенно нуждается в возможности быстрой и оперативной подзарядки. Технология Qi здесь встроена изначально, поэтому нет никакой необходимости покупать дополнительную крышку или чехол. Стоит этот гаджет довольно дорого - около 500 долларов, но любители высоко ценят его аппаратные мощности вместе с Android 5.0. Все это предлагает пользователям высокий уровень комфорта. Несмотря на то что специальной платформы для беспроводной зарядки не имеется, универсальное комплектующее отлично справится со своей задачей.

Говоря о том, какие телефоны поддерживают беспроводную зарядку, нельзя не затронуть и такую модель, как Motorola Droid Turbo. Этот смартфон с экраном чуть более 5 дюймов имеет камеру с разрешение 21 Мп и множество встроенных функций. Время работы его батареи при активном использовании составляет примерно 9 часов, поэтому встроенная технология Qi является очень полезной. Имеется и специальное зарядное устройство для этой модели, которое размещает телефон в вертикальном положении. Это означает, что во время зарядки вы можете продолжать пользоваться устройством.

Бренд «Сони»

Как уже было отмечено, наиболее активно новую технологию используют такие производители, как Samsung, Google и Sony. Какие телефоны Sony поддерживают беспроводную зарядку? В первую очередь это Sony Xperia Z3 - водонепроницаемый гаджет, который при активном использовании без подзарядки работает до 12 часов. Его экран отличается высокой яркостью, а динамики обеспечивают громкую шикарную акустику. Несмотря на то что его стоимость составляет около 400 долларов, девайс пользуется широкой популярностью. Крышку для беспроводной зарядки придется приобретать отдельно, и стоит она более ста долларов.

Можно ли адаптировать свой смартфон?

Какие телефоны поддерживают беспроводную зарядку, не имея встроенной технологии? Если ваше устройство не имеет изначальной поддержки Qi, вы можете отдельно приобрести и установить на него адаптер и использовать универсальное беспроводное ЗУ. В зависимости от того, какой марки гаджет, вы можете подключить адаптер через micro-USB порт (на платформе Android) или «молнию» (в iPhone).

Универсальные адаптеры беспроводной зарядки

Если ваш телефон не указан выше, то вам нужен универсальный адаптер и беспроводное зарядное устройство. Вы можете получить их для телефонов с micro-USB-портами (например, Android) и портов "молнии" (например, iPhone). Таким образом можно обновить и усовершенствовать практически все девайсы, имеющиеся в продаже. Если говорить о том, например, какие телефоны Xiaomi поддерживают беспроводную зарядку, то при вышеуказанном способе вы получите возможность заряжать без кабеля даже модели 5-летней давности.

Универсальное зарядное устройство

После того как вы убедитесь в том, что ваш телефон поддерживает беспроводную зарядку (путем встроенного функционала, использования специальной крышки либо посредством подключения адаптера - не имеет значения), вам нужно приобрести беспроводное зарядное устройство.

В настоящее время существует много таких устройств на технологии Qi, доступных в различных размерах, формах и цветах. Вы можете купить такое комплектующее не только для использования дома или в офисе, но и для автомобиля, и даже портативный аккумулятор Qi. Если вы приобрели смартфон с поддержкой беспроводной зарядки, желательно выбрать специально разработанное под него ЗУ. Если такового не имеется либо вы самостоятельно обновили ваш гаджет, поиск универсального устройства не составит труда.

Заряжаем смартфон без проводов: как работают беспроводные зарядные устройства

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

Как работает беспроводная зарядка Qi: поток энергии по воздуху

Стандарт питания для беспроводной зарядки мобильных устройств называется Qi. Название читается как «Ци», потому что стандарт был назван в честь энергии Ци - ключевого понятия в восточной философии, обозначающего жизненную энергию. Технология Qi разработана Консорциумом беспроводной электромагнитной энергии (Wireless Power Consortium, WPC) почти десять лет назад - в 2009 году.

Беспроводную зарядку Qi поддерживают флагманские смартфоны многих производителей: Apple, Asus, HTC, Motorola, Nokia, Samsung. Как правило, все совместимые зарядные устройства помечаются официальной маркировкой стандарта.

Официальный логотип стандарта Qi

Технология Qi позволяет передавать электромагнитные сигналы на небольшое расстояние (до 4 см). Внешне процесс зарядки довольно прост: зарядное устройство подключается к источнику питания (например, к розетке или USB-порту компьютера), смартфон кладется на специальную контактную площадку устройства, и аккумулятор гаджета начинает заряжаться. Для этого в зарядном устройстве имеется специальный передатчик, а в смартфоне - приемник.

Зарядка AirPower от Apple может одновременно подпитывать три устройства

С помощью беспроводной зарядки с поддержкой Qi можно заряжать не только смартфоны, но и планшеты, умные часы и другие мобильные устройства с Qi-приемником. У некоторых зарядок есть возможность подпитывать несколько гаджетов одновременно - в зависимости от количества контактных площадок устройства. На текущем этапе развития технологии их обычно две, хотя Apple в прошлом году представила зарядку AirPower с тремя площадками.

Преимущества беспроводной зарядки

Бонусы, которые дает беспроводная зарядка, лежат на поверхности. Во-первых, как и любое беспроводное устройство, она позволяет убрать из дома пару-тройку лишних кабелей, которые занимали розетки или разъемы ПК. Впрочем, останется провод, которым беспроводное зарядное устройство подключается к сети, но его обычно легко спрятать. Существуют также переносные пауэрбанки с технологией Qi.

Во-вторых, смартфоны с беспроводной зарядкой обычно поддерживают и проводную, поэтому у вас будет два варианта для зарядки гаджета. Если есть возможность зарядить устройство по воздуху - хорошо, если нет - всегда можно воспользоваться обычным кабелем. Кроме того, у беспроводных ЗУ часто есть дополнительные разъемы USB или Lightning для питания сторонних устройств. Можно положить смартфон на контактную площадку, а к USB подключить другой смартфон или, например, Bluetooth-гарнитуру.

Зарядное устройство Nillkin Hermit может использоваться еще и как внешний USB-хаб

В-третьих, использование беспроводного зарядного устройства продлевает жизнь разъему для питания вашего смартфона. Ведь он теперь используется только для подключения к ПК, что происходит намного реже зарядки. Поэтому разъем медленнее расшатывается и повреждается, лишая устройство возможности питания и связи с компьютером.

Беспроводной пауэрбанк Ferrari - для истинных автолюбителей

Наконец, беспроводное зарядное устройство дает большой простор для фантазии дизайнеров. Ему можно придать необычную форму или расцветку, облачить в корпус из оригинального материала (металл, дерево), оснастить встроенной подсветкой, нанести логотип популярного бренда. Поэтому неудивительно, что многие беспроводные ЗУ больше похожи на элемент декора.

Недостатки беспроводных ЗУ: первые тревожные звоночки

Беспроводные зарядные устройства не так давно вышли на рынок, и их воздействие на аккумуляторы сотовых телефонов еще недостаточно изучено. Поэтому некоторые пользователи уже заранее начали волноваться.

Так обозреватель ресурса ZDNet Эдриан Кингсли-Хьюз (Adrian Kingsley-Hughes) заметил, что iPhone, заряжаемый по технологии Qi, быстрее разряжается. Это ведет к увеличению количества циклов перезарядки и, как следствие, может вызвать преждевременный износ батареи устройства. Впрочем, данных этого эксперимента недостаточно, чтобы говорить о вреде беспроводных ЗУ с полной уверенностью.

Apple iPhone 8 и 8 Plus - первые смартфоны Apple с беспроводной зарядкой

Другие недостатки также связаны с новизной технологии. Зарядные устройства стандарта Qi еще недостаточно совершенны - к примеру, чтобы зарядка “пошла”, смартфон должен лежать на площадке в строго определенном положении. Кроме того, технология Qi пока доступна только в устройствах премиум-класса.

Чехлы-аккумуляторы Mophie добавляют поддержку Qi в iPhone

Впрочем, поскольку стандарт Qi является открытым, предприимчивые производители уже давно наладили выпуск адаптеров, которые позволяют добавить функции беспроводной зарядки абсолютно в любой телефон. К ним относятся чехлы-аккумуляторы с встроенными адаптерами Qi-to-microUSB и отдельные модули-адаптеры, которые можно вклеить в любой чехол.

Какие бывают беспроводные зарядки

Зарядные устройства на базе технологии Qi, существующие в данный момент на рынке, отличаются друг от друга по области применения. Они бывают переносные или встроенные в мебель, выпускаются для дома, офиса или автомобиля. “Домашние” беспроводные зарядные устройства работают от розетки или от ПК. Это самый распространенный тип зарядок, который оптимально смотрится в интерьере.

Беспроводная зарядка Nillkin Phantom - еще и оригинальная лампа

Автомобильные беспроводные зарядки работают от прикуривателя в машине. Они имеют удобные крепления для размещения зарядки в салоне авто - к примеру, на лобовом стекле или вентиляционной решетке.

Автозарядка Mophie крепится к решетке, а смартфон к ней - на магните

Портативные беспроводные ЗУ обычно совмещены с внешним зарядным устройством (пауэрбанком). Это позволяет носить их с собой во время прогулок или путешествий и подзаряжать смартфон на ходу, даже если поблизости нет розеток.

Ёмкий беспроводной пауэрбанк Harper на 8 000 мАч защищен от ударов.

Наконец, самый футуристический тип - это встраиваемые беспроводные зарядки. Они подключаются к скрытой розетке или напрямую к электропроводке и встраиваются прямо в мебель: столы, тумбочки, барные стойки. Такими устройства успешно пользуются кофейни Starbucks, предлагая посетителям зарядные коврики Powermat.

Зарядные коврики Powermat

Будущее технологий беспроводной зарядки очень перспективно. Это может быть и интеграция в состав умного дома, и пункты зарядки мобильных устройств в общественных местах - в кафе, метро, аэропортах. Пока технологию Qi поддерживают только флагманские смартфоны, но неудивительно, если со временем беспроводная зарядка станет доступна устройствам из среднего и бюджетного сегмента.

Как добавить поддержку беспроводной зарядки в смартфон?

На самом деле, оснастить технологией Qi можно абсолютно любой смартфон, даже если он изначально не позиционировался как устройство с беспроводной зарядкой. Это удобная возможность для тех, кто привык к своему телефону и не хочет менять его ради новой технологии.

Достаточно приобрести универсальный модуль Qi с разъемом, который подойдет вашему смартфону: micro-USB, USB-C или Lighting. Модуль наклеивается на заднюю крышку смартфона, подключается к разъему зарядки и прячется за чехлом. После этого смартфон можно заряжать без проводов - ток от зарядного устройства будет поступать к аккумулятору через переходник.

Единственное неудобство этого метода - адаптер придется постоянно отключать, чтобы соединить смартфон с ПК по USB. Но если вы редко подключаете телефон к компьютеру, модуль Qi точно не будет вам мешать.

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.