Беспроводная зарядка как работает? Принцип работы. Как работает беспроводная зарядка

Для того чтобы оснастить любимый смартфон флагманской функцией беспроводной зарядки, потребуется не так много.

Во-первых, база, она же зарядник. Чаще всего выполняется в виде небольшой круглой площадки с выходом для зарядного устройства. Для эксперимента возьмём безымянную модель с приятной синей подсветкой. Работает от блока питания 5 В, 2 А (обычный USB), питается через стандартный microUSB-порт. На выходе устройство даёт ток с параметрами 5 В, 1 А, что достаточно для зарядки большинства девайсов даже в рабочем режиме.

Второй необходимый элемент модернизации - антенна, при помощи которой и происходит зарядка смартфона на расстоянии. Обычно расстояние это минимально, кстати говоря, но удобство использования без проводов для кого-то может оказаться значительным. Например, базу можно встроить в приборную панель автомобиля или положить на комод возле кровати: пришёл, положил, лёг спать. И никаких поисков проводов.

На рынке представлена масса самых разных универсальных антенн для смартфонов. Подойдут они и для другой техники, но здесь нужно подумать над размещением. Антенна (у нас - безымянный китайский экземпляр) представляет собой катушку с платой, спрятанные в бумажном подобии конвертика. Из него выходит провод со штекером microUSB, хотя при желании его можно перепаять на любой другой. Стоит обратить внимание: катушка работает только в одном положении по отношению к заряднику. Поскольку кабель для соединения со смартфоном плоский, может потребоваться вскрытие пакетика и переворот катушки для работы антенны (как в нашем случае). Катушка должна быть направлена открытой стороной в сторону зарядного устройства.

Внимание: на зарядной базе указаны необходимые параметры блока питания (в случае с использованной - 5 В, 2 А). Их нужно обеспечить. При меньшей силе тока зарядка будет происходить очень медленно. Возможно, для адекватной работы потребуется заменить шнур из комплекта зарядного устройства, поскольку не каждый USB-провод может пропустить через себя полноценные 2 А. Как видите,

Беспроводная зарядка для телефона своими руками

С развитием современных технологий привычные проводные зарядные устройства теряют свою актуальность. Они имеют свои недостатки, которые делают их непрактичными. Пользователи часто сталкиваются с проблемами при их использовании, например, гнездо смартфона или другого девайса может выйти из строя или перетереться провод. Сегодня всё большее предпочтение отдается беспроводным зарядкам. Они применяются для подпитки аккумулятора различных электронных гаджетов. Цена на эти изделия разнится в зависимости от сложности схемы и производителя, выпускающего конкретную модель.

Принцип работы беспроводной зарядки

Представленное устройство нельзя назвать полностью беспроводным, так как оно в любом случае подсоединяется к электрической сети. Девайс, требующий подпитки аккумулятора, размещается сверху зарядки. Принцип её работы заключается в электромагнитной индукции. В аккумуляторную батарею поступает напряжение благодаря электромагнитному полю, возникающему в зарядном устройстве при протекании электрического тока по специальной индукционной катушке.

Недавно на рынке появились беспроводные зарядки для телефона

Компании производители современной электроники для таких моделей официально приняли единый стандарт беспроводного питания электронных устройств – Qi. Этим стандартом установлена мощность движения электрически заряженных частиц, подаваемая в катушку. Она составляет 5 Ватт.

Силовое поле может действовать на дистанции четырёх сантиметров. Оно возникает в том случае, когда передается сигнал о появлении одного из совместимых устройств. Эти сигналы оповещения смартфон может подавать с помощью функции ближней бесконтактной связи (Near Field Communication). Далее, энергия передается на аккумуляторную батарею благодаря току, возникающему под действием напряжения в обмотке, встроенной в заряжаемый девайс.

Из чего состоит стандартное зарядное устройство

Для самостоятельного создания бесконтактной зарядки следует учитывать перечень элементов, входящих в её состав. Так, генератор размещается на специальной плате. К нему подсоединен передающий контур, где возникает напряжение высокой частоты, воздействующее на приёмный контур заряжаемого устройства. При этом наведенное переменное напряжение выпрямляется, а затем сглаживается с помощью конденсатора. Узел стабилизации доводит его до значения, равного 5 Вольтам.

Как сделать беспроводное зарядное устройство для телефона своими руками

Фирменные устройства, предлагаемые в магазинах, имеют различную стоимость, которая не всегда доступна для обывателя. Иногда подходящим решением становится создание такого прибора своими руками.

Ну, уже из названия устройства становится понятно, что для передачи энергии гаджету не требуется подключения проводов

Из названия гаджета становится ясно, что для подачи электроэнергии к батарее смартфона не потребуется использование проводов. Этапы процесса подачи питания:

1. Зарядка оснащается встроенной индукционной катушкой. Она продуцирует и передает энергию на катушку-приемник, имеющуюся в смартфоне. Обычно этот элемент находится над задней крышкой или аккумулятором.
2. При приближении телефона к передатчику возникают высокочастотные электромагнитные колебания.
3. Конденсатор и выпрямитель на основе маломощного полупроводникового диода обеспечивают аккумуляторную батарею энергией.

Для создания дистанционной зарядки от вас не потребуется наличие глубоких познаний в электронике. Подробные инструкции и схемы устройства имеются в общем доступе. Вашему вниманию предлагается одна из них.

Материалы и инструменты

Перечень элементов, которые понадобятся для создания зарядного устройства:

• основа (плата) небольшого размера (на неё будут крепиться остальные составляющие);
• катушка индуктивности, обладающая высоким сопротивлением переменному току должна иметь от 5 до 10 витков (диаметр провода равняется 1 миллиметру);
• плёночный конденсатор, обладающий ёмкостью от 0,33 до 1 микрофарады;
• два выпрямителя типа UF;
• паяльник;
• несколько полевых высоковольтных транзисторов, усиливающих напряжение до 10 Вольт;
• два преобразователя тока с номинальной мощностью рассеивания до 1 Ватт;
• припой (материал, применяемый при пайке и имеющий температуру плавления ниже, чем соединяемые элементы).

Сначала посмотрим, какие материалы нам понадобятся, чтобы соорудить самодельную беспроводную зарядку для смартфона своими руками

Приступаем к процессу

Новичку рекомендуется не создавать сразу устройство для современной модели смартфона, а потренироваться на старом девайсе. Например, можно собрать зарядку для завалявшегося кнопочного телефона Nokia. Сам алгоритм действий делится на несколько этапов. В первую очередь следует создание передатчика, который станет самостоятельным элементом, а потом нужно перейти на разработку приемника, устанавливаемого в смартфон.

Схема беспроводного зарядного устройства довольно проста. Она содержит две катушки, представляющие собой приемник и передатчик, а также резистор и транзистор. Если Вы смогли подготовить все необходимые элементы, описанные выше, то сборка несложной бесконтактной зарядки займет не более 60 минут.

1. Делаем катушку.

На кусок пластика размером до 10 см (или другой удобный материал) нужно намотать контур. Это делается таким способом:

• длинный провод складывается вдвое;
• на кусок пластика наматывается пять витков;
• каждый виток следует закрепить по окружности при помощи клейкой ленты или клея;
• край провода, который является сгибом, нужно отрезать, чтобы получилось два кончика;
• все получившиеся концы провода (4 штуки) зачищаются;
• конец первой обмотки подключается к началу второй или, наоборот, начало второй обмотки подключается к концу первой (в этом деле на помощь приходит кабельный тестер).

Схема беспроводной зарядки очень проста, состоит из двух катушек (передатчик и приемник), а также транзистора и резистора

Для работы мультиметром его следует переключить на режим проверки диода. Подносить его нужно к каждому концу намотки. При этом в одном случае устройство может реагировать, а в другом нет. Эти концы провода должны быть расположены с разных сторон. Их следует скрутить между собой и запаять. Оставшиеся два конца будут идти к транзисторам.

1. Работа с паяльником.

Для дальнейших действий вам понадобится такой материал, как припой, а также сам паяльник и плата, служащая основанием. Этапы работы:

• припаиваются два транзистора и диоды;
• резисторы припаиваются одним концом к плате, а другим к диодам;
• две обмотки контура нужно залудить, а затем подсоединить к устройству.

1. Собираем приемник:

• этот элемент имеет плоский вид. Катушка должна состоять из 25 витков проволоки толщиной от 0,3 до 0,4 мм. Каждый виток наматывается на пластмассовую основу и закрепляется клеем;
• готовый контур следует аккуратно отделить ножом от основы, которая служила для намотки;
• перед намоткой при подключении устанавливается высокочастотный кремниевый диод;
• катушка прикрепляется сверху к аккумулятору. При этом конденсатор используют для сглаживания пульсаций напряжения;
• приемник подключается к разъему зарядки или напрямую к аккумуляторной батарее. Но во втором случае измеритель заряда не будет работать. Этот вариант подойдет для тех девайсов, которые имеют неисправности с гнездом для зарядки;
• в завершение нужно закрыть заднюю крышку телефона и испытать корректность работы полученного устройства.

Если изготовление передатчика занимает считанные минуты, то с приемником придется попотеть

Наиболее популярные модели беспроводных зарядок

Не каждый имеет возможность самостоятельно создать зарядное устройство. На сегодняшний день это не является проблемой, так как в продаже имеется множество модификаций подобных аксессуаров, выпускаемых под разными брендами.

Обзор характеристик наиболее популярных моделей беспроводных зарядок:

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

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

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

Что такое беспроводная зарядка?

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

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

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

Как работает беспроводная зарядка?

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

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

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

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

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

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

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

Подведем итоги:

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

Где есть беспроводная зарядка?

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

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

Еще широко известна мебель от IKEA с поддержкой беспроводной зарядки.

Почему мне нужна беспроводная зарядка в следующем смартфоне?

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

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

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

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

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

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

Всем привет. Приобрел на китайском сайте комплект для беспроводной передачи энергии, также называется беспроводная зарядка. Конечно, данное устройство можно собрать своими руками самостоятельно, в интернете схем беспроводных зарядных устройств хватает. Но я захотел приобрести именно законченное устройство, предлагаемое нам как DIY устройство. Использовать в качестве беспроводной зарядки для мобильного телефона, я не собирался. А вот в робототехнике, я видел явные преимущества по сравнению с проводными зарядными устройствами.

Созданное вами в робототехнике устройство, может самостоятельно оценивать заряд батареи и по мере надобности самостоятельно произвести подзарядку. К примеру, роботу, достаточно подойти на соответствующее расстояние к зарядному устройству и процесс зарядки начнется. Весьма удобно, хочет робот оставаться в рабочем состоянии пусть сам о себе заботится.

Беспроводная зарядка состоит из двух частей, приемника и передатчика энергии.
Напряжение питания передатчика двенадцать вольт, а при этом выход у приемника составляет пять вольт. Заявленный максимальный ток зарядки составляет шестьсот миллиампер. Дополнительной документации на сайте не было. Порывшись в интернете, выудил следующую информацию. В приемнике используется микросхема T3168

В отличие от приемника, передатчик энергии, назову это так залитый компаундом. Соответственно добраться до платы не предоставлялось возможным. В документации к приемнику шла ответная схема передатчика.

Но я все-таки добрался до платы (при помощи молотка), как оказалось, схема отличается. На плате было установлено две микросхемы, без каких либо обозначений. Скудную информацию о таинственных микро сборках удалось получить на форумах. Я выяснил, что это два мощных транзистора включенных в режиме высокочастотного генератора. Впоследствии я выяснил, что приобрести можно и открытую плату без заливки.

Что касается тока зарядки. Беспроводное зарядное устройство, как я уже говорил, позволяет заряжать аккумулятор током до 600 миллиампер. Но данный ток мы получим только в непосредственной близости между контурами. Из таблицы видно соотношение расстояния и тока.

Демонстрацию беспроводного зарядного устройства и ряд другого я снял на видео. В общем, модуль мне понравился. В дальнейшем собираюсь беспроводное зарядное устройство применить в своем проекте.

Возникают ситуации, когда кабель для зарядки гаджета не сможет выполнить питание из-за того, что розетка отсутствует или нет электричества. Тогда на помощь придет беспроводная зарядка для телефона, которая работает автономно, не занимает много места.

Как работает зарядное устройство для телефона без провода

Принцип работы устройства основан на QI-технологии. Она предполагает отсутствие проводов или применения контактов, за основу ее работы берется действие электромагнитных волн. На вопрос, как работает беспроводная зарядка, можно ответить – по принципу индуктивной катушки, магнитного контура. Прибор состоит из 2 катушек – передающей и принимающей, первая нужна для создания электромагнитного поля, а вторая – для тока. Взаимодействуя между собой, они создают ток через передатчик, приемник, стабилизируют его, подводя прямо к смартфону.

Для того чтобы зарядить телефон, потребуется лишь положить его на специальную подставку. Зарядку можно осуществлять и поддерживать где угодно – дома, в машине, брать с собой в путешествия или длительные поездки. Некоторые страны устанавливают подобные устройства в кафе, когда человек туда приходит, а ожидая заказ, заряжает телефон. Получается просто, быстро, удобно.

Какие преимущества имеет беспроводное зарядное устройство

К плюсам зарядника можно отнести:

• удобство использования, когда ее можно применять дома, в машине или кафе;
• возможность заряжать несколько гаджетов одновременно;
• телефоны с беспроводной зарядкой выпускаются все чаще;
• заряд производится на расстоянии до 4 см или ближе;
• зарядка потребляет минимально возможную энергию;
• ее электромагнитное поле безопасно для человека;
• для некоторых моделей продается сразу комплектом с сотовым, чтобы не покупать дополнительно;
• автоматически отключается при достижении 100%-го заряда;
• невысокая стоимость, длительный срок годности.

Насколько эффективно беспроводное зарядное устройство для телефона

Минусами беспроводная зарядка для телефона не обделена:

• Через нее можно выполнять подзарядку только определенных моделей гаджетов. Так, айфон через нее не зарядить, а вот Samsung Galaxy или Nexus можно.
• Для заряда некоторых моделей смартфонов придется купить специальный чехол, через который будет выполняться процесс. Это включает определенные затраты.
• Беспроводная зарядка телефона заряжается с меньшей скоростью, чем при использовании стандартного кабеля.
• Выполняя заряд, устройство с гаджетом сильно нагреваются.
• При заряде мобильный может принимать радиосигналы с искажением.

Где купить и сколько стоит

Переносная зарядка для телефона продается в обычных сетях электроники или интернет-магазинах. Разброс цен в магазинах электроники колеблется в зависимости от фирмы-производителя: для универсальных зарядных устройств стоимость составляет от 2 тыс. до 2500 рублей, для фирменных - от 3 тыс. рублей. В интернет-магазинах можно купить прибор намного дешевле: за универсальные просят от 900 до 2 тыс. рублей, а фирменные не продаются или предлагаются по той же цене, что и в крупных сетях.

Для желающих сэкономить существует вариант изготовления такого устройства своими руками. Если вы хорошо разбираетесь в электронике и радиоделе, то для вас не составит труда найти схемы изготовления, которые находятся в сети или доступных источниках, закупить деталей, сделать свой прибор. Собственноручно изготовленный зарядник обойдется дешевле, а работать будет не хуже заводского.

Видео: беспроводная зарядка своими руками