Электротехнический интернет-журнал Electrik.info

"Электрик Инфо" - онлайн журнал про электричество. Теория и практика. Обучающие статьи, примеры, технические решения, схемы, обзоры интересных электротехнических новинок. Уроки, книги, видео. Профессиональное обучение и развитие. Сайт для электриков и домашних мастеров, а также для всех, кто интересуется электротехникой, электроникой и автоматикой.
 


Схемы подключения | Принципиальные схемы | Электроснабжение
Розетки и выключатели | Автоматы защиты | Кабель и провод | Монтаж электропроводки Ремонт электротехники | Молодому электрику

Электрик Инфо » Электрические приборы и устройства » Как устроена и работает беспроводная зарядка для телефона
Количество просмотров: 20845
Комментарии к статье: 6


Как устроена и работает беспроводная зарядка для телефона


Мобильная техника плотно вошла в нашу повседневную жизнь, и появление беспроводных зарядных устройств вполне закономерно. Ведь электронные потребительские приборы (такие как смартфоны, например) должны в идеале работать длительно и безотказно, при этом не очень удобно каждый раз втыкать вилку в розетку, а штекер — в гаджет, когда нужно его подзарядить.

Комплект беспроводных интерфейсов (Wi-Fi, Bluetooth и т.д.) давно стал привычным атрибутом многих портативных устройств, так почему бы не включить в этот набор интерфейс для беспроводной зарядки? И современные технологии позволили это реализовать.

Как устроена и работает беспроводная зарядка для телефона

Конечно, при беспроводной подзарядке заряжаемое мобильное устройство должно находиться на расстоянии не менее 4 см от зарядника, но согласитесь, это удобнее, чем провод, тянущийся от вилки. Иногда во время подзарядки возникает необходимость принять звонок, отойти от зарядника, затем вернуть смартфон на место вблизи передатчика зарядного устройства. Это проще, чем каждый раз перетыкать штекер.

А в некоторых сферах, например в медицине, технология беспроводной зарядки аккумуляторов просто необходима (приборы экстренной помощи, светильники на аккумуляторах и т.д.). Не даром за последние годы такие ведущие производители электроники как Intel, Samsung, NXP, Texas Instruments и многие другие, - активно взялись разрабатывать оборудование и микросхемы для беспроводных зарядных устройств.

 

Принципиально технология беспроводной зарядки основана на передаче электроэнергии электромагнитной индукцией. В ближней зоне индукции реактивное взаимодействие передатчика и приемника наибольшее. Так, для частоты в 10 МГц ближняя зона простирается на 4,7 метра.

Благодаря явлению электромагнитной индукции, в замкнутом контуре приемника возбуждается индукционный ток, при этом источником переменного магнитного потока (индуктором) служит контур передатчика.

Система включает в себя пару катушек индуктивности — катушку приемника и катушку передатчика, которые индуктивно связаны между собой. Переменный ток первичной катушки (передатчика) образует магнитное поле, которое пронизывает витки вторичной катушки (приемника), и индуцирует на ней ЭДС.

Напряжение с приемной катушки и используется для зарядки аккумулятора мобильного устройства. И чем ближе приемник к передатчику, тем больше энергии приемник получает. На больших расстояниях индуктивная связь мизерна, и система становится неэффективной. Коэффициент связи катушек k имеет большое значение.

Схема работы беспроводной зарадки

Взаимная индуктивность контуров, соответствие резонансных частот, добротность катушек приемника и передатчика — все это влияет на качество беспроводной передачи электроэнергии от передатчика к заряжаемому устройству. На резонансной частоте, при высокой добротности обоих контуров, при высоком коэффициенте связи катушек КПД системы получается наибольшим. Это очевидно из теории антенн.

Ассоциация потребителей электроники классифицирует технологии беспроводных зарядных устройств по величине коэффициента связи контуров. При значении коэффициента связи до 0,1 система называется слабосвязанной, а если коэффициент приближается к 1, то это сильносвязанная система. Сильносвязанные системы называются магнитно-индуктивными, а слабосвязанные — магнитно-резонансными. Эти два типа систем кардинально отличаются между собой.

Магнитно-резонансная технология менее критична ко взаимному расположению катушек, и с одним передатчиком может работать сразу несколько приемников, то есть одно зарядное устройство может заряжать одновременно несколько девайсов. Но здесь критично расстояние.

Для достижения лучшей эффективности выбирается резонансная частота наилучшим образом взаимодействующая с сопротивлением нагрузки. Эффективная же добротность магнитно-индуктивных систем значительно ниже. При точном согласовании в магнитно-резонансной технологии передача энергии происходит с наивысшем КПД. Важно, что в процессе работы системы любого типа необходимо точно контролировать текущие параметры, чтобы эффективность передачи энергии не снижалась.

Магнито-индуктивная и магнито-резонансная системы

Согласно спецификациям WPC 1.1 частота резонанса должна быть из диапазона от 100 до 205 кГц, а в спецификациях PMA – от 277 до 357 кГц, при добротности от 30 до 50. По спецификациям A4WP частота фиксирована, и согласование импедансов приемника и передатчиков должно быть строгим. Для магнитно-резонансных систем добротность может достигать 100.

Что касается КПД, то даже 97 процентный КПД проводных зарядников еще не достигнут. Тем не менее преимущество магнитно-резонансных систем зарядки налицо: катушка передатчика может быть размером в 12 раз больше катушки приемника, при этом приемников можно разместить несколько, и заряжать одновременно, скажем, три смартфона.

Андрей Повный 

Популярные публикации:

Надеюсь, что эта статья была для вас полезной. Смотрите также другие статьи в категории Электрические приборы и устройства

Подписывайтесь на наш канал в Telegram: Домашняя электрика 

О сайте Электрик Инфо и авторах статей



Поделитесь этой статьей с друзьями:


Другие статьи с сайта Электрик Инфо:

  • Метод электромагнитной индукции при беспроводной передаче энергии
  • Комната для беспроводной зарядки устройств Disney - как это работает
  • Технология беспроводной зарядки беспилотных летательных аппаратов Wibotic п ...
  • Есть ли у моего телефона индуктивная зарядка?
  • Стандарт беспроводного питания электронных устройств Qi
  • Метаматериал для усиления магнитных полей
  • Технология передачи электроэнергии по Wi-Fi
  • Резонансный метод беспроводной передачи электрической энергии Николы Тесла
  • Беспроводная передача электроэнергии - проект Хуррама Африди
  • Рабочие технологии для беспроводной зарядки портативных устройств
  • Категория: Электрические приборы и устройства

    Зарядка аккумулятора, Беспроводная передача энергии, Андрей Повный – все статьи

      Комментарии:

    #1 написал: Александр |

    "...при беспроводной подзарядке заряжаемое мобильное устройство должно находиться на расстоянии не менее 4 см от зарядника" -  нужно заменить "не менее" на "не более".

      Комментарии:

    #2 написал: Ирина |

    Беспроводная зарядка конечно медленнее заряжает, чем от провода. Но приносит свои удобства, если нет спешки, зарядить телефон за 20 минут до выхода из дома. Особенно в автомобиле зарядки очень удобны.

      Комментарии:

    #3 написал: Алеся |

    Появление беспроводной зарядки в мобильных телефонах я не очень хорошо воспринимаю. Мобильные телефоны при использовании беспроводной зарядки сильно нагреваются, и зарядка идет довольно медленно. На самом деле  лучше использовать кабель, потому что тогда телефон заряжается быстрее и выделяет меньше тепла.

      Комментарии:

    #4 написал: Сергей Сергеевич |

    Беспроводная передача энергии — это в основном механизм, с помощью которого электрическая энергия может передаваться от источника питания к электрической целевой нагрузке без кабеля. Этот метод, который классифицируется как безызлучательный, обычно применяется для беспроводной передачи электроэнергии для маломощных зарядных устройств в ближней зоне. Компоненты, используемые для создания беспроводной передачи энергии с использованием индуктивной связи для зарядного устройства мобильного телефона, можно разделить на 3 части: приемопередатчик для передачи энергии, катушки индуктивности, в данном случае антенну, приемник и выпрямитель, которые преобразуют переменный ток в постоянный. 

      Комментарии:

    #5 написал: Олег |

    Беспроводная зарядка основывается на принципе коммуникации между двумя устройствами через магнитные поля. В основе беспроводной зарядки лежит технология индукции, которая позволяет передавать энергию без использования проводов. На одной стороне есть беспроводной зарядный приемник, который встроен в устройство, например, в смартфон. На другой стороне – беспроводной зарядный передатчик, который подключен к электросети и создает магнитные поля. Когда устройство ставится на беспроводную зарядную поверхность, магнитные поля индуцируют ток внутри устройства, что позволяет заряжать батарею. 

      Комментарии:

    #6 написал: чёрный пёс |

    Очень интересная статья, познал много чего интересного!

    Присоединяйтесь к нам в социальных сетях:

    ВКонтакте | Facebook | Одноклассники | Электрик Инфо на Яндекс Дзен

     

    Популярные разделы сайта:

    Электрика дома  Электрообзоры  Энергосбережение
    Секреты электрика Источники света Делимся опытом
    Домашняя автоматика Электрика для начинающих
    Практическая электроника Электротехнические новинки
    Андрей Повный - все статьи автора



    Copyright © 2009-2024 Электрик Инфо - Electrik.info, Андрей Повный
    Вся информация на сайте предоставлена в ознакомительных и познавательных целях.
    За применение этой информации администрация сайта ответственности не несет.
    Перепечатка материалов сайта запрещена.