Домой / Группы / Как работают беспроводные универсальные зарядные устройства Qi. Qi: беспроводные зарядки и совместимые устройства

Как работают беспроводные универсальные зарядные устройства Qi. Qi: беспроводные зарядки и совместимые устройства

После начала продаж iPhone 8 и iPhone 8 Plus, а также со скорым поступлением в розничные сети iPhone X возникает вопрос покупки беспроводной зарядки для новых смартфонов Apple.

Дело в том, что сроки начала продаж фирменной беспроводной зарядки Apple под названием AirPower, которая сможет заряжать три гаджета сразу, пока не сообщаются даже примерно.

Скорее всего, дело в интеграции стандарта Qi со свежей технологией Apple для параллельной зарядки. Поэтому сегодня можно смотреть только на решения сторонних производителей.

iPhone 8 и iPhone 8 Plus получили беспроводную зарядку

Для всех, кто уже забыл, напомню. 12 сентября 2017 года Apple представила три новых смартфона: iPhone 8, iPhone 8 Plus и iPhone X. И каждый из них хорош по своему.

Пара первых оказалась лишь эволюционным продолжением прошлогодних iPhone 7 и iPhone 7 Plus. Устройства практически не отличаются внешне и несут минимум новых возможностей.

8-ки получили новые цвета корпуса: космический, золотой с розовым отливом и белый с серебристыми вставками - каждый из них отличается стеклянной задней панелью вместо алюминиевой.

Теперь все они работают на базе ультрасовременного процессора A11 Bionic, быстрее которого на рынке сегодня просто нет - это уже успели доказать многочисленные бенчмарки.

Более интересным оказался iPhone X, который пока невозможно купить. Он доступен в практически черном и белом цветах со стальной рамкой вокруг. А спереди у него экран почти без рамок.

«Для зарядки iPhone не нужен кабель - это в чистом виде беспроводное будущее . Заряжайте телефон от станций и подставок для беспроводной зарядки в отелях, кафе и аэропортах.» (Apple)

Стеклянные задники во всех трех смартфонах нужны им прежде всего для работы с беспроводной зарядкой по индукционному принципу, для которой компания Apple выбрала открытый стандарт Qi.

Особенности в работе индукционной беспроводной зарядки

Давайте так, избавление от проводов во всем мире - это далеко не новость. Мы уже с большим удовольствием пользуемся Wi-Fi вместо Ethernet, и облака вместо флешек и дисков тоже здесь рядом.

Первые коммерческие устройства с беспроводной зарядкой, если мы уже говорим о ней конкретно, начали появляться еще до 2010 года. Ими стали те же мышки со специальными ковриками.

Тем не менее, в итоге их вытеснили более дешевые и удобные манипуляторы, использующие заменяемые или перезаряжаемые элементы питания и радиопередатчики.

Наиболее перспективной для пользовательской электроники после проб и ошибок в итоге оказалась передача энергии методом электромагнитной индукции.

В ее основу лег принцип электромагнетизма - когда через проводник протекает ток, вокруг него образуется электромагнитное поле. Если поднести к нему еще один проводник, ток передастся.

Именно этот принцип, который многие из нас помнят еще со школьного курса физики, используется во всех современных мобильных устройствах и сегодня.

В данном случае используется две катушки в устройстве-приемнике и самой зарядке, с помощью которых энергия и передается к смартфону. И металлическая задняя панель здесь была лишней.

Беспроводная зарядка использует открытый стандарт - Qi

Самым настоящим пионером в плоскости использования беспроводных зарядок можно считать компанию Palm, которая делала ставку на все эти катушки еще в 2008 году.

Тогда разработка не стала особенно успешной. А в итоге в мире образовалось два объединения, которые занялись совершенствованием и распространением технологии.

В 2008 году образовался Wireless Power Consortium , который и до сегодняшнего дня продвигает стандарт Qi . Именно он получил максимальное распространение в мире до 2017 года.

Противовес для него - Power Matters Alliance . Объединение, которое также поддерживают ведущие мировые производители, занимается разработкой стандарта PMA.

PMA менее распространен, но живее живых. Например, в недалеком прошлом он использовался в Samsung Galaxy S6 и S6 Edge, S7 и S7 Edge. А сегодня S8 и S8 Plus поддерживают оба стандарта.

В iPhone 8, iPhone 8 Plus и iPhone X используется именно беспроводная зарядка стандарта Qi. На это нужно обратить повышенное внимание при покупке.

Конечно, при покупке предназначенных для iPhone беспроводных зарядок нормальных брендов у вас точно не будет проблем с совместимостью. Тем не менее, есть же AliExpress.

Преимущества и недостатки беспроводных зарядок в целом

Честно, до сегодняшнего дня сам практически не пользовался беспроводными зарядками даже в целях теста. Поэтому взял мысли наших западных коллег и добавил личных инсайтов. Ловите!

Преимущества беспроводных зарядок:

Во-первых , аккумулятор вашего iPhone всегда заряжен без больших усилий. У беспроводной площадки точно будет место в доме или в офисе. Приучитесь бросать телефон туда, будет счастливы.

Во-вторых , сможете подпитать аккумулятор своего смартфона без отдельной зарядки в общественных местах. В отелях, кафешках и даже быстропитах уже появляются панельки стандарта Qi.

В-третьих , используя беспроводную зарядку, вы не рискуете повредить разъем своего iPhone, бесконечно засовывая и высовывая оттуда кабель. И это очень здорово.

В-четвертых , покупая беспроводную зарядку стандарта Qi, вы не беспокоитесь о совместимости с iPhone по программе MFi и можете заряжать ей любое поддерживающее устройство.

Опросы пользователей беспроводных зарядок на западе показывают, что примерно 40% довольны и пользуются, 20% недовольны и не пользуются и 40% вообще не знают о чем речь.

Недостатки беспроводных зарядок:

Во-первых , как ни крути, но полноценно использовать устройство во время зарядки без проводов не получится. Традиционный кабель здесь точно предпочтительней.

Во-вторых , сколько бы маркетинга производители не влили в эффективность беспроводной зарядки, но она точно будет медленнее подпитки аккумулятора по привычному кабелю.

В-третьих , в общей массе смартфонов достаточно немного поддерживают беспроводную зарядку, поэтому по поводу универсальности приобретенного девайса можно спорить.

В-четвертых , устройства с поддержкой беспроводной зарядки проигрывают тем, что без нее по толщине или объему аккумулятора как раз из-за катушки. Пример iPhone 7 и iPhone 8 показателен.

Только эти особенности Qi-зарядок заслуживают внимания

Если после прочтения всего, что я написал выше вы все еще настроены на покупку беспроводной зарядки, рекомендую обратить внимание на несколько из важных особенностей.

Стандарт Qi . Беспроводные зарядки именно этого стандарта поддерживает ваш iPhone 8, iPhone 8 Plus и iPhone X. На PMA даже не смотрите.

Сила тока . Напряжение на выходе беспроводных зарядок обычно стандартизировано и находится на уровне 5В. А вот сила тока может варьироваться. Смотрите на варианты на 1-2А, не меньше.

Внешний вид . Беспроводная зарядка - это не гаджет, который вы будете всегда носить с собой, а часть интерьера для дома или офиса. Он должен вписать туда и быть удобен для использования.

Форм-фактор. Есть беспроводные зарядки с наклонной конструкцией, есть прямые и так далее. Вопрос субъективный, поэтому решать только вам.

Кстати, если ваш iPhone не поддерживает беспроводную зарядку, можете поискать с поддержкой Qi, под кейс смартфона и так далее.

Что касается моего мнения по этому поводу, уверен, что после отказа от 3,5-аудиовыхода в пользу Bluetooth последует именно замена Lightning Qi или другой аналогичной зарядкой. Прогресс.

В наши дни человек без смартфона - человек, оторванный от жизни. Трудно представить, что несколько лет назад мобильник использовался только для связи. Сейчас этот маленький помощник даёт нам как доступ к интернету и множеству приложений, так и будит нас по утрам. Список благ, предоставляемых смартфоном, можно продолжать бесконечно. Неудивительно, что для современных телефонов изобрели большое количество гаджетов. Один из них - беспроводное зарядное устройство, о котором мы и хотели бы подробнее поговорить.

Как определить, поддерживает ли телефон беспроводную зарядку?

Из названия понятно, что это гаджет, позволяющий заряжать смартфон без использования проводов. Представляет собой небольшую подставку, подключённую к сети. Внутри располагается индукционная катушка, которая создаёт вокруг себя небольшое магнитное поле. Если в радиусе этого поля будет находиться смартфон, то он будет получать электричество в прямом смысле слова по воздуху. Но есть один нюанс - в смартфоне должна быть также встроена индукционная катушка. Она будет служить своего рода приёмником энергии от зарядного устройства.

Целью создания этого устройства было избавление современных смартфонов от разъёмов зарядника, а также позволить всем устройствам в доме заряжаться от одной платформы . Задумка удалась, но почему тогда мы не видим этой технологии в каждом доме и сами ею не пользуемся? Ответ прост - несмотря на все плюсы, это чудо-устройство имеет и минусы.

Плюсы и минусы беспроводного зарядного устройства

Плюсов у беспроводной зарядки достаточно, но все они имеют свой краеугольный камень.

Отсутствие проводов

Без сомнений, это большой плюс. Провода всегда были слабым местом в зарядках. При частых перегибах провод легко повреждался и путался. Частая подзарядка расшатывала USB-порт в телефоне, и рано или поздно требовался ремонт. Но есть и обратная сторона медали. Отказ от проводов снизил КПД (коэффициент полезного действия) с 90% до 60–75%. Проще говоря, при использовании беспроводной зарядки ваш смартфон будет заряжаться дольше примерно в 2–3 раза.

Дальность использования

Казалось бы, нет проводов - нет ограничений, а заряжать телефон можно просто находясь в квартире. Но нет - радиус использования беспроводного зарядного устройства очень скромный (3–5 см) и телефон придётся класть на подставку. Ещё одним весомым недостатком будет невозможность использования смартфона во время зарядки .

Цена

Стоимость зарядного устройства достаточно вариативна, но она всегда будет дороже привычной нам зарядки.

Стандарты

Хотелось бы рассказать о стандартах, благодаря которым использование технологии передачи электричества по воздуху стало возможным.

Qi («Ци», в честь термина восточной философии) разработан WPC (Wireless Power Consortium - Консорциум беспроводной электромагнитной энергии). Он является самым распространённым и поддерживается такими гигантами мобильной индустрии, как Asus, Motorola, HTC, Huawei, LG, Nokia, Samsung, Blackberry, Sony и другими. Ознакомиться подробней со стандартом и списком поддерживаемых устройств можно на их официальном сайте.

Стандарт PMA также использует принцип электромагнитной индукции, но не может похвастаться столь большим списком производителей, поддерживающих их технологию, как у Qi. Разработан он компанией Powermat, которая в данный момент пытается бороться с нездоровой конкуренцией со стороны Qi.

Этот стандарт использует технологию Rezence, которая кардинально отличается от PMA и Qi. Странно то, что самый непопулярный стандарт имеет множество плюсов, в сравнении со своими конкурентами. К плюсам относится:

  • возможность зарядки через помехи (если положить книгу между смартфоном и зарядником, ничего не изменится);
  • одна платформа может обеспечить энергией несколько устройств;
  • работа в непосредственной близости с металлическими предметами и т. д.

Ознакомиться с полным списком смартфонов, которые могут использовать беспроводную зарядку прямо из коробки, можно на официальном сайте https://www.wirelesspowerconsortium.com. Хотелось бы отметить, что большая часть фирм-производителей позаботились о том, чтобы их продукт поддерживал использование этой технологии.

Как быть, если вашего смартфона нет в списках поддерживаемых устройств, а пользоваться беспроводной зарядкой вам необходимо? Если у вас встал такой вопрос, то, вероятнее всего, вы счастливый пользователь продукции Apple. Пока в iPhone не предусмотрена возможность приёма электромагнитных сигналов. Однако есть альтернатива - приобретение вспомогательного аксессуара, который будет это делать за ваш телефон . Помещается он под стандартный чехол и не причиняет никакого дискомфорта.

Вредна ли беспроводная зарядка для здоровья

Как и любая новая технология, беспроводное зарядное устройство вызывает множество вопросов. Один из самых острых - наносит ли оно вред здоровью. Сразу развеем этот надуманный миф. Оно нанесёт вам не больше вреда, чем электронная бритва, работающая по той же технологии. Это же утверждают и сами разработчики стандарта WPC.

Имеют возможность беспроводной зарядки: флагманская модель заряжается по воздуху «из коробки», а для Lumia 820 необходимо приобрести сменный корпус с возможностью беспроводной зарядки.

Миру уже были показаны устройства с беспроводной зарядкой, например зарядное устройство Touchstone для Palm Pre, Powermat для iPhone, индукционнные зарядки от Energizer. Но в отличие от этих зарядок, созданных по собственным спецификациям, а значит несовместимых с другими устройствами, мы используем стандарт Qi - единственный глобально принятый интерфейс беспроводной зарядки устройств, созданный консорциумом Wireless Power Consortium, состоящим из более чем 100 различных компаний.

Стандарт Qi создан для передачи энергии различным устройствам с помощью магнитной индукции. Технически это очень похоже на решение, которое используется для зарядки электрических зубных щеток.

Как это работает?

Простыми словами, базовая станция состоит из индукционной катушки, которая создает электромагнитное поле при поступлении переменного тока. В устройстве, которое необходимо заряжать, находится похожая катушка, способная улавливать это поле, конвертируя полученную энергию в постоянный ток, использующийся для зарядки аккумулятора.

Если рассматривать процесс более детально, то в беспроводной зарядке передатчик (transmitter ) состоит из преобразователя тока (ac-dc power converter ), задающих устройств (drivers ), передающей катушки (transmit coil ), потенциального и токового считывания (voltage and current sensing ) и контроллера (controller ). Приёмник (receiver ) содержит получающую катушку (receive coil ), выпрямитель (rectification ), регулятор напряжения (voltage conditioning ) и контроллер (controller ).

Энергия передаётся от передатчика к приёмнику через взаимосвязанное магнитное поле, возникающее при течении переменного тока по катушке передатчика. Если катушка приёмника находится в непосредственной близости, значительная часть силовых линий передатчика пройдёт через катушку приёмника, создав переменный ток в приёмнике, который затем уже преобразовывается в постоянное напряжение.

Посмотреть интерактивную презентацию с детальным описанием технологии можно на сайте WPC .

  • Зарядное устройство может состоять из нескольких передающих катушек, активирующихся в зависимости от положения на нём устройства, которое необходимо зарядить.
  • Стандарт Qi поддерживает протокол передачи данных между зарядными и заряжаемыми устройствами на скорости 2 кбит/с. Сейчас по этому протоколу от заряжаемого устройства передаётся информация о необходимом уровне электроэнергии для полной зарядки, а также сообщения о том, что устройство зарядилось.

Энергоэффективность

Энергоэффективность беспроводных зарядных устройств Qi составляет примерно 80%. Стоит понимать, что энергетической эффективности в 100% добиться просто невозможно, у стандартных проводных зарядных устройств этот показатель составляет от 75% до 95% в лучшем случае.

Безопасность

Что касается безопасности беспроводных зарядных устройств, мы можем заявить, что используем неионизирующие частоты, не оказывающие вредного физиологического воздействия. Стандарт Qi 1.1 включает в себя обнаружение посторонних объектов в поле действия зарядного устройства, обеспечивая дополнительную безопасность использования; зарядка возможна только с Qi-совместимыми устройствами. Также наши зарядные устройства и смартфоны имеют встроенные предохранительные механизмы, основанные на термоконтроле.

Будущее беспроводных зарядок

После публикации маломощной (пять ватт) спецификации Qi в августе 2009 года, в 2011 году Wireless Power Consortium начал работу над расширением спецификации до средней мощности, позволяя увеличить мощность до 120 ватт. Несмотря на то, что для зарядки телефонов хватает первой спецификации, новый стандарт Qi сможет обеспечить не только зарядку смартфонов, но и, например, требующих большей мощности планшетов.

Благодаря Wireless Power Consortium экосистема беспроводных зарядных устройств развивается очень быстрыми темпами. Так, мы заключили договоры с Virgin Atlantic и The Coffee Bean & Tea Leaf, где в скором времени все столы будут оборудованы встроенными зарядными устройствами: телефон будет заряжаться просто лёжа на столе, пока вы пьёте свой кофе. В России мы тоже ведём переговоры о сотрудничестве с различными бизнесами, чтобы как можно скорее внедрить такие же столы с беспроводными зарядными устройствами в их заведениях.

Помимо основного зарядного устройства -

Продлить срок службы аккумулятора является одной из самых насущных проблем для всех обладателей смартфонов. На данный момент некоторые наши девайсы могут предложить до недели автономной работы, но большинство смартфонов не могут работать даже хотя бы сутки, и зарядка на ходу все еще остается реальностью и проблемой для всех нас.

Хорошей новостью является то, что возможно, нам больше не нужно будет каждый раз помнить о том, чтобы не забывать зарядное устройство. Эпоха беспроводной зарядки почти уже застала нас.

Что такое беспроводная зарядка?

Наиболее распространенную форму беспроводной зарядки часто называют индуктивной зарядкой. Он использует электромагнитное поле для передачи энергии между двумя объектами — зарядная станция, подключенная к обычной розетке и устройство, имеющий аккумулятор и соответствующее оборудование для беспроводной зарядки.

Когда они вступают в контакт происходит зарядка аккумулятора, а если контакт нарушается то соответственно и зарядка прекращается.

Преимущества очевидны: нет никаких проводов и нет нужды носить собой зарядное устройство и искать розетку. Также это является безопасным: к примеру, электрические зубные щетки используют индуктивную зарядку в течении многих лет, без опасения что вода и электрический ток вступят в контакт.

Теперь это технология перебралась к смартфонам и другим мобильным устройствам, и беспроводная зарядка все больше и больше становиться мейнстримом.

Объектами для установки зарядных станций возможно будут такие места, как Аэропорты, гостиницы, рестораны, кафе и другие. Вместо того чтобы носить собой зарядное устройство и подключать его к розетке или к компьютеру, нужно будет только настроить телефон и положить его на стол и заряд телефона начнет пополняться.

Но прежде, чем это случиться должны быть решены вопросы со стандартами, чтобы у всех устройств и станций не было проблем с совместимостью.

Стандарты беспроводной зарядки

Как и все относительно новые технологии, беспроводная зарядка имеет несколько конкурирующих и несовместимых стандартов. Хотя это не будет такой же захватывающей как битва между BluRay и HD DVD 10 лет назад, результат скорее всего будет тем же: один стандарт победит и только тогда технология внедрится в широкое пользование.

Qi (произносится Ци) является ведущим на данный момент стандартом для потребительского использования и поддерживается McDonalds, но PMA (Power Matters Alliance) предоставляют более широкие возможности для бизнеса, и среди их клиентов числится Starbucks.

Qi

Qi — это стандарт разработанный компанией Wireless Power Consortium, которая была основана в 2008 году и на данный момент обслуживает более двухсот клиентов, таких как Microsoft, Google, HTC, Sony и Samsung.

Qi — это система индуктивной зарядки, которая использует плотно скрученные провода для производства и получения электромагнитного поля. Мощность стандарта Qi равняется 5 Вт — такая же как у зарядного устройства обычного смартфона.

Qi обрел популярность в значительной степени благодаря Google и производителям Андроид устройств.

Также на днях мебельная компания Ikea объявила о новых изделиях: столы, светильники и др. со встроенной Qi зарядкой.

PMA and Rezence

PMA (Power Matters Alliance) основан компаниями Proctor & Gamble и Powermat Technologies в 2012 году. Она насчитывает более 60 клиентов, в том числе Samsung, Sony, Motorola и Microsoft.

Стандарт тоже основан на системе индуктивной зарядки, но в начале 2015 года компания объявила о своих планах слияния со стандартом A4WP, которая использует раздающуюся индуктивную зарядку. Это означает, что на одном зарядном объекте могут быть заряжены сразу несколько устройств. Также в этом есть потенциал зарядки на большом расстоянии.

Будущее

В скором будущем и компания Apple должна будет принять решение в пользу того или другого стандарта, чтобы прикрутить их к смартфонам Iphone, это только вопрос времени. Apple не всегда была заинтересована в стандартах, но она способна склонить чашу весов в одну или другую сторону, если примет решение и сделает свой выбор. Также есть вероятность того, что компания предложит свое собственное решение.

Битва между стандартами все еще продолжается, но на данный момент стандарт Qi наиболее популярен в потребительском рынке и это означает вы с ним будете сталкиваться чаще других.

Что вы обо всем этом думаете? пишите ваши мысли в комментариях.

Способ зарядки гаджетов без прямого контакта с проводами все прочнее входит в нашу жизнь.

Больше нет необходимости регулярно соединять телефон проводами с розеткой. Достаточно расположить его на специальной поверхности, и аккумулятор начнет получать электропитание.

Как работает беспроводная зарядка?

В основе беспроводных зарядных устройств лежит такое физическое явление, как магнитная индукция, которая позволяет передавать электричество на расстояние от одной индукционной катушки к другой.

Основная часть такого устройства - зарядная станция, которая представляет собой первичную катушку в пластиковом корпусе. Она подключается к электрической розетке, после чего на небольшом расстоянии вокруг нее создается электромагнитное поле. Смартфон, оснащенный вторичной катушкой-приемником, помещается на зарядную станцию и начинает получать электричество для питания аккумулятора.

Что такое Qi?

Теоретически возможность беспроводного заряда может быть реализована различными способами, поэтому характеристики зарядной станции могут различаться. Это означает, что беспроводное зарядное устройство от одного смартфона может не работать со смартфоном другого производителя.

Во избежание этого мировые производители электроники объединились в Консорциум беспроводной электромагнитной энергии и приняли единый стандарт под названием Qi. На русском языке это читается как «Ци». Именно в рамках этого стандарта производится большинство беспроводных зарядных устройств и телефонов.

Максимальная мощность беспроводных зарядок составляет 5 Вт с силой тока 1А. Этого достаточно, чтобы успешно зарядить аккумулятор смартфона. КПД таких зарядок несколько ниже, чем в тех, что работают от розеток, поэтому времени для достижения 100% заряда понадобится чуть больше.

На топовых смартфонах известных брендов, таких как Samsung и iPhone, ресивер (принимающая катушка) устанавливается на стадии производства, причем на толщину гаджетов это не влияет - они остаются тонкими.

Беспроводная зарядка своими руками

Если же изготовителем возможность беспроводной зарядки не была предусмотрена изначально, то при помощи специального адаптера можно восполнить этот пробел. В продаже есть специальные пленки с индукционной катушкой, которые выбираются в зависимости от модели смартфона. Они могут устанавливаться под его крышку. В этом случае подключение осуществляется через предусмотренные для этого контакты.

Также есть возможность расположить катушку между задней крышкой и чехлом, а специальный шлейф от нее устанавливается в разъем питания. Толщина такой пленки-приемника составляет около 2 мм, поэтому внешний гаджета практически не изменится.

По своей интенсивности электромагнитное излучение от зарядной станции ниже, если сравнивать с сотовым сигналом. По достижении 100% заряда АКБ контроллер питания отключает индукционное поле. Поэтому пользователям не стоит опасаться за свое здоровье - никакого вреда такое зарядное устройство не причинит.

Где зарядиться «по воздуху»?

Беспроводной способ подпитки аккумулятора получает все больше признания. В кинотеатрах, кафе, аэропортах появляются специальные подиумы для беспроводной зарядки. Благодаря единому стандарту на них можно подзарядить любые телефоны, поддерживающие Qi.

Производители элементов интерьера успешно инсталлируют зарядные станции в столы, кресла, настольные светильники. В новых моделях автомобилей инженеры предусмотрели специальные подиумы в приборной панели, на которых можно разместить смартфон для зарядки. Более того, теперь не нужно приобретать в машину зарядные устройства, работающие от прикуривателя, что избавляет пользователя от лишних проводов.