Беспроводные зарядные устройства

Похоже, будущее уже наступило: скоростные поезда, сенсорные экраны, компактные устройства и беспроводные технологии здорово упростили жизнь за последние пару десятилетий. И если к wi-fi дома и в общественных пространствах все уже привыкли, то беспроводные зарядные устройства пока распространены не так массово. Понять, как они устроены, каких типов бывают и стоит ли приобрести парочку для себя и друга, поможет наша статья.

С чего все началось

Узнав о существовании электричества, человечество радостно двинулось в светлое будущее, открывая по пути то электромагнитную индукцию, то законы электролиза, то электромагнитные волны. Толком не начав использовать провода, ученые уже начали мечтать о передаче энергии по воздуху. Проблемой радиочастотного энергоснабжения в свое время активно занимались Генрих Герц и Никола Тесла. В 1893 году последний представил на всемирной выставке в Чикаго систему беспроводного освещения на основе люминесцентных источников света, а годом позже добился успеха в экспериментах с фосфорными лампами накаливания.

Сегодня известно несколько способов передачи энергии без использования проводников:

• ультразвуковой, не применяющийся на практике из-за низкого КПД и высокого уровня звукового давления;
• метод электромагнитной индукции, использующий ближнее электромагнитное поле;
• передача при помощи микроволн показала эффективность в экспериментах 1975 и 1997 годов, в ходе которых несколько десятков киловатт энергии удалось переправить на расстояние приблизительно равное одному километру;
• метод электростатической индукции, основанный на емкостной связи между электродами и питаемым устройством;
• над развитием лазерной передачи активно работают НАСА и независимые инжиниринговые компании, так, в 2009 году лазер, разработанный LaserMotive, передал мощность в 500 ватт на один километр с КПД 10%;
• в 1904 году электропроводимость земли для создания «Всемирной беспроводной системы» предложил использовать все тот же неугомонный Н. Тесла, сегодня похожие технологии применяются в однопроводной системе SWER.

Как это работает

Поскольку баловаться с лазерами и ультразвуковыми передатчиками в домашних условиях нельзя, в основу беспроводных зарядок для мобильных устройств положен принцип электромагнитной индукции. При прохождении переменного тока через катушку, находящуюся в передатчике, создается электромагнитное поле. Благодаря ЭДС во второй катушке, расположенной в приемнике, образуется электрических ток, заряжающий батарею смартфона или другого гаджета.

Для того, чтобы описанные выше процессы протекали с максимальной эффективностью, а энергия не расходовалась впустую, приемник и передатчик должны располагаться как можно ближе друг к другу. Для того, чтобы немного разнести элементы системы в пространстве, используют принцип резонанса.

Виды беспроводных зарядок

Наиболее известны два стандарта работы зарядных устройств: Qi, разработанный консорциумом Wireless Power Consortium (WPC) и РМА – детище AirFuel Alliance.

Qi-устройства работают на расстоянии до 5 см, обеспечивая мощность 5 Вт и силу тока 1 или 2 А при напряжении 5 В. Между приемником и передатчиком идет обмен информацией о поддерживаемых стандартах и уровне заряда по специальному протоколу. Технология позволяет регулировать параметры процесса и прекращать работу при «полной» батарее.

Оборудование на базе менее популярного стандарта РМА функционирует по тем же принципам, что и Qi-зарядки. Отличаются только частота передачи и протокол, по которому устанавливается соединение.

По исполнению беспроводные зарядные устройства делятся на настольные, автомобильные, встраиваемые. Кроме того, существуют модели, выполненные в виде подставок и внешних аккумуляторов.

Насколько это безопасно

«А не усилит ли это мою мигрень?» - любопытствуют жаждущие приобщиться к новым технологиям. «Не начну ли я мутировать и отращивать щупальца?» - интересуются наиболее тревожные обыватели. Спрашивали? Отвечаем! Электромагнитные волны, применяющиеся для передачи заряда схожи с теми, что используются в мобильных телефонах и wi-fi-роутерах, а опасность последних так и не была убедительно доказана. Кроме того, в отличие от тех же сотовых, зарядки работают относительно короткое время и на очень малых расстояниях. Как мы помним, их радиус действия не превышает пять сантиметров. Так что предлагаем отложить шапочки из фольги и наслаждаться прогрессом.

Плюсы и минусы беспроводных зарядных устройств

Главный плюс беспроводных зарядок зашифрован прямо в названии – отсутствие проводов. Правда, только для подключения телефона. Само устройство по-прежнему работает от сети. Тем не менее, девайсы избавляют от необходимости занимать у кого-то нужный кабель взамен забытого дома и бегать по помещению в поисках свободной USB или обычной розетки. Очень перспективным видится использование беспроводных изделий в общественных местах – метро, кафе, гостиницах, библиотеках, магазинах.

К недостаткам зарядок, работающих без проводов, относится высокая стоимость по сравнению со стандартными моделями. Кроме того, беспроводные устройства совместимы не со всеми моделями телефонов, планшетов и часов.