Беспроводная зарядка своими руками: инструкция, видео и очень полезный совет

Технология беспроводной зарядки существовала уже за несколько лет до выпуска первых мобильных устройств с ее поддержкой, но именно с выпуска винфонов Nokia Lumia 920 и Lumia 820 данная технология начала получать массовое распространение.

Технологию беспроводной зарядки получает все больше смартфонов, в особенности - флагманские модели. Все, что нужно для зарядки таких устройств, это положить их задней крышкой на специальную панель. Никакие провода не нужны. Не нужно и нажимать какие-либо кнопки. Зарядка начинается и заканчивается автоматически.

Зачем нужна беспроводная зарядка?

Помимо того, что беспроводная зарядка удобна сама по себе, ее использование позволяет продлить жизнь разъему питания. Кроме того, такое устройство может оказаться единственным нормальным способом зарядить смартфон, если его разъем уже сломан. Из минусов технологии - чуть большее время процесса зарядки.

Как работает беспроводная зарядка?

Принцип этой технологии строится на действии магнитного поля. Смартфон выступает в роли приемника этого поля, а сама беспроводная зарядка - панель, куда кладется устройство, - в роли передатчика. Передатчик и приемник представляют собой так называемую магнитную катушку. На схеме ниже продемонстрирован основной метод передачи электроэнергии через магнитное поле.

Магнитное поле образует катушка передатчика, расположенная на панели зарядки, а катушка приемника, находящаяся в смартфоне, принимает его, преобразовывает в электричество и таким образом заряжает аккумулятор.

Как правильно заряжать смартфон беспроводной зарядкой?

Обычно, беспроводная зарядка не входит в комплект с мобильными устройствами, ее нужно приобретать отдельно. Поэтому, в первую очередь, приобретая такую зарядку, нужно убедиться, что она подходит для конкретной модели. Все современные смартфоны с функцией беспроводной зарядки используют международный стандарт Qi, а значит покупаемое зарядное также должно быть промаркировано соответствующим образом.

Важно правильно укладывать смартфон во время беспроводной зарядки. Он должен размещаться на панели так, как указано в инструкции устройства. Между крышкой и аккумулятором смартфона не должно находиться никаких посторонних предметов. При этом, если на смартфоне установлена дополнительная съемная панелька, снимать ее для беспроводной зарядки не нужно: радиус действия индукции составляет 1 сантиметр.

На одной панели беспроводной зарядки можно заряжать только одно устройство. Для зарядки двух и более моделей есть специальные панели с двумя встроенными передатчиками магнитного поля.

Существует слух, что использовать смартфон во время беспроводной зарядки нельзя. Это не так. Никаких ограничений по использованию мобильного в этом случае нет.

Как узнать, поддерживает ли смартфон беспроводную зарядку?

Очень просто. Во-первых, о поддержке такой функции заявлено в инструкции к устройству. Другой способ проверить, поддерживает ли смартфон зарядку по воздуху, это взглянуть на внутреннюю сторону его крышки: если на крышке имеется несколько контактов в районе расположения аккумулятора, значит такая технология поддерживается. Вот так выглядят эти контакты на крышке Lumia 820:

Крышка с индукционной катушкой рядом с обычной крышкой для Lumia 820:

Ваш винфон не поддерживает беспроводную зарядку, но вы хотели бы, чтобы он имел такую функцию? Не вопрос. Добавить беспроводную зарядку можно сейчас абсолютно в любое мобильное устройство с разъемом microUSB (а также в iPhone’ы и Samsung’и с их универсальными разъемами). В таком случае, помимо покупки самой панели беспроводной зарядки, нужно купить приемник беспроводной катушки:

Приемник укладывается под крышку устройства и подключается к порту питания. В интернет-магазинах он продается за 300 - 500 рублей, в зависимости от мощности. Чем больше мощность, тем быстрее будет идти зарядка.

Эстетика смартфона в случае подобной модернизации, как можно видеть на фото, определенным образом пострадает, но те, кто умеет пользоваться паяльником, вместо непосредственного подключения приемника к порту microUSB могут припаять приемник прямо ко внутренней части аппарата. Инструкцию, как добавить беспроводную зарядку в смартфон, можно найти в интернете.

Развитие технических параметров смартфонов, таких как разрешение экрана, количество ядер процессора требуют и увеличение аккумуляторных батарей для питания телефона в течение хотя бы полного дня. Емкость аккумуляторов увеличить не совсем просто, на сегодня хорошие аккумуляторы имеют емкость больше 4000 мА ч, а большинство – от 2000 до 4000 мА ч. Но при постоянном использовании смартфона этого может не хватить до следующей зарядки.

Отчасти эту проблему может решить беспроводная зарядка для телефона . Развитие таких систем для смартфонов идет уже несколько лет. Эти системы используют не только в области зарядки смартфонов. Например, в быту беспроводную зарядку используют бритвы и зубные щетки. Беспроводное зарядное устройство телефонов может хорошо послужить в общественных местах таких как вокзалы, кафе, офисы. Есть возможность использовать такую зарядку в автомобиле. То есть там, где вы можете подзарядить свой телефон без поиска свободной розетки сетевого напряжения.

Некоторые модели современных смартфонов уже имеют систему беспроводной зарядки аккумулятора. Но такие возможности зарядки имеют ряд ограничений, которые пока сдерживают их развитие.

Принцип работы беспроводной зарядки

В основу работы беспроводной передачи электрической энергии положен принцип электромагнитной индукции .
При подаче переменного тока на проводящую катушку возникает электромагнитное поле в пространстве. Если в это переменное электромагнитное поле поместить проводник (провод), то под воздействием меняющегося магнитного поля в нем возникнет электродвижущая сила. Вот эта электродвижущая сила (ЭДС) и создает во второй катушке (приемнике) электрический ток.

Все это немного сложно, если совсем просто, то благодаря электромагнитной индукции когда поместить рядом две катушки и на одну из них подать переменный электрический ток, то во второй возникнет свой переменный ток. Преобразовав этот переменный ток в постоянное напряжение нужной величины можно зарядить аккумулятор.

Для достижения большей эффективности (КПД) приемник должен располагаться рядом с передатчиком. Иначе большая часть поля расходуется впустую.

Использование резонанса (работа на одной частоте) позволяет немного увеличить расстояние между приемным и передающим модулем.

Передающее устройство нужно подключать к розетке сетевого напряжения, так что совсем избавиться от проводов не получиться.

Связь между катушками осуществляется посредством электромагнитного поля, которое проходит через воздушный зазор, так же может проходить и через пластик, дерево и другие не металлические поверхности.

Логика работы беспроводной зарядки для телефона:

• Сетевое напряжение преобразуется в высокочастотный переменный ток (АС).
• Переменный ток (АС) подается на передающую катушку с помощью электронной схемы передатчика. Этот ток индицирует электромагнитное поле в передатчике.
• Если в пределах заданного расстояния находится приемная катушка, то на нее начинает действовать переменный магнитный поток.
• Магнитный поток генерирует переменный ток в приемнике.
• Ток, протекающий в катушке приемника, преобразуется в постоянное напряжение (DC) с помощью электронной схемы. Этим постоянным напряжением и идет подзарядка аккумулятора.

При применении электромагнитной индукции в зарядном устройстве нужно точно располагать катушки приемника и передатчика друг относительно друга . Даже есть рисунок на предающем устройстве, как правильно располагать смартфон. Скорость зарядки будет меньше, чем при использовании проводной зарядки. В одно время может заряжаться только одно устройство.

При использовании резонансной зарядки параметры меняются . Как выше написано, принцип резонанса предполагает настройку передающего контура и приемного на одну частоту. Но есть несколько отличий от метода использования только электромагнитной индукции.

Большая свобода в пространстве: теперь не нужно точно позиционировать телефон на передающем модуле.

Появляется возможность зарядки нескольких устройств. Это возможно при использовании нескольких катушек со своими частотами.

Увеличивается скорость зарядки.

Развитие

Развитием беспроводной зарядки занимаются в мире две большие группы Wireless Power Consortium и AirFuel Alliance (объединение A4WP и PMA), есть еще несколько групп малоизвестных в мире, стремящихся продвигать свои собственные более уникальные технологии.

На сегодня основным стал стандарт, разработанный консорциумом Wireless Power Consortium (WPC). Этот стандарт носит название Qi (на русском произносится как “ци”).

Многие производители смартфонов поддерживают этот стандарт. Так что покупая передатчик Qi нужно что бы и приемник в телефоне так же его поддерживал, а сам передающий модуль может быть и сторонней фирмы.

Стандарт Qi обеспечивает зарядку мощностью до 5 Вт и силой тока 1 или 2 А, при напряжении 5 В. Такие же параметры имеют и проводные зарядки с интерфейсом USB.

Qi так же позволяет приемнику и передатчику обмениваться информацией по своему протоколу. Передатчик запрашивает приемный модуль о поддерживаемых стандартах, уровне зарядки, что позволяет регулировать силу заряда и отключение передающего устройства, если аккумулятор полностью зарядится. Последняя версия Qi имеет КПД около 80% и допускает расстояние между приемником и передатчиком до 45 мм.

На сайте Wireless Power Consortium указано, что сертификацию Qi получили около 1080 устройств.

А вот AirFuel продвигает свой стандарт РМА . Он меньше распространен, но некоторые производители мобильной техники поддерживают и его. А в отдельных устройствах есть поддержка сразу двух стандартов и РМА, и Qi.

Различиями между стандартами Qi и РМА являются частота передачи и протокол соединения.

Вредность и безопасность

Техника беспроводной передачи методом электромагнитной индукции использует ближнее электромагнитное поле на расстояниях около одной шестой длины волны. Энергия ближнего поля сама по себе не является излучающей. Сила электромагнитного поля быстро падает с увеличением расстояния от источника больше 5 см.

Так что существующие беспроводные зарядки для телефонов можно считать безвредными и безопасными для человека.

Достоинства и недостатки

Главные преимущества, которые можно увидеть в конструкции и методе передачи энергии:

1. Отсутствие проводов, подключаемых к мобильнику. Не расшатывается разъем USB на телефоне, никто случайно не зацепит. Хотя сам передатчик подключается к розетке проводом.
2. Возможность использовать несколько передатчиков в здании и переходя из комнаты в комнату не нужно носить с собой зарядку. Можно просто перейдя в другую комнату положить смартфон на передатчик и зарядка продолжится.

К недостаткам можно отнести:

1. Большее время зарядки, чем от штатного блока питания.
2. Большая стоимость самого устройства беспроводной зарядки по сравнению с обычным зарядным.

Беспроводная зарядка для телефона своими руками

Если нужное устройство не поддерживает стандарт беспроводной зарядки, то можно сделать такую зарядку и своими руками.

Самый простой способ сделать беспроводную зарядку – это купить передатчик и для телефона приобрести специальный чехол или насадку, которые имеют приемный модуль. Такой приемник подключается к смартфону через обычный зарядный разъем.

Беспроводные зарядные устройства для мобильных телефонов в видеообзоре:

Технология беспроводной зарядки появилась несколько лет назад, но до настоящего момента она не находила широкого применения на рынке смартфонов. Lumia 920 и 820 стали первыми смартфонами Nokia, в которых реализована возможность беспроводной зарядки.

Всё, что вам нужно сделать, — положить свой телефон на платформу DT-900, подставку DT-910, подушку Fatboy или динамик JBL PowerUp — и телефон немедленно начнет заряжаться.

Как осуществляется беспроводная зарядка?

Беспроводная подзарядка — это метод передачи электрической энергии через воздух на заряжаемое устройство. Устройство будет заряжаться без непосредственного подключения его к сети. Процесс зарядки потребовал сложного технического решения. На схеме ниже показан основной принцип индуктивной передачи электричества.

Катушка передатчика L1 располагается снизу, а катушка приёмника L2 сверху. L1 находится в зарядном устройстве, L2 — в смартфоне. Переменный ток в катушки L1 образует магнитное поле, которое вызывает появление напряжения в катушке L2. Это напряжение используется для зарядки аккумулятора устройства.

В устройствах с беспроводной зарядкой Nokia применяется технология стандарта Qi (читается [чи]), разработанная и используемая более чем в сотне компаний по всему миру. Это всемирно признанный стандарт, поэтому ваше устройство можно будет подзаряжаться с ним в любой точке земного шара.

Nokia уже заключила соглашения с Coffee Bean, Tea Leaf и Virgin Atlantic — эти компании будут предоставлять своим клиентам возможность заряжать смартфоны Lumia 920 и 820 с помощью беспроводных устройств.

Каждое зарядное устройство Nokia имеет свои особенности.

DT-900 — стандартная, но привлекательная платформа. Во время подзарядки на подставке DT-910 телефон можно использоваться для видеозвонков или работы с приложениями. Подушка Fatboy подойдет тем, кто любит необычные вещи. Динамики JBL PowerUp будут воспроизводить музыку, пока заряжается телефон.

Nokia постаралась сделать процесс беспроводной зарядки удобнее, чем у конкурентов. Активная площадь зарядного устройства увеличена до 80 %, чтобы пользователь просто смог положить телефон на платформу, не тратя лишнее время на его правильное размещение.

Все эти зарядные устройства вы сможете приобрести в магазинах, которые будут торговать смартфонами Lumia 920 и 820.

Передача энергии беспроводным путем – давно не утопическая панацея, не научная фантастика и не байки киберпанка. Правда, это направление в головах ученых, изобретателей и инженеров развивалось почти сто лет – отцом его по праву можно считать гениального Николу Тесла (вот его бы взять и перенести в наше время, а?!) – но и на том спасибо. Беспроводная зарядка для телефона, как любят говорить старшие, «это вещь!»

А правда: многие модели смартфонов можно подзарядить, просто присоединив соответствующий модуль. Для тех, кого реально задолбало распутывать шнуры зарядных устройств (в которых часто запутываются еще и пальцы в придачу) ежедневно, беспроводная зарядка предлагает обоснованную и эффективную альтернативу.

для телефона – что мы знаем об этом зарядном устройстве?

Когда слышишь термин «беспроводная зарядка», то по мнению вполне резонно приходит возможность подзарядки телефона на любом расстоянии от зарядного устройства. Нет, люди добрые, не путайте себя, потому что это совсем не вай-фай и его производные, хотя звучит нечто похоже. Это заблуждение, которое является необходимым злом – то есть, обеспечивает нас простой терминологией для более легкого понимания технологии. На самом же деле «беспроводная зарядка для телефона» это ни что иное как «магнитно-индукционная зарядка».

Как следует из названия, оснащены мощной электромагнитной катушкой, которая, собственно, генерирует поле. В тот момент, когда Вы кладете телефон на поверхность зарядного устройства, катушка активируется, и устройство начинает заряжаться благодаря утилизации магнитного поля, сгенерированного катушкой.

Это не одно и то же, что и в случае с магнитным зарядным кабелем, которыми оснащают некоторые модели Mac. Такие кабели используют магниты для присоединения к портам, но из точки А в точку В ток поступает благодаря обычной проводимости, а не магнитной индукции.

Как быстро будет заряжаться телефон?

Скорость подзарядки целиком и полностью зависит от силы тока и напряжения. Умножьте эти два значения, и получите эффективную мощность в ваттах, которая, собственно, передается из зарядного устройства на телефон. 12-вольтовое зарядное устройство, которое генерирует 500 мА номинального тока, будет выдавать максимальную мощность подзарядки в 6 Вт номинальной мощности.

Емкость аккумулятора телефона измеряется в мАч (миллиампер-часах), и поэтому, с другой стороны, среднестатистический зарядное устройство покажет, сколько единиц напряжения и под каким амперажом оно доставит через постоянный ток.

Обычные проволочные зарядные устройства доставляют 1 А номинального тока при 5 В напряжения. Это означает, что аккумулятор на 3000 мАч заряжается примерно за 3,5 часа. Большинство беспроводных зарядных устройств тоже следуют этому нормативу (5 В напряжения), но снижают ампераж (самый высокий показатель ≈ 0,65 А). Естественно, что из-за этого и сама батарея на 3000 мАч будет заряжаться дольше (у разных производителей будет разное время, но в среднем рассчитывайте на дополнительные 40 мин).

Еще устройства используют индукционную зарядку?

Беспроводная зарядка, в этом смысле, как мы ее понимаем сегодня, не является инновацией, которая своим появлением должна благодарна смартфонам. Вот, например, в электрических зубных щетках технологию беспроводной зарядки используют уже достаточно давно. Чтобы избежать замыкания, порты подзарядки подобных устройств, которым грозит контакт с водой, надежно защищены под толстым корпусом. Таким образом, индуктивный – единственный вид подзарядки, который возможен для таких устройств.

Вопросы безопасности

Однажды поднялся шум из-за того, что несколько пользователей стали жертвами мошенников: они заряжали свои телефоны через USB-кабели, а злоумышленники воспользовались этим подключением для доступа к устройству.

За границей довольно распространена практика, когда посетителям ресторанов или кафе предлагают подзарядить свои смартфоны через беспроводные зарядные устройства, поэтому вполне логично, что многие люди задаются вопросом: может ли то же самое произойти при использовании беспроводной зарядки?

Нет, не может. Проблема с проводными зарядными устройствами была в том, что они использовали USB (то есть, все 5 контактов), и это позволяло некоторым зарядным устройствам подключаться к смартфону и, грубо говоря, взаимодействовать с ним почти как компьютер.

В случае беспроводной зарядки, в катушке индуктивности только одна цель: активировать магнит так, чтобы телефон смог «подпитаться».

Конечно, все изменится, если производители смартфонов примут решение разрешить телефонам использовать беспроводные зарядные устройства как точки обмена данными. Но пока такого не видно даже в ближайшем будущем, поэтому угрозы целостности данных нет никакой.

Пользуетесь ли вы или старыми-добрыми привычными проволочными? Хотели бы попробовать беспроводную зарядку? Вообще, что думаете об этой технологии?

Есть несколько технологий передачи электричества по воздуху, в том числе с помощью лазера, звуковой волны и прочих интересных способов. Но коммерческой из них пока можно назвать лишь одну - использование электромагнитной индукции, посредством которой передавать энергию пытались еще Фарадей и Тесла. Самый распространенный на сегодня стандарт индуктивной зарядки уже лет семь разрабатывается организацией Wireless Power Consortium. Стандарт этот называется китайским словом Qi - произносится как «chee» по-английски или как «ци» в русской традиции перевода. Его официально поддерживают практически все производители мобильников, начиная с телефонов Samsung, Sony, Lumia, заканчивая маленькими компаниями, чьи названия никому ни о чем не говорят. Зарядными станциями, соответствующими этому стандарту, в течение года обещают оборудовать некоторые американские аэропорты, британские «Макдоналдсы» и «Старбаксы», и это, как становится понятно, только начало списка . К нему же можно отнести новую икеевскую мебель и лампы со встроенными зарядными панелями - их начнут продавать в Европе в этом месяце. Даже Apple, которая, как всегда, стоит немного в стороне и официально Qi не поддерживает, в своих часах, похоже, все-таки придерживается принципов WPC.

Как это работает

Беспроводная зарядка по технологии WPC предполагает наличие в телефоне и зарядном устройстве индукционных катушек: одна выступает в роли приемника, другая - в роли передатчика электричества. Когда зарядку подключают к электросети, в ней возникает напряжение, а вокруг ее катушки-передатчика - магнитное поле. Когда в это поле попадает телефон, электромагнитные волны в его катушке-приемнике преобразуются в электричество - батарея телефона начинает заряжается. Стандарт Qi подразумевает, что для полноценной передачи энергии расстояние между устройствами не должно превышать 3–5 сантиметров. То есть они должны практически касаться друг друга. Поэтому большинство нынешних индукционных зарядок представляют собой небольшие панели, на которые необходимо класть телефон. При этом их КПД составляет около 75–80% - чуть меньше, чем у проводных зарядок.

В чем плюсы и минусы

Если говорить о рядовом пользователе, у индуктивной зарядки есть только одно существенное преимущество. Она освобождает от необходимости подсоединять кабель к телефону (плееру, камере, часам и прочим небольшим устройствам). И хотя ее называют беспроводной, собственно от провода она не освобождает, поскольку он нужен для подключения зарядной панели к розетке. У этих панелей есть и другие недостатки: они немного дороже и в среднем заряжают в полтора-два раза медленнее.

Опасна ли беспроводная зарядка

Это, наверное, самый популярный вопрос, который задают Wireless Power Consortium, и производители мобильных, разумеется, отвечают, что это безопасно. В этом же пытаются всех убедить производители электробритв и зубных электрощеток - для их подзарядки тот же индукционный принцип уже применятся давно. Но стоит иметь в виду, что электромагнитные волны, благодаря которым передают энергию беспроводные панели, относятся к спектру так называемого неионизирующего (и оттого безопасного в отличие, скажем, от рентгеновского) излучения. Электромагнитные волны того же спектра служат для передачи сигнала радиостанций, сотовых вышек, вайфай-роутеров. Например, сигнал мобильного телефона передается постоянно и на куда большие расстояния, но для работы его приемника достаточно небольшой мощности (в пределах 1–2 ватт). Максимальная мощность беспроводных панелей стандарта Qi существенно выше - 5 ватт. Но они (пока) работают на крайне малых расстояниях, к тому же автоматически отключаются (а значит - прекращают излучать волны), если устройство зарядилось.

В любом случае убедительных доказательств того, что беспроводная зарядка стандарта Qi (как и сигнал сотовой связи) может угрожать здоровью, никто еще не представил. Впрочем, Wireless Power Consortium работает и над более мощными беспроводными чарджерами (до 120 ватт), способными заряжать ноутбуки. Но с этими устройствами пока осторожничают, и никто их, кажется, не выпускает.

Какие устройства поддерживают беспроводную зарядку Qi

Узнать об этом можно в поиске на сайте WPC . При этом стоит помнить, что для осуществления беспроводной зарядки вам потребуется две вещи: приемник и передатчик энергии. Одни телефоны (и носимые устройства) уже имеют встроенные зарядные модули, они же приемники; к ним остается только подобрать беспроводную панель, она же передатчик. Другие телефоны - все айфоны, к примеру, - эту технологию пока не поддерживают. К ним, помимо панели, придется купить еще и специальный чехол или насадку с зарядным модулем, который подключается к смартфону через привычный разъем для зарядки.

Примеры беспроводных зарядок

Samsung Wireless Charging Pad

PowerBot

Бестселлер и, судя по отзывам, лучшая беспроводная панель на «Амазоне». Совместим с приемниками стандарта Qi. К нему прилагается micro-USB-провод (значит, его можно подключить к ноутбуку или портативному аккумулятору). Довольно надежная и недорогая модель.

Самое, наверно, захватывающее обещание последних лет - передатчик размером с хлебницу, который позволяет заряжать телефоны, умные часы и браслеты, пульты или геймпады на расстоянии до 10 метров. Это уже в большей степени беспроводная технология, освобождающая от возни с зарядным устройством. Не важно, лежит ли телефон на столе или в кармане: как только он разрядится и окажется в радиусе действия передатчика, тот начнет его заряжать. Впрочем, заряжаемое устройство должно быть снабжено специальным приемником Cota. Начать поставки этих приемников производителям устройств разработчики обещают в конце года.

iQi Wireless Charging Receiver

Напоследок пример того, как обстоят дела с беспроводной зарядкой телефонов Apple. Поскольку айфоны технологию пока не поддерживают, на помощь приходят костыли в виде чехлов, насадок и прочих аксессуаров. Например, чехлы Duracell за 120 долларов, которые сама Apple рекомендует в своем магазине . Но самое удивительное приспособление того же назначения - карта-приемник iQi, которую подключают через разъем Lightning и прячут под обычным чехлом телефона. Проект, успешно собравший средства на краудфандинговой платформе Indiegogo , сейчас можно найти на «Амазоне» (хотя все же лучше, наверное, попробовать дождаться седьмого или восьмого айфона: у того или другого, по слухам, будет свой встроенный приемник для беспроводной зарядки).