Mi a vezeték nélküli töltés és hogyan működik?

A vezeték nélküli töltés, mint például a sok Android telefon által használt Qi töltőtechnika, nem új technológia. A Panasonic elektromos borotvám sok évvel ezelőtt használta, és a legtöbbünk fogkeféket láttak, amelyek vezeték nélkül töltik a bölcsőt. És természetesen nem feledkezhetünk meg Pálról és annak módjáról, amellyel a Touchstone segítségével vezeték nélküli töltést hozott a tömegekhez. Most, hogy a méret, a költség és a hatékonyság korlátozásai egy kicsit enyhültek, sokkal értelmesebb a vezeték nélküli töltést beilleszteni olyanba, mint például az Android telefon vagy az óra.

Néhány kérdést felveszünk a vezeték nélküli töltésről és annak működéséről, szóval tegyünk néhány percet, és beszéljünk az alapokról; mi ez, hogyan működik, és miért szeretné ezt a következő Android vásárláskor.

Még több: A legjobb vezeték nélküli töltőbetétek a Galaxy S8-hoz

Mi a vezeték nélküli töltés?

A vezeték nélküli töltés nem varázslatos - még mindig szükség van vezetékre. A különbség az, hogy a vezetéket a telefon helyett egy töltőaljzathoz csatlakoztatják, így egyszerűen leengedheti Android-ját a töltőre, és a dolgok úgy működnek, hogy semmit sem csatlakoztatnak a telefonhoz. A töltőalap szinte bármilyen alakú vagy méretű lehet, és akár olyan is lehet, mint például az autó kötőjele vagy az IKEA lámpájának alapja. Mindaddig, amíg meg tudja találni a megfelelő helyet az Android hátulján, a megfelelő helyen, a töltő alján, addig fog működni.

Jó példa erre a vezeték nélküli töltési bázis elhelyezése az asztalon munkahelyén. Ha nem használja a telefont, akkor bekapcsolja a töltőbe. Ha telefonját kell használnia, vegye fel, és az díjköteles. A vezeték nélküli töltés nem olyan gyors, mint a gyors töltés, de egyszerű és olyan, amit valószínűleg használ, hogy telefonja egész nap tetején legyen (a példánkban). Itt ragyog a vezeték nélküli töltés - a könnyű használat.

Hogyan működik a vezeték nélküli töltés?

A vezeték nélküli töltés két rezonáns induktív csatlakozót használ az alacsony teljesítményű jelek továbbítására két eszköz között. Ezeket úgy tervezték, hogy áramot továbbítsanak anélkül, hogy érintkeznének egymással, mint egy normál vezetékes csatlakozás esetén. A bázisállomásnak, amelyet a saját tápegységén keresztül csatlakozik a falhoz, van egy adótekercs, és a telefonján egy vevőtekercs van. A bázisállomás rendszeresen továbbít egy jelet, és amikor egy vevőtekercs elég közel kerül, a rezonanciaváltozás (a bázisállomás megváltoztatja rezgésének amplitúdóját - gyorsabban rezeg) történik a jelben. A jel hullámformáját ezután moduláljuk (úgy változtatjuk meg, hogy a telefon tekercsének tudomása legyen az energia továbbításáról), és megkezdődik az induktív töltés.

A vezeték nélküli töltés ugyanazt az elektromos elméletet használja, mint egy generátor: a mechanikus energia elektromos energiát hoz létre.

Az induktív töltés e két speciálisan tervezett elektromágneses tekercs segítségével mágneses teret hoz létre két eszköz között. Van egy bonyolult folyamat, amely lehetővé teszi a mágneses mező számára, hogy áramot termeljen a potenciál és az oszcilláció különbsége révén. Az oszcilláció egy időzített ismétlődő variáció, és egy elektromágneses tekercs esetében rezgésnek tekintheti.

Az Android készülék tekercse szintén csatlakozik az akkumulátor töltőáramköréhez, és az akkumulátort a mágneses mező által indukált energia felhasználásával töltik.

Az elektromágneses indukció nagyon jó, és az alapok az, hogy ha egy elektromosan vezető anyagot, például egy tekercset vagy tekercset mozgatnak egy mágneses mező jelenlétében, akkor az elektronok áramlanak. Az olyan dolgok, mint egy gázüzemű generátor, "villamos energiát" hoznak létre azáltal, hogy mechanikus energiát használnak az EMF (elektromotor erő) létrehozására. Az elektromágneses indukciót transzformátorokban és árammérő eszközökben is használják.

A vezeték nélküli töltés nem túl hatékony, de a szabvány minden iterációjával egyre jobb.

A hőszükséglet szintén jön létre, és ez része annak, hogy a vezeték nélküli töltés nem a leghatékonyabb módja az energia áramlásának a falról az akkumulátorra történő átviteléhez. Ezért is hosszabb időt vesz igénybe a telefon feltöltése a Qi padon, mint ahhoz, hogy bedugja a falba. Míg az új módszerek és anyagok magasabb frekvenciákat és vékonyabb tekercseket használnak, mint a múlt iterációk, a vezeték nélküli töltés továbbra is kevésbé hatékony és költségesebb, mint a szokásos vezetékes töltés. A belátható jövőben is így marad.

Egyszerűsíteni:

• Mind az Android, mind a töltő speciális elektromos tekercsekkel rendelkezik.
• Amikor a két tekercs elég közel áll egymáshoz, a mágnesesség felhasználásával kis rezgéseket (rezgéseket) hoz létre a tekercsben, és a telefon belsejében lévő tekercs EMF-et hoz létre.
• Ez az EMF kis mennyiségű energiát továbbít a telefon töltőáramkörén keresztül és tölti az akkumulátort.
• Többet fizet, és hosszabb ideig tart a feltöltés, mint ha a telefonra csatlakoztatná, és több hőt termel, mert ez kevésbé hatékony, mint a vezetékek hagyományos módon történő csatlakoztatása.
• Faraday indukciós törvénye fantasztikus, és a Maxwell – Faraday egyenlet olyan, mint a matematikai csokoládé: édes és dekadens. A vezeték nélküli töltés szintén nagyon félelmetes, ha azt is használja.

Egy szó a Powermat-ról

A Qi nem az egyetlen vezeték nélküli töltési szabvány. Más szabványok, mint például a Powermat használják a vezeték nélküli töltési megoldások felépítésére. Ezek eltérő szabványt használnak, mint a Qi, de a mögöttük lévő tudomány ugyanaz. A Powermat olyan cégekkel együttműködött, mint az AT&T és a Starbucks, hogy bázisállomásokat biztosítson nyilvános helyeken, és a telefonhoz mellékelt speciális tok vagy töltőblokk segítségével vezeték nélkül tölthet. Együttműködnek a General Motors-szal is, és azon dolgoznak, hogy beépített vezeték nélküli töltőállomásokat hozzanak a járművekbe.

A Powermat igazán nagyszerű dolgokat csinál (nagyszerű, ha egyébként villamosmérnök vagy), és mások azt állítják, hogy ez a jobb szabvány. Mindenesetre a Qi gyakoribb.

Bár ugyanaz az alapvető elektromos elmélet vonatkozik mind a Powermat, mind a Qi vonatkozásában, a különböző szabványok azt jelentik, hogy nem kompatibilisek. A Qi-kompatibilis telefonja nem töltődik a Powermat alapon, mert a küldött és fogadott jelek eltérőek. Ha van Powermat berendezése, akkor biztosnak kell lennie abban, hogy több Powermat készüléket vásárol, hogy mindent működjön.

Vannak kivételek, például a Samsung Galaxy telefonok, amelyek tartalmazzák mind a Qi, mind a Powermat szabványokat.

Miért akarok vezeték nélküli töltést a következő telefonomban?

Most, hogy széles körben elfogadott szabványunk van - itt a Qi szabványról beszélünk -, nem szabad elfelejtenünk, hogy minden Qi töltő működni fog minden olyan készülékkel, amely Qi tanúsítással rendelkezik. Ez azt jelenti, hogy a vásárolt töltő, függetlenül attól, hogy egy 6 dolláros kínai márkanevű egységet az Amazon-tól, vagy egy olyan márkanévvel rendelkezik, mint a Samsung vagy a Zens - fog működni a jelenleg használt eszközzel és a jövőben vásárolt eszközökkel.

Nem használ vezeték nélküli töltést, mert "jobb". Azért használja, mert sokkal kényelmesebb. Sokkal több.

Csatlakoztassa ezt a kényelmi tényezővel - és mindaddig, amíg nem vásárolt pár Qi töltőt, és nem helyezi őket olyan helyekre, ahol valószínűleg beállítja a telefonját, nem igazán érti, milyen kényelmes ez. Lehet, hogy Qi töltője van az íróasztalánál, az asztalon a nappaliban, egy az autójában és egy az éjjeliszekrényén. A Galaxy S8 szinte soha nem lesz kevesebb, mint 50% -a. Nem azért, mert a Galaxy S8 akkumulátorának élettartama nagy, vagy azért, mert a Qi töltők "jobban működnek", hanem azért, mert amikor nincs kéznél, akkor töltődik.

Természetesen ott vannak a töltőalapok megvásárlásának kezdeti költségei, de nagyon olcsók - nagyjából ugyanolyan költségek, mint egy jó fali szemölcs és USB-kábel. Ahogy egyre több kézi eszköz és okostelefon mozog a Qi szabvány felé, egyre több eszköz képes lesz használni a töltőket.

A vezeték nélküli töltés nem teszi a telefon működését másképp, de megváltoztathatja a használatát.

Frissítés 2017. szeptember: Tisztázta az elektromos áram elmélet egy részét és ellenőrizte a Qi szabvány legújabb verzióinak megjelenését.