Как работает беспроводная зарядка для телефона, обзор моделей, как сделать своими руками

8902

Нельзя сказать, что даже в ближайшее время беспроводная зарядка полностью вытеснит обычные зарядные устройства, но тенденция идет к тому, что высокие технологии все равно когда-то возьмут вверх и все свои мобильные устройства мы будем заряжать с помощью электроэнергии передающейся по воздуху или каким-либо другим удобным высокотехнологичным способом.

Из статьи вы узнаете, что такое беспроводная зарядка и как она работает, какие телефоны поддерживают данную технологию, что предлагает рынок и как сделать беспроводную зарядку для телефона своими руками.

Как работает беспроводная зарядка

Зарядка телефонов, смартфонов и других мобильных устройств беспроводный методом осуществляется с помощью специального устройства, состоящего из:

  • зарядной станции (базы);
  • кабеля USB/micro USB;
  • индукционного приемника (ресивера), который может отдельно идти в комплекте, быть встроенным в чехол или в девайс поддерживающее технологию беспроводной зарядки, к примеру, в смартфон Samsung Galaxy S8.

Т.е. уже существуют смартфоны, в которых предусмотрена данная технология, но конкретно на моделях мы остановимся ниже.

Стоит обратить внимание, что ресиверы для каждой модели смартфона имеют разную форму, размеры и места расположения контактов, поэтому уточняйте перед покупкой, подойдет ли он к вашему смартфону или нет.

Использование идеи беспроводной передачи электроэнергии при помощи электромагнитной индукции токами высокой частоты была предложена еще Теслой в начале XX века, но как мы видим широкое распространение она начала получать только в наше время.

В нашем случае переменное магнитное поле создается зарядной станцией, которая запитывается через USB провод.

Индукционный приемник взаимодействует с этим полем и в катушке, которая в нем вмонтирована формируется разность потенциалов, т.е. электрический ток, который и заряжает устройство.

Получается, что одна катушка является передающей, а вторая принимающей.

Важно понимать, что существует ограничение по расстоянию, на котором технология работает, но про это дальше.

Поговорим про стандарты

Около 8 лет назад компания Wireless Power Consortium разработала стандарт беспроводной зарядки с одноименным названием WPC, который получил широкое распространение и стал внедрятся в большинство современных мобильных девайсах. Данный стандарт имеет и более распространенные название “Qi”.

Сейчас многие общественные заведения, рестораны, кафе, автостанции, аэропорты, порты предлагают своим клиентам бесплатную услугу — беспроводную зарядку мобильных устройств по стандарту «Qi».

Как раз именно в стандарте WPC прописано, что беспроводная зарядка должна базироваться на взаимодействии между собой двух катушек, одна из которых встроена в базовую станцию, а вторая в смартфон или другое мобильное устройство. Расстояние взаимодействия не должно превышать 5 см.

Преимущества и недостатки технологии

Главные преимущества технологии:

  1. Удобство использования как дома, так и общественных местах;
  2. Нет необходимости постоянно пользоваться кабелем, что повышает срок службы зарядного гнезда на смартфоне (бывали случаи, когда контакты гнезда от частого использования переламывались);
  3. Небольшие габариты (зависит от модели);
  4. Безопасны для здоровья.

Недостатки:

  1. Дорого по сравнению с проводной зарядкой;
  2. Отсутствие мобильности – станция должна подключаться к сети (если исключить внешний аккумулятор Power Bank);
  3. Ниже на 20-25% КПД работы, чем проводные аналоги;
  4. Малый радиус действия (до 5 — 8 см);
  5. Большие габариты (зависит от модели);
  6. Зарядка происходит дольше;
  7. Индукционный приемник, идущий в комплекте с базой, может не подойти к вашему смартфону (по длине не разместиться под крышкой или при боковом размещении гнезда зарядки);
  8. Смартфоны с поддержкой беспроводной зарядки имеют большие размеры по сравнению с обычными аналогами по причине размещения в них приемной катушки;
  9. Не все чехлы позволяют зарядить смартфон таким методом.

Хочется отметить, что, казалось бы, недостатков у беспроводной зарядки большие, чем преимуществ, но именно удобство использования устройства перекрывает его большинство негативных качеств.

Телефоны поддерживающие беспроводную зарядку

Ниже приведен список смартфонов с интегрированной беспроводной зарядкой и совместимые со стандартом «Qi» на время написания статьи (сентябрь 2017 года):

  1. Samsung Galaxy: S8, S7 Edge, S7, S6 Edge, S5, S6, Note 5, S6 Edge, SM-G925F, SM-G9298, S8 Plus, S6 Duos, Note FE, S5 Duos, Note 5 Duos, S5 Octa;
  2. Lumigon T3;
  3. HP Elite X3;
  4. LG: G6, G4, G6 Plus DualSim, Nexus 4, Nexus 5, G6 DualSim, G3 DualSim;
  5. Sony Xperia: Z3, Z2, Z3 Compact, Z3 Plus Dual, Z3 Dual;
  6. Motorola: Nexus 6, Moto X Force;
  7. Nokia Lumia: 1020, 830, 920;
  8. Microsoft Lumia 950 Dual;
  9. Yota Phone 2.

Со временем будут появляется новые модели смартфонов, поэтому если вам известно устройство, которое поддерживает данную технологию напишите про это в комментариях.

Что предлагает рынок

Всему настает свое время, поэтому несмотря на то, передача электроэнергии на расстоянии технология не новая, именно воплощение ее в беспроводной зарядке послужило толчком к созданию специальных устройств для использования ее в быту.

Беспроводные зарядные устройство сейчас выпускает много компаний, основные из них китайские.

Но все равно основными игроками рынка остаются компании Apple и Samsung, Sony, Lenovo, Xiaomi, Asus, Huawei, LG, Meizu, Prestigio, HTC, Nokia, Doogee, JVC, Motorola, ZTE, JBL, Fly, Impression, Bravis, Assistant, Astro, Oukitel, Nomi, Nillkin, Atlas, Luna, Value, EFIR, Promate, GOLF, Protech, Defender, iOttie, Momax.

Безусловно, рассказать про все модели, представленные на рынке невозможно, но мы затронем несколько девайсов, которые нас заинтересовали.

Беспроводная зарядка Samsung

Так как смартфонов Samsung с поддержкой беспроводной зарядки уже выпускается много, и они пользуются заслуженной популярностью, компания начала выпускать соответствующие девайсы.

EP-PG920IBRGRU.

Подходит для беспроводной зарядки смартфонов Samsung Galaxy S6, Galaxy S6 Edge и Galaxy S7, S7 Edge и других моделей при докупки приемного адаптера.

Имея красивый дизайн, небольшие размеры 97 х 16.8 мм и вес около 90 грамм данная модель легко впишется в дизайн любой комнаты.

Входное и выходное напряжение 5 В, выходной ток 1000 мА, входящий ток 2000 мА, LED-индикация заряда.

Преимущества модели:

  1. Компактная, легкая модель в красивом стильном дизайне;
  2. Быстро заряжает смартфон, к примеру, Galaxy S7 Edge с адаптером на 1000 мА заряжает на пол процента за 1 минуту;
  3. Телефон не соскальзывает во время зарядки;
  4. Совместим с другими телефонам при условии докупки адаптера для беспроводной зарядки и интегрировании его в корпус под крышку, к примеру, Samsung Galaxy Note 4 или 3.

Недостатки:

  1. Нет адаптера на 2 Ампера в комплекте;
  2. Сильно нагревает смартфон Galaxy S6 (из отзывов);
  3. Не заряжается через металлизированные чехлы;
  4. Плохо видно светодиод, нужно смотреть только сверху;
  5. Отключается после полной зарядки. Т.е. если вы поставили на зарядку Samsung Note 5 вечером, то за 3.5 часа он уже зарядится до 100%. Устройство отключиться, а утром телефон уже будет частично разряжен.

Модель EP-NG930BBRGRU.

Разработано для беспроводной зарядки смартфонов Samsung Galaxy S7, S7 Edge, но может быть использовано для других моделей, к примеру, S8 или Motorola X Force (чехол Nillkin Super Frosted Shield).

Имеет встроенный вентилятор, что позволяет не переживать за перегрев смартфона и самого беспроводного зарядного.

Имеет два выходных напряжения на 5 и 9 вольт, входное только 5 В. Вес 167 грамм, размеры 113 х 87 х 84 мм. Выходной ток 1000 А.

С оригинальным блоком питания от S7 Edge заряжает последний до 100 % за 4.5 часа.

Преимущества:

  1. Эргономичный и красивый девайс;
  2. Вертикальное расположения площадки позволяет просматривать видео в режиме зарядке;
  3. Поддержка смартфонов от других производителей;
  4. Наличие вентилятора, благодаря этому телефон не греется;
  5. Работает с большинством блоков питания, идущих в комплекте со смартфонами;
  6. Работает через толстые чехлы (не металлизированные);
  7. Поддержка microUSB, что для многих важно;
  8. Не скользит, хорошо стоит на столе;
  9. Поддерживает обычную и быструю зарядку;
  10. Поддерживает заряду в оригинальном чехле UAG;

Недостатки:

  1. Отсутствует блок питания в комплекте;
  2. Не работает как быстрое беспроводное от QC 2.0/3.0 зарядок;
  3. Тонкий пластик, который легко повредить при транспортировке;
  4. Нет возможности отключить синюю лампочку, ночью сильно светит;
  5. Нельзя корректировать угол наклона;
  6. Заряжает не через все чехлы (перед покупкой изучите отзывы).

Tray Design Black (EP-PA710TBRGRU).

Еще одна интересная модель от Samsung с возможностью беспроводной зарядки нескольких девайсов.

Может заряжать все устройства (не только смартфоны) поддерживающие стандарт «Qi».

В комплект входит сетевое зарядное устройство EP-TA300 на 25 Вт с кабелем USB Type-c длиной 1.5 метра.

Входное напряжение 12 В, выходное – 5 В. Сила тока на выходе 1000 мА.

Длина 201.8 мм, высота 17.8 мм, ширина 77.94 мм.

Преимущества модели:

  1. Стильный дизайн;
  2. Возможность зарядки нескольких устройств;
  3. Подходит для большинства моделей смартфонов поддерживающих беспроводную зарядку;
  4. Наличие блока питания в комплекте.

Недостатки:

  1. Отсутствие microUSB;
  2. Большие габариты.

Беспроводные зарядки для iPhone

Модель EFIR.

Совместима с iPhone 5 / 5s / 5c / 6 / 6 plus / 6s / 6s plus / SE / 7 / 7 plus при вставлении приемного ресивера под чехол (идет в комплекте).

Эффективное расстояние заряда от базы до смартфона 8 мм. Входящий ток 2 А, 5 Вольт.

Исходящий ток 1 А, 5 Вольт. Циклов заряда – 5000.

В комплекте идет приемный ресивер, блок питания, кабель micro USB – 9 см, USB-адаптер на 2 А.

Размеры – 10 см х 1 см.

Преимущества модели:

  1. Подходит для всех моделей iPhone выше пятой модели (при установке ресивера);
  2. Красивый и стильный дизайн;
  3. Компактные размеры;
  4. Легкий;
  5. При разряде iPhone не менее 40% скорость зарядки не отличается от проводной;
  6. Наличие в комплекте блока питания;
  7. Поддержка других телефонов если они имеют приемник беспроводного заряда, и поддерживают входящий ток 5V/1.0A, к примеру, Microsoft Lumia 950XL.

Недостатки:

  1. При разряде iPhone менее 40% скорость зарядки ниже на 10 – 15 минут от проводной;
  2. Есть жалобы на качество материалов (пластика и контактов);
  3. Ресивер имеет большие размеры, подходит не для всех чехлов, многие из них его не скрывают. Поэтому для использования устройства нужен толстый чехол, что для многих не удобно;
  4. Наличие чехла обязательна;
  5. По отзывам сильно греет iPhone SE;
  6. После установки ресивера (он подключается один раз и не снимается) остается возможность заряжать мобильный телефон только с диска, что для многих не удобно.

Беспроводные зарядки LUNA

FANTASY.

Данное беспроводное зарядное можно назвать универсальным, оно подходит для большинства моделей смартфонов (iPhone и Android).

Так как толщина ресивера, идущего в комплекте, всего 0.6 мм его легко можно разместить под чехол, а если есть возможность, то и под крышку мобильника.

Не поддерживает чехлы со встроенными магнитами. Имеет встроенный LED индикация заряда.

Вес — 60 грамм, размеры — 76 мм на 76.6 мм. Расстояние эффективного заряда 8 мм.

Входящий ток 2 А и 5 В, исходящий 1.5 А/5 В.

Преимущества:

  1. Подходит для большинства современных мобильных телефонов, к примеру, LG G6 (необходим приемник для данного телефона), Meizu Pro 6 (нужен приемник под Type C), Xiaomi Redmi 4a (подходит стандартный приемник), Samsung GALAXY A5, Xiaomi Mi5 (Type C);
  2. Под каждый телефон производитель поставляет в комплекте приемник с нужным типом подключения (нужно обговаривать этот момент при покупке);
  3. Красивый дизайн;
  4. Небольшие размеры;
  5. Толщина приемника 0.6 мм.

Недостатки:

  1. Отсутствует блок питания;
  2. Стандартный приемник не подходит для многих телефонов, нужно уточнять у производителя и заказывать вместо стандартного.

Как сделать своими руками

Полностью описывать цикл создания собственного варианта беспроводной зарядки нет смысла, для этого нужно писать отдельную статью, что мы и сделаем позже.

Для того чтобы сделать беспроводный аналог своими руками понадобится:

  1. Кусочек макетной платы (будет играть роль коробки, на которой будет монтироваться база-генератор;
  2. Пленочный конденсатор емкостью от 0.33 до 1 мФ, от 250 до 400 В. Идеальный на 0.47 мФ;
  3. Два диода UF4007 – ультрабыстрый с током 1 А, обратное напряжение 1000 вольт. Нельзя использовать диоды с индексом IF.
  4. Два резистора с номиналом 0.25 – 1 Вт и сопротивлением от 240 до 510 Ом;
  5. Два полевых высоковольтных транзистора, рекомендовано 20N50 (500 вольт, 20 ампер) или более доступные аналоги — ирф740, ирф840.
  6. Дроссель (подойдет готовый от компьютерного блока питания).

Принципиальная схема показана ниже.

Задача приемного уза – выпрямить ток с помощью диода (UF4007), сгладить его, стабилизировать до уровня 5 вольт и подать на разъем для зарядки. Здесь используем конденсатор от 47 до 100 мФ при рабочем напряжении 25 вольт.

Сам приемный контур состоит из 10 витков, толщина провода 0.75 мм.

Передающий контур имеет две полуобмотки, которые соединены со средней точкой, от которой провод идет через дроссель к плюсу питания.

К плюсу питания также подключаются ограничительные резисторы, которые идут к базам транзисторов.

Диоды UF4007 подключены к базе одного транзистора и идут к коллектору противоположного транзистора. Тоже самое со вторым диодом.

Ключи нужно использовать полевые, биполярные в нашем случае не подойдут.

Эмиттер подключаем к минусу питания, а коллектор идет к концам обмотки.

Доработанная схема показана ниже.

Схема

Дальше начинаем спаивать наши детали. Для этого берем припой со встроенной канифолью.

Полный процесс изготовления беспроводной зарядки смотрите на видео.

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here

*

code