Бездротова зарядка з'явилася кілька років тому. Сучасні виробники телефонів, планшетів та інших гаджетів використовують технологію поповнення ємності акумулятора. Покупці відзначають зручність використання цього виробу.

Принцип роботи пристрою

Для заряду смартфонів Samsung, iPhone, Sony та інших марок часто використовують спеціалізовані док-станції без електричних кабелів. Принцип роботи пристрою простий. Телефон розміщується на спеціальній панелі для поповнення ємності батареї.

Принцип роботи виробу полягає у використанні індукційної котушки. Застосування такої зарядки є безпечним для людини. Відсутність дроту знижує ризик електричного замикання.

У 2015 році шведська компанія ІКЕА розпочала продаж меблів із вбудованим модулем бездротової зарядки. Флагманські моделі телефонів – Samsung, Sony, Xiaomi, Lumia – підтримують Qi.

Передбачається, що зарядні станції без електричних проводів з'являться в аеропортах, ресторанах, кафе, торгово-розважальних центрах, кінотеатрах. Це дозволить швидко здійснити заряд гаджетів у зручний для власника час.

Стандарт виробу, призначеного для поповнення ємності акумулятора, названо на честь терміна філософії Сходу, що означає потік енергії. Розроблено організацією, що поєднує світових компаній-виробників електронних виробів. Консорціум поставив собі завдання – стандартизувати процес поповнення ємності акумулятора смартфонів індукційним способом.

Індукційна котушка, що використовується в сучасних пристроях без електричних дротів, вигадана. Вчений довів, що при підключенні до джерела живлення виникає магнітне поле.

Принцип роботи таких виробів, що підтримують технологію Qi, простий. Дві котушки розташовуються у радіусі дії магнітного поля. До однієї з них підключається джерело живлення. У другій котушці виникає напруга. Важлива умова – котушки не стикаються між собою.

Бездротова зарядка складається із двох модулів. Перший компонент вбудований у смартфон чи планшет. Модуль називається ресивер чи приймач. Компонент проводить електричний струм батареї гаджета.

Другий компонент – трансмітер. Передавач може мати різну форму та розмір. Попит у покупців мають круглі і прямокутні зарядні пристрої.

Технологія Qi здатна зарядити телефон, розташований на відстані 4 см від передавача. Багато покупців цікавить, як працює зарядка. Після встановлення смартфона на підставку магнітне поле утилізується та заряджає пристрій.

Потужність бездротових виробів не перевищує 5 Вт. Магнітне поле не іонізуюче. Воно не впливає на організм людини. Дія аналогічна сигналу Wi-Fi або мобільного зв'язку.

Вплинути на організм людини здатні вироби з потужністю 120 Вт. Використовують для поповнення ємності акумуляторної батареї ноутбуків. У промислових масштабах вони випускаються. Подібна технологія заряду використовується для електричних бритв та зубних щіток. Це свідчить про безпеку пристроїв.

Перспективи та моделі, що підтримують технологію

Основною проблемою передавачів є невеликий радіус дії. Проведено багато досліджень, спрямованих збільшення потенціалу пристрою. Багато хто з них увінчався успіхом. Мікрохвилі та лазер – потужні варіанти індуктивного заряду, що передається на значні відстані. Недоліком їх є потужне випромінювання, яке здатне завдати шкоди людині.

Apple запатентувала виріб, що дозволяє заряджати смартфони на відстані до 1 метра. Компанія Intel вже працює над такою технологією магнітного поля, яка міститься в ноутбуках і здатна передавати живлення на різні периферійні пристрої.

Під брендом Samsung вже випущено док-станцію для поповнення заряджання акумулятора. Пристроєм комплектується модель Galaxy S7. До інших пристроїв цього бренду потрібно підібрати та придбати спеціальну платформу, щоб скористатися таким методом поповнення ємності батареї. Якщо модель смартфона не підтримує технологію та не оснащена вбудованим ресивером, то використовують чохли або спеціальні наклейки на них.

Універсальні бездротові зарядки використовують для телефонів:

• Samsung Galaxy S3, S6, S7, S8 різні модифікації;
• Lumia;
• Lenovo;
• iPhone.

Час повного заряду акумулятора становить від 2,5 до 3 годин. Визначається воно ємністю. Новинкою 2016 є автомобільна зарядка.

Виготовити пристрій можна самостійно, якщо є уявлення про електричний струм та проводи. Для створення передавача без кабелів своїми руками знадобляться мідний дріт та діоди.

Корпусом виробу стане пластикова коробка. Необхідні транзистори (польові чи біполярні). Вони скоротять час заряджання смартфона. Стануть в нагоді інструменти, ножиці та клей, які знайдуться у кожного.

Щоб використовувати передавач без кабелів, можна встановити універсальний ресивер. Він є роз'ємом або пластиною. Ресивер закріплюється до порту зарядки та фіксується чохлом. Використовуючи паяльник, приймач приховують під задньою кришкою телефону.

Орієнтовна вартість ресивера в комплекті з передавачем - 700 рублів. Використовувати пристрій можна для моделей телефонів, які підтримують технологію Qi.

На покупці оригінальної зарядки без кабелів краще не заощаджувати. Останні моделі смартфонів обладнані док-станцією та приймачем. Несправність цього пристрою несе додаткові фінансові витрати. Перевагу доцільно віддавати перевіреним компаніям-виробникам. Так знижується ризик перегріву станції, стрибків енергії чи перезарядження.

Переваги і недоліки

Технологія заряду акумулятора без дротів – це не чергова непотрібна функція сучасного смартфона. Відповідальний підхід компанії-виробника робить її популярною серед користувачів телефонів різних марок та моделей. Крапки заряджання гаджетів з'являються в громадських місцях. Поступово виробники позбавляють покупців електроніки численних кабелів у будинку.

Плюсами використання технології підзарядки без проводів є:

• Відсутність потреби в наявності кабелю для з'єднання смартфона та адаптера. Поповнити ємність акумуляторної батареї достатньо, піднісши гаджет до спеціально призначеної для цього платформи або розмістивши поряд в радіусі 4 сантиметри.
• Вироби, що випускаються компанією Apple, дозволяють одночасно зарядити кілька пристроїв. Сучасні моделі смартфонів вимагають придбання додаткового адаптера під час використання такого способу поповнення енергії батареї.
• Мінімальна кількість шнурів та проводів у будинку.
• Док-станцію зручно носити із собою. Але можна й користуватися передавачами колег по роботі чи домочадців.
• Відсутність потреби у підключенні до електричної мережі.
• Неможливість забути поставити електронний пристрій на заряджання.
• Непомітність приймача. Виробники меблів монтують док-станції в підлокітники, завдяки чому зарядний пристрій добре вписується в інтер'єр і не займає багато місця.
• Висока швидкість поповнення ємності акумулятора.

Величезним плюсом є можливість швидкого та зручного розміщення приладу для заряджання. Помістивши приймач на кухонному столі, журнальному столику або біля ліжка, і кладучи телефон, можна постійно підтримувати рівень заряду батареї на рівні 90-100%.

Виріб підключається до смартфона без спеціального кабелю. При цьому сама зарядка приєднується за допомогою дроту до розетки.

До недоліків виробів поповнення енергією акумуляторів відносять вартість. Зазвичай вони обходяться дорожче за стандартні зарядки. Приблизно вартість їх у 2-3 рази вища. Незважаючи на це, дана технологія приваблива для користувачів. Автомобільна зарядка – практичне рішення.

Електричними пристроями користуються багато людей. Використання виробів без дротів для поповнення ємності батареї дозволяє швидко впоратися із завданням. Вони не шкодять здоров'ю людини, прикрашають інтер'єр, зручні у використанні. Людина, яка використовує смартфон, обов'язково оцінить практичне рішення у вигляді бездротової зарядки, яку можна брати із собою на роботу чи подорож.

Явище електромагнітної індукції спостерігалося ще до Фарадея, але великий Майкл першим знайшов пояснення і спробував передати електричну силу з відривом шляхом індукції. Нині передача електроенергії на невеликі відстані на підвищених частотах без дротів дедалі більше поширюється; таким чином заряджають вже автомобільні акумулятори звичайних машин та навіть тягові батареї електромобілів. Як наслідок, бездротова зарядка своїми руками – запит, вельми затребуваний любителями робити. Підігріває інтерес до теми те, що виробники зарядних бездротових пристроїв ціну на них призначають від душі, а приймачі електроенергії з можливістю бездротового живлення коштують непропорційно дорого в порівнянні з однотипними дротовими побратимами.

Бездротова зарядка для телефону дуже зручна:не треба возитися з проводами та штекером, особливо на ніч дивлячись, коли очі вже злипаються. Крім того, телефони, смартфони та планшети стають дедалі тоншими. Загалом це непогано, але роз'єм заряду, який повинен пропускати струм до 2А, став настільки слабким, що може зламатися від незручного руху або вийти з ладу, трохи окисляться контакти. А без дротів – просто поклав апарат (гаджет) на зарядку, він і заряджається.

В індукційному бумі зарядки для гаджетів стоять особняком, аж надто гаряча розгорнулася навколо них полеміка. Одні вважають бездротові зарядки чи не породженням пекельних сил: мовляв, там зашито щось, що зомбує користувача на активне сприйняття певних релігійних, комерційних чи політичних тенденцій, а заразом його здоров'я, що губить його. Інші навпаки, ототожнюють електромагнітне поле (ЕМП) зарядки мало не містичною силою Ці, що гарантує власнику висхідну реінкарнацію. Істина в даному випадку лежить не посередині, а зовсім осторонь, тому метою цієї статті є дати інформацію про таке:

• Як, будучи, як то кажуть, ні в зуб ногою і не бажаючи турбуватися всякими там премудростями, при покупці точно вибрати бездротову зарядку дійсно нешкідливу та безпечну. Сила Ці – це вже питання чистої віри. Її буття, як і будь-якого іншого ще чогось всюдисущого, всезнаючого і всемогутнього, доказами розуму не доказується і не спростовується.
• Принцип дії та влаштування зарядних пристроїв стандарту WPC для гаджетів.
• Як правильно заряджати акумулятор телефону, смартфона, планшета.
• Способи передачі електроенергії на відстань без дротів.
• Чинники шкідливості та небезпеки, пов'язані з використанням бездротових зарядних пристроїв.
• Чи можливо і як переробити на стандарт WPC старий мобільний телефон?
• Як зробити бездротову зарядку своїми руками в домашніх умовах, придатну для будь-яких гаджетів стандарту WPC і абсолютно безпечну, уклавшись не більше ніж $10 на компоненти.

Як вибрати нешкідливу зарядку

Ейнштейн сказав якось: «Якщо вчений не здатний пояснити п'ятирічній дитині, чим вона займається, то вона або безумець, або шарлатан». Сила Ці силою Ці, але всі дійсні наші досягнення засновані на об'єктивному знанні, що не залежить від суб'єкта. Допустимо, привезли ми до себе додому амазонського дикуна, є там ще такі. Підвели його до телевізора і сказали: «Якщо ти ось цю штуку, виделку, встромиш сюди, в розетку, і натиснеш ось тут, то ось тут з'явиться картинка, а звідси піде звук». Якщо дикун зробить усе як сказано, телевізор увімкнеться, картинка з'явиться, звук піде, хоча дикун про електрику та електроніку поняття не має, а грозу вважає розладом травлення у своїх богів. Так і повний, як то кажуть, чайник, може вибрати для свого гаджета бездротову зарядку, якою можна користуватися без побоювань:

1. Переконуємося, що апарат має значок відповідності стандарту WPC (див. нижче);
2. Просимо показати зарядку: там, крім індикатора включення Power або I/O, має бути індикатор заряду Charge або позначений таким же, як на гаджеті, значком;
3. просимо увімкнути. Power має світитися, а Charge ні;
4. Кладемо на зарядку гаджет – Charge має засвітитися, а дисплей гаджета показати заряд;
5. Піднімаємо гаджет не більше ніж на 3 см над майданчиком зарядки – Charge має згаснути, а дисплей показати припинення заряду.

Такою бездротовою зарядкою можна безпечно користуватися в побуті, якщо вона розташована не ближче 1,5-2 м від місць тривалого перебування людей(Ліжко, робочий стіл, улюблений диван перед телевізором). У дитячій тримати увімкнену бездротову зарядку не можна,в т.ч. та описану далі, яка може стояти постійно включеною на тумбочці у дорослого ліжка.

Що таке WPC

WPC абревіатура від Wireless Power Consortium, це назва компанії, яка вперше викинула на ринок бездротові зарядки. Технологія WPC нічого нового і тим більше надприродного не представляє; складові частини зарядки WPC та принцип її дії показані на рис. На передачі електроенергії індукцією діє всім знайомий трансформатор на залізі. Особливість WPC у цьому, що робоча частота підвищена до десятків кГц і навіть МГц; це дозволяє рознести первинну та вторинну обмотки на деяку відстань і обійтися без феромагнітного осердя, т.к. густина потоку енергії (ППЕ) ЕМП зростає з частотою; також із зростанням частоти збільшуються технічні можливості сконцентрувати ЕМП у обмеженій області. Але разом з тим з частотою зростає і біологічна дія ЕМП, чому невелика і слабка бездротова зарядка може виявитися небезпечнішою за промислову установку індукційного нагріву.

Примітка: WPC поки стандарт, на нашу думку, галузевий; міжнародними угодами його ще не оформлено. Тому техдані гаджетів з WPC, особливо альтернативних виробників, можуть відрізнятися, щоб заряджалися тільки від «своєї» зарядки. Якщо робити бездротову зарядку своїми руками, потрібно дати конструкційний запас і технологічну можливість доопрацювати передавач під конкретний апарат, див.

Пристрої, розраховані на підзарядку системою WPC, позначаються спеціальним значком (поз. 1 на рис.). Він означає, що в апараті є приймальна котушка з 25 витків і перетворювач ВЧ змінного струму на постійний. Ряд гаджетів випускається у виконанні з WPC або без. Тоді індукційний приймач виконується або «накид» і розташовується під кришкою акумулятора (поз. 2), або модульним поз. 3. У будь-якому випадку під приймач WPC передбачається роз'єм (поз. 4), або притискні контакти, куди слід підключати саморобний приймач при доробці гаджета під WPC. Полярність визначається мультитестером при підключеній зарядці, т.к. контакти бездротової зарядки запаралелені з такими звичайними.

Примітка:підключати приймач WPC безпосередньо до акумулятора в жодному разі не можна! У разі дорога батарея скоро вийде з ладу, т.к. у пристрої вона заряджається особливим чином, див. нижче. А сучасні літієві акумулятори великої ємності від заряду на клеми можуть просто вибухнути!

У деяких гаджетах приймач WPC ховається під кришкою, для зняття якої потрібно часткове розбирання пристрою, поз. 5. Так чи інакше, але, якщо у вашої моделі без WPC пошуком в інтернеті виявляється «близнюк» з бездротовою зарядкою, то й порожнина під приймач у вашої знайдеться: випускати різні деталі корпусу було б занадто накладно. Це значно спрощує доопрацювання гаджета під WPC, але необхідно переконатися, що ця модель випускається і в тому, і в тому варіанті.

Про режим заряду

Заряд акумулятора в будь-якому гаджеті відбувається під керуванням спеціального контролера, який спочатку визначає, наскільки акумулятор розряджений. Якщо більш ніж на 75%, то відразу подається посилений струм швидкого (форсованого) заряду, що дорівнює приблизно струму 3-годинного розряду, якщо зарядний пристрій забезпечує. Ні - від зарядки береться струм, який вона здатна дати при падінні напруги на виході до 5 В. Тому багато пристроїв від портів USB заряджаються довго, т.к. стандартний вихід живлення USB 5 В 350 мА.

Форсований заряд покликаний усунути поляризацію електродів батареї, що викликає т. зв. гістерезис. Місткість «гістерезисної» батареї безперервно падає, а її ресурс виявляється набагато меншим від заявленого. Швидкий заряд струмом менше 3-годинного повністю гістерезис не усуває, і батарея швидко сідає. Як наслідок – зарядка для смартфона або планшета має забезпечувати струм заряду більше 1,5 А, т.к. у "розумних" гаджетах батареї на 1800-4500 мА/год, тобто. їх 3-годинний розрядний струм становитиме 0,9-1,5 А.

Після того, як батарея зарядиться прим. до 25% ємності, струм заряду плавно знижується до величини невеликого формуючого (дозарядного) струму, поки акумулятор на «накачан» прим. на 75%. Формування батареї невеликим струмом дозволяє уникнути електродеградації електроліту, що також зменшує ресурс акумулятора. Формуючий струм дорівнює прим. струму 12-годинного розряду батареї.

Коли батарея зарядиться повністю, контролер деякий мінімально необхідний час пропускає через неї зовсім крихітний струм вмісту для профілактики хімічної деградації електроліту, і тільки тоді подає сигнал про закінчення заряду. Тому тримати гаджет із справним і правильно виконаним контролером більше часу на заряді анітрохи не шкідливо, навпаки. Автор має старий телефон Motorola W220. Заради досвіду він весь час на заряді, крім коли з ним потрібно виходити з дому. За більш ніж 10 років користування батарея помітно ємності не втратила: прописані в паспорті телефону 4 доби «спячки» та 4 години безперервної розмови не зменшились. А іншим користувачам тієї ж моделі довелося вже міняти акумулятор, що повністю виснажився.

Індукція чи випромінювання?

Індукція

Передача електричної потужності на відстань відбувається за допомогою електромагнітного поля (ЕМП), де запасена певна енергія. Для індукційної передачі енергії необхідний, окрім передавача, ще й приймач не обов'язково електронний. Їм може бути, напр., Алюмінієва каструля, в металі якої ЕМП передавача наводить вихрові струми Фуко, що гріють посуд. Наведені в приймачі струми створюють своє ЕПМ, що взаємодіє з ЕМП передавача. В результаті утворюється загальне ЕМП між передавачем і приймачем, яке передає потужність від першого до останнього. Звідси перша характерна риса індукційної передачі енергії – вплив приймача режим роботи передавача, т. зв. реакція джерела навантаження.

Примітка:ЕМП при індукційному способі передачі енергії особливо сильно концентрується у системи джерело-приймач за наявності там феромагнітних матеріалів. Приклад - електричний трансформатор на залозі або підвищеної частоти на феритовому сердечнику.

Передачу потужності індукцією доцільно вести на нижчих частотах, т.к. ЕМП високої частоти (ВЧ) не проникає вглиб провідників, це т.зв. поверхневий ефект або скін-ефект, і зі збільшенням частоти ростуть втрати енергії на випромінювання. Щільність потоку енергії ЕМП (ПЕ ЕМП) на низьких частотах невелика, т.к. Енергія ЕМП у заданому обсязі від джерела певної інтенсивності залежить від частоти.

Перша відмінність передачі потужності випромінюванням від індукційної – ЕМП «відривається», «уникає» джерела, втрачаючи зв'язок із ним, тобто. випромінюється. Якщо, наприклад, дати імпульс бойовим лазером в космос, а потім вимкнути або знищити джерело, то пакет коливань ЕМП нестиметься і нестиметься у світовому просторі, поки не натрапить на перешкоду і не буде поглинений нею або не розсіється серед поширення. Наслідок – під час передачі потужності випромінюванням реакція джерела на приймач відсутня. Наслідок другого порядку – також відсутня здатність ЕМП спонтанно концентруватися, т.к. випромінювання саме собою прагне «розповзтися» убік; щоб зібрати їх у заданій області, потрібні спеціальні конструктивно-технічні заходи. На відміну від індукційного способу наявність феромагнетиків у зоні дії передавача зменшує коефіцієнт передачі потужності, т.к. феромагнетики «тягнуть» до себе ЕМП, яке має потрапити до приймача.

Ефективність передачі енергії випромінюванням ЕМП залежить від частоти його коливань, т.к. підкачування поля передавачем «на вимогу» немає. Що "закачано" у випромінюваний пакет, то там і буде. Додати енергії споживачеві можливо лише продовживши випромінювання. Інша особливість - найбільш ефективно прийме в себе потік потужності ЕМП матеріал, що не проводить, а навпаки, поглинає енергію ЕМП; ці властивості використовуються у мікрохвильових печах. Поглиначем енергії ЕМП може бути і довгий ізольований провідник певної конфігурації (напр., скручений в спіраль), що представляє собою в такому випадку приймальну антену.

Те й інше

Задля задоволення вимог мінімальних масогабаритів та відсутності сторонніх феромагнетиків поблизу радіотракту гаджета розробникам WPC довелося збільшити робочу частоту системи; адже й у планшетах стоять приймачі для роботи в середовищі Wi-Fi. В результаті WPC набула здатності працювати як на індукції, так і випромінюванням. Ця особливість дозволяє в принципі збільшити дальність дії WPC до кількох метрів, чим користуються деякі любителі. Подібні ентузіасти, мабуть, або не знають про біологічну дію ЕМП, або свідомо такі відомості ігнорують.

Сказати у разі «проблеми індіанців – це проблеми індіанців» не можна, т.к. «індіанцями» можуть виявитися сторонні, необізнані та непричетні люди, напр., сусіди за стіною чи власні діти. Перш ніж братися за виготовлення бездротової зарядки своїми руками, потрібно розібратися, за яких обставин вона буде шкідливою чи небезпечною і як цього уникнути.

Однак цілком певний проміжний висновок можна зробити вже - бездротову зарядку потрібно вибирати при покупці (див. вище) або робити тільки індукційну і мимовільно, без додаткової автоматики, що переходить без приймача на зарядному майданчику в черговий режим з потужністю генератора, зниженою до безпечного рівня. Воно, звичайно, зовсім зручно, коли телефон валяється будь-де в кімнаті і все одно заряджається, але здоров'я - самі розумієте.

Примітка:робити зарядку з генератором, що вимикається без телефону на заряді, немає сенсу. Адже тоді для зарядки гаджета її доведеться включати, що зводить зручність бездротового заряду практично нанівець. Бездротову зарядку потрібно робити з дуже різкою, як то кажуть, гострою реакцією генератора на приймач. Також немає сенсу вбудовувати в зарядку механічний або оптодатчик наявності гаджета, він може спрацювати від чогось на нього схожого, але генератора, що не змушує, зменшувати потужність.

Фактори шкідливості та небезпеки

Дія ЕМП на живі організми залежить від частоти його коливань. Загалом воно з частотою монотонно зростає прим. до 120-150 МГц, а потім спостерігаються сплески та провали. В одному з них, що припадає на видиме світло, ми пристосувалися жити під час еволюції; в одному з інших близько 2900 МГц працюють мікрохвильові печі. Але мікрохвильовий провал біоактивності ЕМП неглибокий, інакше воно не поглинеться продуктами, аби технічно було можливо і не дуже складно заекранувати піч від випромінювання ЕМП назовні. Тому, якщо ви зберетеся робити ремонт мікрохвильової печі своїми руками, потрібно точно знати, як вона влаштована, працює, що там можна, що допустимо робити і чого не можна, щоб НВЧ не просифонило назовні, і знати, як визначити в домашніх умовах, чи не сифонить чи мікрохвильова піч. Але повернемось до теми.

З частотою зростає також ППЕ ЕМП, тому норми рівня прив'язані до ППЭ. Крім того, індивідуальна чутливість до ППЕ ЕМП коливається в дуже широких межах, прим. у 1000 разів. У країнах із відверто-жлобським трудовим та соціальним законодавством прийнято допустимі рівні ППЕ до жахливих величин аж до 1 (Вт*с)/кв. м. Підхід у цьому випадку: при наймі ти був попереджений? Допмедстрахування тобі оплачують? Підвищену за шкідливість пенсію за 10 (15, 20) років гарантують? Решта – проблеми індіанців.

У ППЕ такого рівня людина безпосередньо відчуває дію ЕМП: вага в голові, ніжне тепло, що йде з глибини тіла. Ніжне, але надзвичайно небезпечне: це свідчення плазмолізу клітин, що почалося, через що вони можуть зазнати злоякісного переродження. "Апарат на півшостого" ще на найстрашніший наслідок "підхоплення зайчика" ППЕ ЕМП.

У СРСР діяла інша крайність - 1 (мкВт * с) / кв. м, тобто. у мільйон разів менше. Вплив такого ППЕ на найчутливішого суб'єкта не позначиться ні негайно, ні у віддаленій перспективі. Кожен громадянин, точніше, підданий, «совдепії» фактично був власністю держави, але вона й гарантувала йому життя, здоров'я та безпеку. Принаймні формально.

Ринковій економіці така перестраховка виявиться непосильною, але в теперішньому засміченому ефірі і навряд чи технічно здійсненною. Тому загальноприйнята норма рівня ППЕ ЕМП сьогодні проміжна – 1 (мВт*с)/кв. м. Такий ППЕ, що впливає постійно і довго, неодмінно дасть віддалені наслідки, але регулярне перебування в ньому не більше певного часу на добу середній людині нешкідливе та безпечне. Надмірно чутливі відсіваються медоглядом при наймі, а наслідки випадкових відхилень можна компенсувати, не перенапружуючи соцфонди. Теж, звичайно, жлобський підхід, рак на пенсії лікувати замість відпочинку задоволення не велике, але хоч би в межах розумного. Тому ми вважатимемо бездротову зарядку потенційно небезпечною, якщо вона у радіусі дотику (бл. 0,5 м) створює ППЕ ЕМП 1 (мВт*с)/кв. м та більше.

Розрахунок безпеки

Повіримо рекламі та купимо «супер-пупер» зарядку з живленням від USB (споживана потужність – 1,75 Вт), що діє в радіусі 20 см (0,2 м). ККД блогінг-генератора (див. далі) такої потужності на польовому транзисторі бл. 0,8; в ефір без гаджета, що лежить на майданчику, піде 1,4 Вт. Площа сфери радіусом 0,2 м – 0,0335 кв. м. ППЕ у ньому становитиме 2,8/0,0335 =41,8 (Вт*с)/кв. м(!). Величина ППЕ обернено пропорційна квадрату відстані від джерела. На якому ж у разі вона впаде до допустимої 1 (мВт*с)/кв. м? Розрахунок елементарний: беремо квадратний корінь з відношення реальної ППЕ до допустимої, і множимо результат на початковий радіус 0,2 м, тобто. ділимо на 5; отримаємо… 20,4 м! Ось чого варті запевнення виробників у безпеці виробів. Разом з силою Ці.

Застереження вище щодо гаджета на майданчику не випадкове. У такому разі заряд на частотах, довжини хвиль яких набагато більше зазору між випромінювачем і апаратом, буде індукційним, якщо приймач для нього придатний. Приймальна котушка гаджета як індукційний приймач придатна однозначно. Зазор 3 см (див. вище) дасть частоту 10 ГГц, яку генератор точно не здатний виробити; реально зазор набагато менше. Отже, попередній висновок підтверджений: наша зарядка має бути тільки і тільки індукційною. ППЭ ЭМП в зазорі між індуктором і апаратом тоді буде ще рази більше, але не безпечно, т.к. ЕМП само собою стягнеться до приймальної котушки, діаметр якої прибл. 5 см. На відстані від неї втричі більшу (точніше, в e раз, e=2,718281828…) наявність ЕМП може бути зафіксовано вже тільки чутливим детектором, але розрахунком «на пальцях» тут не обійдешся, для висновку потрібно використовувати засоби математичної фізики .

Примітка:"йти на свавілля" за запевненнями в безпеці виробникам бездротових зарядок дає можливість те, що стандарт WPC не міжнародний. Можна посилатись на норми ППЕ країни, де йде виробництво. Або тій, де фірма зареєстрована, а там нормування ППЕ може зовсім не бути, залишилися ще подекуди такі держособу.

Про автозарядки

З розрахунку випливає, що бездротові автомобільні зарядки небезпечні однозначно:їхній радіус дії доходить до 1 м. Цих маркетологів у такій ППЕ довічно… або хоча б доти, доки не відчують у себе «апарат на півшостого»… В виправдання наводиться відносна короткочасність впливу і необхідність уберегти від пошкодження дорогий гаджет через того, що він на шнурку під прикурювачем бовтається. Але не розумніше було б просто подовжити шнур, щоб гаджет міг лежати в бардачку чи іншому зручному місці? Вести машину з телефоном у руці все одно ризиковано, а подекуди за це можуть і штрафанути не слабо.

Якщо гаджет без WPC

Обов'язкових вимог до приймальної котушки WPC лише 2: кількість витків 25 та діаметр дроту, розрахований на струм від 0,35 А з урахуванням скін-ефекту на частоті до 30 МГц. Майже – від 0,35 мм по міді (без ізоляції). Толще, коли вільного місця у корпусі вистачає, тільки краще буде. Конфігурація – будь-яка за місцем розташування. Особливої ​​акуратності виготовлення не потрібно (поз. 1 на рис.), але потрібно, щоб відношення найбільшого поперечного розміру до найменшого не перевищувало 1,5, інакше ККД приймача впаде і заряд затягнеться.

Якщо заряджання робиться для старого товстенького телефону або планшета без WPC, котушка розміщується в корпусі гаджета. Невеликий згин за місцем (поз. 2) на властивості приймача не вплине. Раптом усередині місця мало (адже треба ще кудись приткнути електронні компоненти приймача), доведеться робити плоску котушку «як фірмова», поз. 4. Укладати провід у плоску спіраль зручно на скотчі, укладеному на підкладку стороною, що клеїть вгору. Щоб липучка не загорталася і не повзла, її по краях фіксують смужками того ж скотчу, накладеними клеєм вниз. На скотч наліплюють круглу бобишку діаметром бл. 1 см і укладають навколо неї витки, притискаючи провід до липучки. Коли покладено витків скільки треба, бобишку відліплюють, готову котушку прокопують для фіксації витків суперклеєм або нітролаком, поз. 3, і знімають разом із скотчем; його надлишки обрізаються.

Робимо зарядку

Генератори саморобних бездротових зарядок і частково фабричних збираються за схемою блокінг-генератора, або просто блокінгу, див.

Ми будемо робити зарядку з автогенератором гармонійних коливань за допотопною схемою зі слабким індуктивним зв'язком. Вона вийшла з використання в промисловій апаратурі ще в 20-х роках минулого століття, як тільки були придумані генератори на триточках, індуктивної та ємнісної, саме через дуже гостру реакцію на навантаження, але нам-то цього і треба! А інші недоліки генератора зі слабким зв'язком або усуваються сучасною елементною базою та схемотехнікою, або не фатальні. Так, на початку форсованого заряду споживана потужність досягає 25 Вт, так що потрібне окреме джерело живлення. Але середня довготривала постійно включена при щоденному заряді планшета з батареєю на 3500 мА/год не перевищує 8 Вт, і за місяць така зарядка намотає аж 5,75 кВт/год.

Але перш за все займемося котушкою, що передає, т.к. дана схема чутлива також до параметрів і якості частотоздатних вузлів. Для налагодження генератора (безпека чогось вартий, нічого не поробиш) доведеться також поспіхом робити приймальну котушку, див. вище. Користуватися зарядкою за призначенням можна тільки, коли генератор налагоджений, зате потім працює стабільніше і безпечніше для гаджета, ніж зарядка на блокінгу. Тому з такою зарядкою можна використовувати будь-які гаджети: вона розрахована на 2 ампери зарядного струму і більше. Але старий телефон з батареєю на 450 мА/год візьме від неї не більше, ніж пропише контролер внаслідок тієї ж гострої реакції на навантаження.

Передавальна котушка

Креслення котушок генератора зі слабким індуктивним зв'язком дано на рис. нижче.:

Зліва – контурна L2 (див. далі); справа – котушка зворотного зв'язку L3 (у середині) і котушка ланцюга індикації заряду L1. Витравлюються вони на пластині з 2-стороннього фольгованого склотекстоліту 100х100 мм завтовшки 1,5 мм за т. зв. лазерно-прасної технології ЛУТ. Нічого складного в ній немає, вигадка та назва аматорські. ЛУТ дозволяє в домашніх умовах робити друковані плати не гірше за фірмові, таблички з написами, контурні малюнки, візерункові панно тощо, див.

Відео: лазерно-праскова технологія

На додаток до нього можна сказати, що заготівлю для ЛУТ найкраще зачищати звичайним шкільним гумкою. Потім ошметки з міді змиваються ватним тампоном або білою чистою бавовною ганчіркою, рясно змоченою 96% спиртом або нітророзчинником, і тут же, поки поверхня волога, протираються насухо мікрофібрової серветкою для чищення стекол окулярів. На підготовлену таким чином поверхню міцно лягає тонер будь-якого лазерного принтера і навіть струминного з шаблону на відповідній (що тримає, але не вбирає чорнило) основі.

Примітка:Не турбуйтеся шириною доріжок на кресленні (0,75 мм біля контурної котушки). Допустима щільність струму в плівковому провіднику на підкладці в рази більша, ніж у круглому дроті, а скін-ефект слабший. Так, доріжка на друкованій платі шириною 10 мм і товщиною 0,05 мм без проблем тримає струм 20 А, і це далеко не межа. Доріжки котушки зворотний зв'язок подвійний ширини необхідні, т.к. у процесі налагодження знадобиться перепаювати відведення на ній. Взагалі ж ЛУТ дозволяє отримувати доріжки завширшки до 0,15-0,2 мм.

Схемотехніка

Схема бездротового зарядного пристрою на генераторі з індуктивним зв'язком наведена на рис: зліва передавач; праворуч приймач. Особливості її, по-перше, потужний активний елемент VT3. Їм може бути лише підсилювальний польовий транзистор. У генератора на біполярному транзисторі буде низький ККД, а потужні польові ключі серій IRF, IRFZ, IRL із комп'ютерних БП або систем електронного запалювання в активному режимі не працюють.

Друге – ланцюг автозміщення VD3 C3. У потужних підсилювачів початковий струм стоку може досягати 100-200 мА і більше. Без замикаючого потенціалу на затвор генератор можна буде налаштувати тільки на потужність або черговий режим, але не на те й інше, причому ППЕ від індуктора в радіусі дотику напевно перевершить допустиму величину. Але формувати автозміщення включенням резистора в ланцюг початку, як і ланцюг катода в лампових підсилювачах, теж не можна: генератор не вийде на повну потужність, т.к. з наростанням струму витоку зростатиме за абсолютною величиною і зміщення. Тому ланцюг зміщення виконаний нелінійним на діодах: на малих потужностях воно збільшується по струму витоку, що забезпечує м'який запуск генератора та його безпеку для будь-яких гаджетів, а коли діоди увійдуть у насичення, зсув стає близьким до фіксованого і дозволить генератору «розкачатися на повну». Ланцюг зміщення підбирається в процесі налагодження з потужних дифузійних випрямних ВЧ діодів (структура PiN, КД213, КД2997) і діодів Шоттки (структура SMD) на струм від 6 А. Напруга насичення перших в діапазоні струмів 0,7-5 А змінюється в межах 1- 1,4; других – 0,4-0,6 ст.

Елементи R1, VD1, VT1, VT2, C1, R2, VD2 та L1 складають схему індикації заряду. Якщо коефіцієнт передачі струму VT1 більше 80, то VT2 виключається, а двигун R2 підключають до бази VT1. Конденсатор С3 обов'язково плівковий; Ще краще – старий паперовий, т.к. на ньому розсіюється суттєва реактивна потужність.

Приймач даної зарядки також має особливості. Перша – двонапівперіодне випрямлення прийнятого струму, т.к. коливання гармонійні. Застосування цього пристрою для заряду гаджетів із вбудованою WPC це не перешкоджає, т.к. у них прийнятий струм випрямляється також діодним мостом для кращого використання випромінювання індуктора. Друга - паралельно накопичувального електролітичного конденсатора C4 підключений керамічний C5. У «електролітів» велика власна індуктивність та значний тангенс кута діелектричних втрат tgδ, що за робочих частот зменшує ККД заряду. Шунтування "електроліту" "керамікою" зменшує час заряду прим. на 7%. Для планшета з батареєю на 3500 мА/год це становитиме бл. півгодини. Погодьтеся, іноді суттєво.

Зрештою, діод VD8. Він захищає контролер заряду гаджета, якщо його покладуть на індуктор підключеним до провідної зарядки. Мало що на думку спаде. Може, комусь здасться, що від подвійного підживлення апарат зарядиться швидше. Контролер заряду все одно не пустить в батарею струм більше, ніж потрібно, але сам такого знущання може не витримати. Якщо така ситуація виключена, і VD8 виключається; тоді VD7 необхідний напруга 5,6 У. Його робочий струм вказаний із великим запасом, т.к. максимальний струм заряду через нього ніколи не проходить через гостру реакцію навантаження генератора. Практично – ставте будь-який малопотужний з мотлоху на потрібну напругу. Тримає – та й нехай тримає. Гріється - ставимо потужніший і дорожчий; в контролері заряду є і власний захист від перенапруги.

Примітка:без VD7 випрямлена напруга буде максимально допустимою у WPC 7,2 В, що дозволяє заряджати хитрі «альтернативні» гаджети. Його можна зменшити, перепаяв виведення гарячого кінця L2 (див. нижче) ближче до центру котушки, але не більше ніж на 6-7 витків.

Налагодження

Налагодження генератора починається з установки струму спокою Iп без збудження. І тому L3 відключають, а затвор VT3 з'єднують із загальним проводом (поз. 1 на рис.), тобто. формують нульове усунення. Далі, підбираючи ланцюжок VD3, виставляють Iп у зазначених межах. Якщо струм стоку при нульовому зміщенні виявився менше 50 мА, Iп можна задати 15-20 мА, генератор стане більш економічним і безпечним. Раптом початковий струм стоку менше 40 мА, ще краще, тоді С3 та VD3 не потрібні.

Наступний етап - фазування обмоток. Для цього знадобиться пробник із приймальної котушки (див. вище) з підключеною до неї лампочкою розжарювання, поз. 2. Схему генератора відновлюють, включають, і кладуть на пробник L2. Лампочка має спалахнути. Ні – міняють місцями висновки L2 чи L3. Фазувати котушки потрібно так, щоб на затвор VT3 припав гарячий (далекий від центру) кінець L3, поз. 3. На цьому ж етапі вимірюють і записують робочий струм споживання Ір, поз. 4.

Тепер потрібно виставити безпечний черговий струм генератора Iд; випромінювана потужність у черговому режимі впаде пропорційно квадрату відношення робочого струму до чергового. Iд виставляють перепаюванням гарячого виведення L3 у зазначених на поз. 5 межах ближче до мінімального значення. Повернення потужність перевіряють, кладучи на L2 пробник. Установка Iд процедура досить моторна. Щоб її не затягувати і не напаятись до відшарування доріжки, дійте слідом. інструкції:

• L3 зменшують наполовину (поз. 6);
• Iд виявився малий, чи пробник не показує повернення потужність – повертаємо половину відкинутих витків, поз. 7;
• Iд ще великий - відкидаємо половину від половини L3, що залишилася, поз. 8;
• ситуація за п. 2 – повертаємо половину відкинутих за п. 3 витків, але з половину з усіх відкинутих, поз. 9;
• при необхідності продовжуємо налаштування, дотримуючись того ж алгоритму.

Отже, діючи шляхом ітерації, установка Iд забирає зовсім небагато часу.

Залишилось налаштувати схему індикації заряду. Для цього збирають приймач, навантажений на резистор такої величини, щоб струм заряду був менший, ніж формує, але більше струму змісту, поз. 10. Двигун R2 ставлять у нижнє положення, приймач кладуть на L2. Обертаючи двигун, домагаються світіння VD1. Приймач прибирають, дивляться, чи згас VD1. Ні - двигун дуже плавно і обережно крутять назад до згасання VD1.

Конструкція

Подальшого скорочення часу заряду та поліпшення параметрів безпеки пристрою можна досягти, направивши потік енергії від індуктора стовпом вгору, цей прийом використовується в деяких фірмових бездротових зарядках. Такі можна розпізнати за індуктором, обведеним кільцем, якщо тільки дуже розумні альтернативники не приліпили його просто так, для продажу.

Насправді спрямованість випромінювання створюється екрануванням індуктора з заднього боку. Для цього генератор поміщають у відкритий зверху корпус із тонкої, не більше 0,25 мм, жерсті. Якщо висота корпусу з естетики байдужа, у ньому розміщують джерело живлення генератора. У такому випадку він повинен бути з трансформатором промислової частоти на залозі: перешкоди від розташованого ДБЖ впритул зіб'ють налаштування генератора.

Сталь потрібна для магнітного екранування крім електричного, а її мала товщина для запобігання втратам на вихрові струми. З цією метою в боковинах корпусу роблять часті тонкі вертикальні прорізи, а днище виконують перфорованим в шаховому порядку, див. рис. Ідеальний варіант - стінки та днище корпусу з дрібнокомірчастої сталевої сітки. Кришка – будь-який радіопрозорий пластик без наповнювача: скло, акрил, склотекстоліт, фторопаст, ПЕТ, ПЕ, поліпропілен, полістирол. Варіант – безбарвний прозорий акриловий або нітролак у 4-5 шарів, але не фарба чи емаль. Зовнішнє оформлення може бути будь-яким. Саме з таким виконанням бездротову зарядку для телефону, смартфона, планшета можна тримати постійно включеною на тумбочці. Хоча в сучасному дуже засміченому ефірі від будь-яких відомих джерел ЕМП краще все-таки триматися подалі.

Розвиток технічних параметрів смартфонів, таких як роздільна здатність екрану, кількість ядер процесора вимагають та збільшення акумуляторних батарей для живлення телефону протягом хоча б повного дня. Місткість акумуляторів збільшити не зовсім просто, на сьогодні хороші акумулятори мають ємність більше 4000 мА год, а більшість – від 2000 до 4000 мА год. Але при постійному використанні цього смартфона може не вистачити до наступної зарядки.

Частково цю проблему може вирішити бездротова зарядка для телефону. Розвиток таких систем для смартфонів триває вже кілька років. Ці системи використовують не лише в області заряджання смартфонів. Наприклад, у побуті бездротову зарядку використовують бритви та зубні щітки. Бездротовий зарядний пристрій може добре послужити в громадських місцях таких як вокзали, кафе, офіси. Є можливість використовувати таку зарядку в автомобілі. Тобто там, де ви можете зарядити свій телефон без пошуку вільної розетки напруги.

Деякі моделі сучасних смартфонів вже мають систему бездротового заряджання акумулятора. Але такі можливості зарядки мають низку обмежень, які поки що стримують їх розвиток.

Принцип роботи бездротової зарядки

В основу роботи бездротової передачі електричної енергії покладено принцип електромагнітної індукції..
При подачі змінного струму на котушку, що проводить, виникає електромагнітне поле в просторі. Якщо в це змінне електромагнітне поле помістити провідник (провід), то під впливом магнітного поля, що змінюється, в ньому виникне електрорушійна сила. Ось ця електрорушійна сила (ЕРС) і створює в другій котушці (приймачі) електричний струм.

Все це трохи складно, якщо зовсім просто, то завдяки електромагнітній індукції, коли помістити поруч дві котушки і на одну з них подати змінний електричний струм, то в другій виникне свій змінний струм. Перетворивши цей змінний струм на постійну напругу потрібної величини можна зарядити акумулятор.

Для досягнення більшої ефективності (ККД) приймач повинен розташовуватися поруч із передавачем. Інакше більшість поля витрачається марно.

Використання резонансу (робота на одній частоті) дозволяє трохи збільшити відстань між приймальним та передавальним модулем.

Передавальний пристрій потрібно підключати до розетки напруги, так що зовсім позбутися проводів не вийде.

Зв'язок між котушками здійснюється за допомогою електромагнітного поля, яке проходить через повітряний зазор, так само може проходити через пластик, дерево та інші не металеві поверхні.

Логіка роботи бездротової зарядки для телефону:

• Мережева напруга перетворюється на високочастотний змінний струм (АС).
• Змінний струм (АС) подається на котушку, що передає, за допомогою електронної схеми передавача. Цей струм показує електромагнітне поле в передавачі.
• Якщо межах заданої відстані перебуває приймальна котушка, то неї починає діяти змінний магнітний потік.
• Магнітний потік генерує змінний струм у приймачі.
• Струм, що протікає в котушці приймача, перетворюється на постійну напругу (DC) за допомогою електронної схеми. Цією постійною напругою і йде заряджання акумулятора.

При застосуванні електромагнітної індукції у зарядному пристрої потрібно точно розташовувати котушки приймача і передавача один щодо одного. Навіть є малюнок на пристрої, що зраджує, як правильно розташовувати смартфон. Швидкість заряджання буде меншою, ніж при використанні проводової зарядки. Одночасно може заряджатися лише один пристрій.

У разі використання резонансної зарядки параметри змінюються. Як вище написано, принцип резонансу передбачає налаштування передавального контуру та приймального на одну частоту. Але є кілька відмінностей від методу використання електромагнітної індукції.

Велика свобода у просторі: тепер не потрібно точно позиціонувати телефон на модулі, що передає.

З'являється можливість заряджання кількох пристроїв. Це можливо при використанні кількох котушок зі своїми частотами.

Збільшується швидкість заряджання.

Розвиток

Розвитком бездротової зарядки займаються у світі дві великі групи Wireless Power Consortium та AirFuel Alliance (об'єднання A4WP та PMA), є ще кілька груп маловідомих у світі, які прагнуть просувати свої власні унікальніші технології.

Сьогодні основним став стандарт, розроблений консорціумом Wireless Power Consortium (WPC). Цей стандарт носить назву Qi (російською вимовляється як "ці").

Багато виробників смартфонів підтримують цей стандарт. Так що купуючи передавач Qi потрібно що б і приймач у телефоні так само його підтримував, а сам модуль, що передає, може бути і сторонньої фірми.

Стандарт Qi забезпечує зарядку потужністю до 5 Вт і силою струму 1 або 2 А, при напрузі 5 В. Такі ж параметри мають провідні зарядки з інтерфейсом USB.

Qi також дозволяє приймачеві і передавачу обмінюватися інформацією за своїм протоколом. Передавач запитує приймальний модуль про підтримувані стандарти, рівень зарядки, що дозволяє регулювати силу заряду та відключення передавального пристрою, якщо акумулятор повністю зарядиться. Остання версія Qi має ККД близько 80% і допускає відстань між приймачем та передавачем до 45 мм.

На сайті Wireless Power Consortium зазначено, що сертифікацію Qi отримали близько 1080 пристроїв.

А от AirFuel просуває свій стандарт РМА. Він менш поширений, але деякі виробники мобільної техніки підтримують його. На окремих пристроях є підтримка відразу двох стандартів і РМА, і Qi.

Відмінностями між стандартами Qi та РМА є частота передачі та протокол з'єднання.

Шкідливість та безпека

Техніка бездротової передачі методом електромагнітної індукції використовує близько електромагнітне поле на відстанях близько однієї шостої довжини хвилі. Енергія ближнього поля сама по собі не є випромінюючою. Сила електромагнітного поля швидко зменшується зі збільшенням відстані від джерела більше 5 см.

Так що наявні бездротові зарядки для телефонів можна вважати нешкідливими та безпечними для людини.

Гідності й недоліки

Головні переваги, які можна побачити в конструкції та методі передачі енергії:

1. Відсутність проводів, що підключаються до мобільного телефону. Не розхитується роз'єм USB на телефоні, ніхто не випадково не зачепить. Хоча сам передавач підключається до розетки дротом.
2. Можливість використовувати кілька передавачів у будівлі та переходячи з кімнати до кімнати не потрібно носити із собою зарядку. Можна просто перейшовши в іншу кімнату, покласти смартфон на передавач і зарядка продовжиться.

До недоліків можна віднести:

1. Більше часу заряджання, ніж від штатного блоку живлення.
2. Велика вартість пристрою бездротової зарядки в порівнянні зі звичайним зарядним.

Бездротова зарядка для телефону своїми руками

Якщо потрібний пристрій не підтримує стандарт бездротової зарядки, можна зробити таку зарядку і своїми руками.

Найпростіший спосіб зробити бездротову зарядку – це купити передавач та для телефону придбати спеціальний чохол чи насадку, які мають приймальний модуль. Такий приймач підключається до смартфона через звичайне зарядне роз'єм.

Бездротові зарядні пристрої для мобільних телефонів у відеоогляді:

Для того, щоб оснастити улюблений смартфон флагманською функцією бездротової зарядки, потрібно не так багато.

По-перше, база, вона ж зарядник. Найчастіше виконується у вигляді невеликого круглого майданчика з виходом для зарядного пристрою. Для експерименту візьмемо безіменну модель з приємним синім підсвічуванням. Працює від блока живлення 5, 2 А (звичайний USB), живиться через стандартний microUSB-порт. На виході пристрій дає струм з параметрами 5, 1 А, що достатньо для зарядки більшості девайсів навіть у робочому режимі.

Другий необхідний елемент модернізації - антена, за допомогою якої відбувається зарядка смартфона на відстані. Зазвичай відстань ця мінімальна, до речі, але зручність використання без проводів для когось може виявитися значною. Наприклад, базу можна вбудувати в панель приладів автомобіля або покласти на комод біля ліжка: прийшов, поклав, ліг спати. І жодних пошуків дротів.

На ринку представлена ​​маса різних універсальних антен для смартфонів. Підійдуть вони і для іншої техніки, але тут слід подумати над розміщенням. Антена (у нас - безіменний китайський екземпляр) є котушкою з платою, заховані в паперовому подобі конвертика. З нього виходить провід зі штекером microUSB, хоча за бажання його можна перепаяти будь-який інший. Варто звернути увагу: котушка працює тільки в одному положенні до зарядника. Оскільки кабель для з'єднання зі смартфоном плоский, може знадобитися відкриття пакетика та переворот котушки для роботи антени (як у нашому випадку). Котушка повинна бути спрямована відкритою стороною у бік зарядного пристрою.

Увага: на зарядній базі вказані необхідні параметри блоку живлення (у разі використання - 5 В, 2 А). Їх треба забезпечити. При меншій силі струму заряджання відбуватиметься дуже повільно. Можливо, для адекватної роботи потрібно замінити шнур із комплекту зарядного пристрою, оскільки не кожен USB-провід може пропустити через себе повноцінні 2 А. Як бачите,

Бездротова зарядка для телефону своїми руками

З розвитком сучасних технологій звичні провідні зарядні пристрої втрачають свою актуальність. Вони мають свої недоліки, які роблять їх непрактичними. Користувачі часто стикаються з проблемами при їх використанні, наприклад, гніздо смартфона або іншого девайса може вийти з ладу або перетертись провід. Сьогодні все більша перевага надається бездротовим зарядкам. Вони застосовуються для живлення акумулятора різних електронних гаджетів. Ціна на ці вироби відрізняється залежно від складності схеми та виробника, що випускає конкретну модель.

Принцип роботи бездротової зарядки

Цей пристрій не можна назвати повністю бездротовим, оскільки він у будь-якому випадку підключається до електричної мережі. Девайс, що вимагає підживлення акумулятора, розміщується зверху заряджання. Принцип її полягає в електромагнітної індукції. В акумуляторну батарею надходить напруга завдяки електромагнітному полю, що виникає в зарядному пристрої при протіканні електричного струму спеціальною індукційною котушкою.

Нещодавно на ринку з'явилися бездротові зарядки для телефону

Компанії виробники сучасної електроніки для таких моделей офіційно ухвалили єдиний стандарт бездротового живлення електронних пристроїв – Qi. Цим стандартом встановлено потужність руху електрично заряджених частинок, що подається в котушку. Вона становить 5 Ватів.

Силове поле може діяти на відстані чотирьох сантиметрів. Воно виникає в тому випадку, коли передається сигнал про появу одного із сумісних пристроїв. Ці сигнали оповіщення смартфон може подавати за допомогою функції ближнього безконтактного зв'язку (Near Field Communication). Далі, енергія передається на акумуляторну батарею завдяки струму, що виникає під дією напруги в обмотці, вбудованій в девайс, що заряджається.

З чого складається стандартний зарядний пристрій

Для самостійного створення безконтактної зарядки слід враховувати перелік елементів, що входять до її складу. Так, генератор розміщується на спеціальній платі. До нього приєднаний передавальний контур, де виникає напруга високої частоти, що впливає на приймальний контур пристрою, що заряджається. При цьому наведена змінна напруга випрямляється, а потім згладжується за допомогою конденсатора. Вузол стабілізації доводить його до значення, що дорівнює 5 Вольтам.

Як зробити бездротовий зарядний пристрій для телефону своїми руками

Фірмові пристрої, які пропонуються в магазинах, мають різну вартість, яка не завжди доступна для обивателя. Іноді слушним рішенням стає створення такого приладу своїми руками.

Ну, вже з назви пристрою стає зрозуміло, що передачі енергії гаджету не потрібно підключення проводів

З назви гаджета стає зрозуміло, що для подачі електроенергії до батареї смартфона не потрібно використовувати дроти. Етапи процесу подачі харчування:

1. Зарядка оснащується вбудованою індукційною котушкою. Вона продукує та передає енергію на котушку-приймач, що є у смартфоні. Цей елемент зазвичай знаходиться над задньою кришкою або акумулятором.
2. При наближенні телефону до передавача виникають високочастотні електромагнітні коливання.
3. Конденсатор та випрямляч на основі малопотужного напівпровідникового діода забезпечують акумуляторну батарею енергією.

Для створення дистанційної зарядки від вас не знадобиться наявність глибоких знань в електроніці. Детальні інструкції та схеми пристрою є у загальному доступі. До вашої уваги пропонується одна з них.

Матеріали та інструменти

Перелік елементів, які потрібні для створення зарядного пристрою:

• основа (плата) невеликого розміру (на неї кріпляться решта складових);
• котушка індуктивності, що володіє високим опором змінному струму повинна мати від 5 до 10 витків (діаметр дроту дорівнює 1 міліметру);
• плівковий конденсатор, що має ємність від 0,33 до 1 мікрофаради;
• два випрямлячі типу UF;
• паяльник;
• кілька польових високовольтних транзисторів, що посилюють напругу до 10 Вольт;
• два перетворювачі струму з номінальною потужністю розсіювання до 1 Ватт;
• припій (матеріал, що застосовується при пайці і має температуру плавлення нижче, ніж елементи, що з'єднуються).

Спочатку подивимося, які матеріали нам знадобляться, щоб зробити саморобну бездротову зарядку для смартфона своїми руками

Приступаємо до процесу

Новачку рекомендується не створювати відразу пристрій для сучасної моделі смартфона, а потренуватися на старому девайсі. Наприклад, можна зібрати зарядку для кнопкового телефону Nokia, що завалявся. Сам алгоритм дій ділиться кілька етапів. Насамперед слід створення передавача, який стане самостійним елементом, а потім потрібно перейти на розробку приймача, що встановлюється у смартфон.

Схема бездротового зарядного пристрою досить проста. Вона містить дві котушки, що є приймачем і передавачем, а також резистор і транзистор. Якщо Ви змогли підготувати всі необхідні елементи, описані вище, складання нескладної безконтактної зарядки займе не більше 60 хвилин.

1. Робимо котушку.

На шматок пластику розміром до 10 см (або інший зручний матеріал) потрібно намотати контур. Це робиться в такий спосіб:

• довгий провід складається вдвічі;
• на шматок пластику намотується п'ять витків;
• кожен виток слід закріпити по колу за допомогою клейкої стрічки чи клею;
• край дроту, який є згином, потрібно відрізати, щоб вийшло два кінчики;
• усі кінці проводу (4 штуки) зачищаються;
• кінець першої обмотки підключається до початку другої або, навпаки, початок другої обмотки підключається до кінця першої (у цій справі на допомогу приходить кабельний тестер).

Схема бездротової зарядки дуже проста, складається з двох котушок (передавач та приймач), а також транзистора та резистора

Для роботи мультиметр його слід переключити на режим перевірки діода. Підносити його потрібно до кожного кінця намотування. У цьому випадку пристрій може реагувати, а іншому немає. Ці кінці дроту мають бути розташовані з різних боків. Їх слід скрутити між собою та запаяти. Два кінці, що залишилися, будуть йти до транзисторів.

1. Робота з паяльником.

Для подальших дій вам знадобиться такий матеріал, як припій, а також сам паяльник і плата, яка є підставою. Етапи роботи:

• припаюються два транзистори та діоди;
• резистори припаюються одним кінцем до плати, а іншим до діодів;
• дві обмотки контуру потрібно залудити, а потім приєднати до пристрою.

1. Збираємо приймач:

• цей елемент має плоский вигляд. Котушка повинна складатися з 25 витків дроту завтовшки від 0,3 до 0,4 мм. Кожен виток намотується на пластмасову основу та закріплюється клеєм;
• готовий контур слід акуратно відокремити ножем від основи, що служила для намотування;
• перед намотуванням при підключенні встановлюється високочастотний кремнієвий діод;
• котушка прикріплюється зверху до акумулятора. При цьому використовують конденсатор для згладжування пульсацій напруги;
• приймач підключається до роз'єму зарядки або безпосередньо до акумуляторної батареї. Але у другому випадку вимірювач заряду не працюватиме. Цей варіант підійде для девайсів, які мають несправності з гніздом для зарядки;
• на завершення потрібно закрити задню кришку телефону та випробувати коректність роботи отриманого пристрою.

Якщо виготовлення передавача займає лічені хвилини, то із приймачем доведеться попітніти.

Найбільш популярні моделі бездротових зарядок

Не кожен може самостійно створити зарядний пристрій. На сьогоднішній день це не є проблемою, тому що у продажу є безліч модифікацій таких аксесуарів, що випускаються під різними брендами.

Огляд характеристик найпопулярніших моделей бездротових зарядок: