Технология беспроводной зарядки появилась давно, но так и не стала массовой. Несмотря на неоспоримое удобство, беспроводной зарядкой оснащается едва ли одна четвертая современных смартфонов. А смотря не недостатки – понимаешь почему.
К преимуществам беспроводной зарядки можно отнести:
- Не нужно искать вечно теряющийся кабель каждый раз, как потребуется подзарядить телефон.
- Ставить на зарядку намного удобнее — нужно просто положить смартфон на полочку зарядного устройства. Не нужно елозить разъемом по корпусу, пытаясь его вставить.
- Не нужно возиться с заглушкой разъема зарядки и подбирать правильное положение штекера microUSB.
- Беспроводная зарядка не сломается, если сдернуть с нее заряжающийся телефон. Разъем же проводной зарядки легко повредить при неосторожном обращении — как на проводе, так и на самом смартфоне.
- Беспроводная зарядка уменьшает количество отверстий, через которые в корпус телефона может попасть вода и пыль.
Но к этому внушительному списку преимуществ прилагаются довольно весомые недостатки:
- Телефоном, стоящим на беспроводной зарядке, сложно пользоваться. Существуют модели ЗУ с подставкой, они чуть облегчают использование заряжаемого смартфона. Но брать в руки и крутить заряжаемый смартфон можно только при использовании проводного ЗУ.
- Чехлы и украшения на корпусе смартфона могут ухудшить зарядку или вообще сделать ее невозможной.
- Скорость беспроводной зарядки намного ниже, чем при использовании провода и стандартов быстрой зарядки. Недостаток не столь значим для гаджетов с малой емкостью аккумулятора — например, смарт-часов.
- Высокая цена. При том, что адаптер беспроводной зарядки стоит копейки, наличие его в смартфоне вроде бы не должно увеличивать цену устройства. Тем не менее многие производителей оснащают беспроводной зарядкой только топовые модели.
И если первый недостаток понятен и неизбежен, то с остальными не все так просто. Они проистекают из конструкции беспроводной зарядки, и полностью устранить их пока не получается.
Как работает беспроводная зарядка
Смартфоны с беспроводной зарядкой используют принцип электромагнитной индукции, открытый Майклом Фарадеем еще в XIX веке. Изменяющееся магнитное поле создает в помещенном в него проводнике электрический ток. Для создания магнитного поля беспроводное ЗУ содержит катушку электромагнита.
А чтобы магнитный поток менялся, электромагнит запитывается переменным током. При этом в катушке, расположенной внутри смартфона, также начинает течь переменный ток. Остается только выпрямить его и подать на аккумулятор смартфона.
Многие недостатки беспроводной зарядки возникают именно из особенностей электромагнитной индукции.
Во-первых, напряженность магнитного поля падает с удалением от катушки. При этом падают и передаваемая мощность, и КПД зарядки. Чехлы и любые препятствия, отодвигающие смартфон от ЗУ, снижают его эффективность.
Во-вторых, магнитной индукции все равно, в каком проводнике возбуждать электрический ток. Если положить на беспроводную зарядку металлический предмет, он начнет нагреваться из-за наводимых в нем вихревых токов.
Многие современные ЗУ умеют распознавать такие ситуации (правда, из-за этого они стоят дороже), но не все и не всегда. Скрепка, попавшая между зарядкой и телефоном, может привести к порче обоих устройств.
В-третьих, КПД этого вида передачи электроэнергии невысок — максимум 75 % (против 97 % проводной зарядки). И это — в теории, при точном позиционировании приемной и передающей катушек. В реальных замерах различные модели смартфонов с беспроводной зарядкой показали КПД от 20 до 61 %. Поэтому даже при равной мощности проводного и беспроводного ЗУ, второе будет заряжать медленнее. Мощность беспроводных зарядок редко превышает 10 Вт, из которых «в работу» пойдет только 4–6. И это при том, что для проводных зарядных устройств 18 Вт де-факто уже минимум, а найти ЗУ с мощностью 30–45 Вт совсем не сложно.
Многие ли согласятся снизить скорость зарядки в 4-8 раз?
Почему нельзя увеличить мощность беспроводной зарядки
Раз КПД беспроводного ЗУ невысок, то почему бы просто не поднять его мощность? Нужно 18 Вт на телефоне, так давайте делать зарядки на 36 Вт и выше?
Проблема в том, что «потерянные» проценты КПД не исчезают бесследно, они выделяются в виде тепла, нагревая ЗУ и смартфон. И чем мощнее зарядное устройство, тем это заметнее.
50 % потерь для 10-ваттной зарядки дадут 5 Вт в виде тепла. Этого хватит, чтобы поднять температуру ЗУ и смартфона на 5–7 ºC, но не более. Впрочем, даже такого повышения температуры хватит для заметного уменьшения срока жизни аккумулятора. А вот 50 % потерь у 60-ваттного ЗУ — это уже серьезно, так можно и пожар устроить.
Производители стараются различными способами увеличить КПД своих устройств:
- применяют автоматическое позиционирование смартфона с помощью стационарных магнитов;
- меняют размер и количество катушек;
- делают в ЗУ и смартфоне перемещающиеся катушки, самостоятельно подбирающие оптимальную позицию;
- делают ЗУ и контроллер зарядки в смартфоне «умными», чтобы подбирать параметры зарядки в зависимости от взаимного положения катушек.
Это хоть и увеличивает их безопасность, но так же увеличивает и цену устройств и все равно не дает поднять мощность выше 15 Вт. Мощные беспроводные ЗУ существуют, но они дороги, несовместимы с общепринятым стандартом Qi и могут использоваться в паре только с «родным» устройством.
Беспроводная зарядка удобна, но некоторые ее недостатки пока устранить не удается. Беспроводные ЗУ имеют малую мощность и заряжают смартфон в разы дольше, чем проводное ЗУ с быстрой зарядкой. Кроме того, дешевые беспроводные ЗУ небезопасны и снижают срок жизни аккумулятора.
По материалам ДНСклуб