Hvordan den trådløse ladingen for telefonen er ordnet og fungerer

Mobilteknologi har kommet tett inn i hverdagen vår, og fremkomsten av trådløse ladere er ganske naturlig. Tross alt skal elektroniske forbrukerenheter (som for eksempel smarttelefoner) ideelt sett fungere i lang tid og uten feil, mens det ikke er veldig praktisk å plugge støpselet inn i et stikkontakt hver gang, og pluggen i dingsen når du trenger å lade den opp.

Et sett trådløse grensesnitt (Wi-Fi, Bluetooth osv.) Har lenge blitt et kjent attributt for mange bærbare enheter, så hvorfor ikke ta med et grensesnitt for trådløs lading i dette settet? Og moderne teknologi har tillatt dette å bli realisert.

Når du lader trådløst, bør selvfølgelig den ladbare mobilenheten være minst 4 cm fra laderen, men du må være enig, dette er mer praktisk enn en ledning som strekker seg fra pluggen. Noen ganger under lading er det behov for å ringe, flytte vekk fra laderen og deretter returnere smarttelefonen til et sted i nærheten av senderen til laderen. Dette er enklere enn å koble kontakten hver gang.

Og på noen områder, for eksempel innen medisin, er teknologien for trådløs lading av batterier ganske enkelt nødvendig (nødapparater, lamper på batterier, etc.). Ikke for ingenting de siste årene har slike ledende elektronikkprodusenter som Intel, Samsung, NXP, Texas Instruments og mange andre aktivt tatt opp utviklingen av utstyr og mikrokretser for trådløse ladere.

I utgangspunktet er trådløs ladeteknologi basert på overføring av elektrisitet ved elektromagnetisk induksjon. I nær induksjonssone er den reaktive interaksjonen mellom sender og mottaker størst. Så for en frekvens på 10 MHz strekker nærsonen seg til 4,7 meter.

På grunn av fenomenet elektromagnetisk induksjon, blir en induksjonsstrøm eksitert i den lukkede sløyfen til mottakeren, mens senderkretsen er kilden til den vekslende magnetiske fluksen (induktoren).

Systemet inkluderer et par spole - en mottakerspole og en senderspole, som er induktivt koblet til hverandre. Vekselstrømmen til primærspolen (senderen) danner et magnetfelt som trenger inn i svingene til sekundærspolen (mottakeren), og induserer en emk på den.

Spenningen fra hentespolen brukes til å lade batteriet på den mobile enheten. Og jo nærmere mottakeren er senderen, jo mer energi mottar mottakeren. På store avstander er den induktive koblingen sparsom, og systemet blir ineffektivt. Koblingskoeffisienten til spolene k er av stor betydning.

Den gjensidige induktansen til kretsene, korrespondansen mellom resonansfrekvensene, kvalitetsfaktoren til mottakeren og senderspolene - alt dette påvirker kvaliteten på den trådløse overføringen av elektrisitet fra senderen til ladeenheten. Ved resonansfrekvensen, med en høy kvalitetsfaktor på begge kretsene, med en høy koblingskoeffisient av spolene, er effektiviteten til systemet størst. Dette er åpenbart fra antenne teori.

Forbrukerelektronikkforeningen klassifiserer trådløs ladeteknologi etter størrelsen på sløyfekoblingskoeffisienten. Hvis koblingskoeffisienten er opp til 0,1, kalles systemet løst koblet, og hvis koeffisienten nærmer seg 1, er det et sterkt koblet system. Sterkt koblede systemer kalles magnetisk induktiv, mens svakt koblede systemer kalles magnetisk resonans. Disse to typene systemer er grunnleggende forskjellige.

Magnetisk resonanssteknologi er mindre kritisk for den gjensidige ordningen av spolene, og flere mottakere kan jobbe med en sender samtidig, det vil si at en lader kan lade flere enheter samtidig. Men her er avstanden kritisk.

For å oppnå best mulig effektivitet velges resonansfrekvensen som best samvirker med lastmotstanden. Den effektive kvalitetsfaktoren til magnetisk induktive systemer er mye lavere. Med nøyaktig samsvar i magnetisk resonanssteknologi skjer energioverføring med høyest effektivitet. Det er viktig at det under driften av alle typer system er nødvendig å kontrollere de gjeldende parametrene nøyaktig slik at energioverføringen ikke reduseres.

I henhold til WPC 1.1-spesifikasjonene skal resonansfrekvensen være i området fra 100 til 205 kHz, og i PMA-spesifikasjonene - fra 277 til 357 kHz, med en Q-faktor på 30 til 50. I henhold til A4WP-spesifikasjonene er frekvensen fast, og impedansmatchingen til mottaker og sendere må være streng. For magnetiske resonanssystemer kan kvalitetsfaktoren nå 100.

Når det gjelder effektivitet, har ikke enda 97 prosent effektivitet av kablede ladere ennå blitt oppnådd. Likevel er fordelen med magnetiske resonansladeanlegg åpenbar: senderspolen kan være 12 ganger større enn mottakerspolen, mens du kan plassere flere mottakere og lade tre smarttelefoner samtidig.