كيف يتم ترتيب الشحن اللاسلكي للهاتف ويعمل

دخلت التكنولوجيا المحمولة حياتنا اليومية بإحكام ، وكان ظهور أجهزة الشحن اللاسلكية أمرًا طبيعيًا تمامًا. بعد كل شيء ، يجب أن تعمل الأجهزة الاستهلاكية الإلكترونية (مثل الهواتف الذكية ، على سبيل المثال) لفترة طويلة وبدون أي عيوب ، في حين أنه ليس من المناسب للغاية توصيل القابس بمنفذ في كل مرة ، والموصل إلى الأداة الذكية عندما تحتاج إلى إعادة شحنه.

أصبحت مجموعة من الواجهات اللاسلكية (Wi-Fi ، Bluetooth ، وما إلى ذلك) سمة مألوفة للعديد من الأجهزة المحمولة ، فلماذا لا تتضمن واجهة للشحن اللاسلكي في هذه المجموعة؟ وقد سمحت التكنولوجيا الحديثة لتحقيق ذلك.

بالطبع ، عند الشحن لاسلكيًا ، يجب أن يكون الجهاز المحمول القابل لإعادة الشحن على بُعد 4 سم على الأقل من الشاحن ، لكن يجب أن توافق ، فهذا أكثر ملاءمة من سلك يمتد من القابس. هناك حاجة في بعض الأحيان أثناء إعادة الشحن لإجراء مكالمة ، والابتعاد عن الشاحن ، ثم إعادة الهاتف الذكي إلى مكان بالقرب من مرسل الشاحن. هذا أسهل من توصيل القابس في كل مرة.

وفي بعض المناطق ، على سبيل المثال في الطب ، تعد تقنية الشحن اللاسلكي للبطاريات ضرورية (أجهزة الطوارئ ، المصابيح الموجودة على البطاريات ، إلخ). ليس من أجل لا شيء في السنوات الأخيرة ، فإن شركات تصنيع الإلكترونيات الرائدة مثل Intel و Samsung و NXP و Texas Instruments والعديد من الشركات الأخرى قد نشطت بنشاط في تطوير المعدات والدارات الصغيرة لأجهزة الشحن اللاسلكية.

في الأساس ، تعتمد تقنية الشحن اللاسلكي على نقل الكهرباء عن طريق الحث الكهرومغناطيسي. في المنطقة القريبة من الحث ، يكون التفاعل التفاعلي بين المرسل والمستقبل أكبر. لذلك ، على تردد 10 ميغاهيرتز ، تمتد المنطقة القريبة إلى 4.7 متر.

بسبب ظاهرة الحث الكهرومغناطيسي ، يتم تحفيز تيار الحث في الحلقة المغلقة للمستقبل ، في حين أن دائرة المرسل هي مصدر التدفق المغناطيسي المتناوب (مغو).

ويشمل النظام زوجين مغو - ملف الاستقبال ولفائف المرسل ، المقترنة حثيًا مع بعضها البعض. يشكل التيار المتناوب للملف الأساسي (جهاز إرسال) مجالًا مغناطيسيًا يخترق لفائف الملف الثانوي (المستقبل) ، ويحث على إرسال emf عليه.

يتم استخدام الجهد من ملف الالتقاط لشحن بطارية الجهاز المحمول. وكلما كان جهاز الاستقبال أقرب إلى جهاز الإرسال ، زادت الطاقة التي يتلقاها جهاز الاستقبال. على مسافات كبيرة ، يكون الاقتران الاستقرائي هزيلًا ، ويصبح النظام غير فعال. معامل الاقتران للملفات k له أهمية كبيرة.

الحث المتبادل للدوائر ، ومراسلات ترددات الرنين ، وعامل الجودة لجهاز الاستقبال وملفات الإرسال - كل هذا يؤثر على جودة النقل اللاسلكي للكهرباء من جهاز الإرسال إلى جهاز الشحن. في تردد الرنين ، مع وجود عامل جودة عالي لكلتا الدائرتين ، ومعامل اقتران عالٍ للملفات ، تكون كفاءة النظام أكبر. هذا واضح من نظرية الهوائي.

تصنف جمعية الإلكترونيات الاستهلاكية تقنية الشاحن اللاسلكي حسب حجم معامل اقتران الحلقة. إذا كان معامل الاقتران يصل إلى 0.1 ، فسوف يطلق على النظام اقترانًا فضفاضًا ، وإذا اقترب المعامل من 1 ، فسيكون نظامًا متقارنًا بقوة. تسمى الأنظمة المزدوجة الحث مغناطيسيًا ، بينما تسمى الأنظمة المزدوجة الرنين بالرنين المغناطيسي. هذان النوعان من النظم مختلفان اختلافًا جذريًا.

تعتبر تقنية الرنين المغناطيسي أقل أهمية للترتيب المتبادل للملفات ، ويمكن أن تعمل عدة أجهزة استقبال مع جهاز إرسال واحد في نفس الوقت ، أي يمكن لشاحن واحد شحن عدة أجهزة في نفس الوقت. ولكن هنا المسافة حرجة.

لتحقيق أفضل كفاءة ، يتم تحديد تردد الرنين الذي يتفاعل بشكل أفضل مع مقاومة الحمل. عامل الجودة الفعال للأنظمة الحثية مغناطيسيا أقل بكثير. مع التنسيق الدقيق في تكنولوجيا الرنين المغناطيسي ، يحدث نقل الطاقة بأعلى كفاءة. من المهم أنه أثناء تشغيل أي نوع من النظام ، من الضروري التحكم بدقة في المعايير الحالية حتى لا تقل كفاءة نقل الطاقة.

وفقًا لمواصفات WPC 1.1 ، يجب أن يكون تردد الرنين في النطاق من 100 إلى 205 كيلو هرتز ، وفي مواصفات PMA - من 277 إلى 357 كيلو هرتز ، مع عامل Q يتراوح من 30 إلى 50. ووفقًا لمواصفات A4WP ، يكون التردد ثابتًا ، ويجب أن تكون مطابقة المعاوقة بين المستقبِل والمرسلات صارمة. بالنسبة لأنظمة الرنين المغناطيسي ، يمكن أن يصل عامل الجودة إلى 100.

أما بالنسبة للكفاءة ، فلم يتم تحقيق حتى 97 بالمائة من كفاءة أجهزة الشحن السلكية. ومع ذلك ، فإن ميزة أنظمة شحن الرنين المغناطيسي واضحة: يمكن أن يكون ملف المرسل أكبر بـ 12 مرة من ملف الاستقبال ، بينما يمكنك وضع عدة أجهزة استقبال وشحن ثلاثة هواتف ذكية في نفس الوقت.