Современная беспроводная зарядка АКБ обычно соответствует стандарту Qi, хотя уже вовсю разрабатывают NFC, о котором поговорим в следующем материале. WPC (консорциум беспроводной энергетики) ввел термин Qi для своего стандарта открытого интерфейса, определяющего беспроводную передачу энергии с помощью индуктивной зарядки на расстояние до 4 см. В схеме используется зарядная площадка и совместимое устройство, которое размещается поверх нее и заряжается посредством резонансной индуктивной связи.
Qi — это мировой стандарт беспроводных ЗУ, обеспечивающий мощность 5–15 Вт для небольшой носимой электроники. Хотя он в основном используется для зарядки смартфонов, данный стандарт также может применяться и обеспечивать питанием растущее число других схожих гаджетов.
С момента выпуска в 2010 году спецификации беспроводной зарядки Qi претерпели множество модификаций, что привело к улучшению выходной мощности, КПД и безопасности.
Если в вашем смартфоне есть функция беспроводной зарядки Qi, то остаётся лишь найти или собрать беспроводное зарядное устройство Qi. На рынке представлены различные варианты беспроводных ЗУ, также легко купить готовые китайские модули, чтобы самостоятельно внедрить беспроводную зарядную панель Qi.
На фото модуль Qi Wireless Charger Transmitter от SeeedStudio. Этот модуль питается от 5 В и основан на BQ500211, который представляет собой цифровой беспроводной контроллер питания второго поколения, объединяющий все функции, необходимые для управления беспроводной передачей энергии на приемник, совместимый с WPC.
Технические характеристики:
- Рабочая частота: 112–250 кГц
- Реальное расстояние: 2-6 мм
- Максимальный КПД: 80%
- Выходное напряжение: 5 В
- Выходной ток: максимум 1 А
А вот и другой аналогичный, довольно популярный в интернет-магазинах.
Этот модуль работает от напряжения 5 В и оснащен портом micro-USB для входного питания. Запитать модуль можно от зарядного устройства для смартфона или от другого источника питания USB. Модуль также имеет светодиоды индикаторов состояния. Красный показывает, что на цепь подано питание, а синий – состояние обнаружения и зарядки телефона.
Технические характеристики:
- Входной источник питания: 5 В /2 А
- Напряжение зарядки: 5 В
- Зарядный ток: 1 – 1,5 А
- Расстояние зарядки: 10 мм
- Коэффициент ПД: 75 %
Модуль состоит из трех микросхем. Первая и самая важная – 14-контактная микросхема без опознавательного знака или номера (возможно, ASIC). Катушка диаметром 50 мм имеет один слой многожильного провода сечением 0,5 мм (10 витков).
Напряжение переменного тока подаваемое на катушку передатчика (первичную), передается на катушку приемника (вторичную) посредством магнитной связи. Магнитная связь между первичной и вторичной катушками также используется для отправки специальных пакетов от приемника к передатчику.
Обратите внимание, что прежде чем можно будет выполнить подачу питания, должны быть проведены соответствующие этапы. Например, часть передатчика находится в состоянии ожидания, а затем использует аналоговые импульсы, подавая периодические тестовые импульсы на первичную катушку, чтобы обнаружить присутствие любого потенциального приемника энергии. После обнаружения его поблизости она использует цифровые импульсы для связи с приемником.
P9235A-RB представляет собой беспроводной передатчик энергии с магнитной индукцией, поддерживающий общую мощность беспроводной системы до 5 Вт с внутриполосной двунаправленной передачей данных.
Для теста можно использовать этот модуль по-другому – сделать беспроводные светодиоды. Припаяйте светодиод диаметром 3 мм к выводам катушки индуктивности с ферритовым сердечником 10 мГн, а затем поместите его поверх модуля. Экспериментальная установка питалась от USB-зарядного устройства 5 В/1,5 А. В результате испытаний обнаружили, что беспроводной светодиод работает на расстоянии до 10 мм.
Не забывайте, что расстояние между беспроводной лампой и базовой станцией (зарядной панелью) должно быть не более 10 мм. В режиме ожидания передатчик выдает повторяющийся импульс 2 Гц и частотой 170 кГц для проверки наличия приемника энергии, что видно по осциллограмме.
Следует под конец добавить, что на начало 2024 года всё большую популярность стал получать и другой стандарт – беспроводное зарядное устройство NFC