Смартфон, объединяющий в себе работу, досуг и общение, стал одним из важнейших атрибутов современного человека. Являясь автономным электронным устройством, он требует регулярной зарядки аккумуляторов. Технология беспроводной передачи энергии устранила необходимость физически подключать смартфон к зарядному устройству и решила проблемы различных разъемов и вечно запутанных проводов. О принципах работы и безопасности этой технологии рассказывает доцент отделения электронной инженерии Томского политехнического университета Антон Гордынец.
Как работает беспроводная зарядка?
Существует несколько способов беспроводной передачи энергии: лазерным лучом, микроволновым излучением, ультразвуком, электрическим или магнитным полем. Все эти методы различаются по дальности действия, эффективности, мощности и стоимости.
По словам эксперта, для бытовых устройств наиболее целесообразно использовать беспроводные зарядные устройства, работающие на основе явления электромагнитной индукции, которое открыл Майкл Фарадей в 1831 году.
В базовой конфигурации система состоит из двух основных элементов:
- Передающая катушка (в зарядном устройстве) — генерирует переменное магнитное поле частотой 100–200 кГц.
- Принимающая катушка (внутри смартфона) — преобразует магнитное поле в электрическое напряжение для зарядки аккумулятора.
Эта технология позволяет эффективно передавать энергию на расстояние до нескольких десятков миллиметров при относительно простой технической реализации.
Для повышения эффективности и дальности работы катушки необходимо настраивать в резонанс. Контроллеры обеих катушек непрерывно обмениваются данными и автоматически подстраивают частоту магнитного поля для оптимальной работы системы.
«Индукция магнитного поля обратно пропорциональна кубу расстояния между катушками, что существенно ограничивает дальность работы беспроводных зарядных устройств, и требует точного совмещения осей катушек. Хотя проблему позиционирования смартфона на зарядном устройстве можно решить путем увеличения количества передающих катушек, такой подход может привести к удорожанию системы», — рассказывает ученый.
Безопасность использования
Частота магнитного поля беспроводных зарядок находится в радиочастотном диапазоне (RF), аналогичном частоте мобильных телефонов и Wi-Fi-роутеров. Эксперт отмечает, что при соблюдении установленных стандартов безопасности (100–300 кГц) такое излучение не представляет угрозы для здоровья.
Для безопасного использования беспроводных зарядок следует придерживаться простых правил:
- Использовать только сертифицированные зарядные устройства от проверенных производителей;
- Не размещать зарядные станции рядом с местом отдыха или сна;
- Соблюдать рекомендованное производителем расстояние между устройствами;
- Регулярно проверять температуру устройств во время зарядки;
- Избегать использования поврежденных зарядных устройств.
Так, при правильном использовании и выборе качественного оборудования беспроводные зарядные устройства могут стать удобной альтернативой традиционным проводным способам зарядки.