O que você precisa saber sobre carregamento sem fio

2024 Autor: Malcolm Clapton | [email protected]. Última modificação: 2023-12-17 04:08

Por um lado, chega de emaranhado de cabos. Por outro lado, há um problema com caixas grossas e superaquecimento do smartphone.

Como apareceu o carregamento sem fio

Em 1820, André-Marie Ampere provou que a corrente elétrica cria um campo magnético e, em 1831, Michael Faraday descobriu a lei da indução, que se tornou a base do carregamento sem fio moderno.

Em 1888, Heinrich Hertz confirmou a existência de um campo eletromagnético. Sua pesquisa ajudou Nikola Tesla a transmitir energia à distância pela primeira vez. Aconteceu em 1893 na Feira Mundial de Chicago.

Até o final do século 20, muitos cientistas experimentaram a transferência de energia à distância de diferentes maneiras. A pesquisa ainda está em andamento.

O interesse em massa no carregamento sem fio só começou após o boom dos dispositivos móveis no século 21.

Hoje, o Wireless Power Consortium e a AirFuel Alliance estão trabalhando nessa questão.

Quais são os padrões de carregamento sem fio

Para carregar um smartphone sem fio, um par de bobinas é usado: uma na estação de carga, que está conectada à energia, a outra no dispositivo.

Quando uma corrente aparece na primeira bobina, um campo magnético se forma em torno dela, que a transfere para a segunda.

O campo magnético aparece devido ao uso de corrente alternada de alta frequência. Ele é convertido em persistente quando enviado ao dispositivo.

Dependendo da frequência da corrente, indução magnética ou ressonância magnética é incluída no trabalho.

Estações de indução magnética

Eles transmitem energia a uma distância de cerca de 10 mm e usam uma frequência de corrente alternada de 100–357 kHz para isso. Para carregar um smartphone usando essa estação, ele deve oferecer suporte a uma faixa de frequência específica.

O campo magnético não penetra no metal, portanto, o carregamento sem fio só é possível em smartphones com painel traseiro de vidro ou plástico. No entanto, mesmo uma caixa protetora grossa pode interferir no processo de carregamento.

Os carregadores sem fio Qi e PMA funcionam com base no princípio da indução magnética.

Qi

Desde 2008, o padrão Qi foi desenvolvido pelo Wireless Power Consortium (WPC), que inclui fabricantes de carregadores da América, Europa e Ásia. Suas especificações estão disponíveis ao público.

Este padrão de carregamento sem fio tem sido usado no iPhone 8 e smartphones Apple mais recentes, bem como em todos os dispositivos Samsung Galaxy S nos últimos cinco anos.

As empresas Xiaomi, Huawei, LG, Sony, Asus, Motorola, Nokia, HTC também trabalham com ele.

PMA

A Power Matters Alliance (PMA) esteve envolvida no desenvolvimento do padrão PMA de 2012 a 2015.

É mais comum nos Estados Unidos. Lá, foi promovido pela operadora móvel AT&T e pela rede de cafés Starbucks.

Hoje, a Power Matters Alliance dentro da AirFuel Alliance está desenvolvendo um tipo alternativo de carregamento sem fio, o AirFuel. Mas, junto com o Qi, esse padrão ainda é compatível com os smartphones Samsung, incluindo os carros-chefe Galaxy S10, S10 + e S10e.

Estações de ressonância magnética

Ao contrário das estações operando em indução magnética, eles usam uma frequência de corrente aumentada até 6,78 MHz. Isso permite expandir o raio de carregamento em até 40-50 mm.

Esses carregadores sem fio também usam um conjunto de duas bobinas. Mas eles não podem ser opostos um ao outro, então os carregadores não precisam ser feitos na forma de suportes ou tapetes.

Os carregadores sem fio dos padrões Rezence e AirFuel funcionam com base no princípio da ressonância magnética.

Rezence

De 2012 a 2015, Rezence foi desenvolvido pela Alliance for Wireless Power (A4WP).

Ao aumentar a distância de carregamento, o padrão foi posicionado como uma alternativa mais conveniente para Qi e PMA. A4WP agora faz parte da AirFuel Alliance e está trabalhando no padrão AirFuel.

A Rezence foi promovida pelos fabricantes de componentes Broadcom, Gill Electronics, Integrated Device Technology (IDT), Intel, Qualcomm, Samsung Electronics, Samsung Electro-Mechanics e WiTricity.

AirFuel

Este tipo de carregamento sem fio ainda não entrou em produção em massa. Seu potencial de distribuição ainda não está claro, mas a Huawei planeja equipar todos os seus smartphones com ele.

A AirFuel Alliance vem desenvolvendo o padrão AirFuel, que será uma continuação do Rezence, desde 2015.

Em teoria, o AirFuel pode até ser escondido sob uma mesa ou outra superfície. Por meio dele, as estações poderão trabalhar simultaneamente com diversos dispositivos: smartphones, fones de ouvido, laptops.

O que você precisa saber sobre o poder dos carregadores sem fio

Os carregadores sem fio diferem na potência de entrada e saída: geralmente varia de 5 a 20 watts.

Seu nível está indicado no corpo do aparelho, na embalagem, no site oficial do fabricante. Também pode ser encontrado nas revisões.

Algumas empresas indicam voltagem em volts e amperagem em amperes em vez de potência em watts. Seus valores também mostram a rapidez com que o dispositivo pode ser carregado.

Potência de carregamento em watts = tensão em volts × amperagem em amperes.

Os carregadores sem fio podem ser fornecidos sem um adaptador de energia. Sua potência de entrada precisa ser conhecida para determinar qual delas é adequada para seu trabalho completo. A potência de uma fonte de alimentação padrão é 5 W para o iPhone, 12 W para o iPad e 25 W para o Galaxy S10.

Se a potência de entrada for suficiente, o dispositivo deve fornecer a potência de saída máxima. O carregador sem fio ZMI WTX10 de carregamento produz 18 W, dock duplo Samsung EP-P5200 - 10 W, carregamento recomendado pela Apple Belkin Boost Up Special Edition - 7,5 W.

Ao mesmo tempo, você precisa entender com que potência de carregamento sem fio seu smartphone funciona. O iPhone 8, 8 Plus e X no iOS 12 são compatíveis com 7,5 W, iPhone XS, XR e XS Max, Galaxy S10 - 10W.

Para determinar a velocidade aproximada de carregamento em horas de 0 a 100%, você também precisa saber a capacidade da bateria do smartphone em watts-hora e levar em consideração a eficiência (eficiência) do carregamento sem fio - geralmente 75-90%.

Velocidade de carregamento em horas = capacidade da bateria em watts-hora / saída de carga (ou smartphone, se inferior) em watts / eficiência em% × 100%.

Levará pelo menos 1⅓ - 1⅔ hora para carregar a bateria do iPhone XS Max a 12,08 Wh usando o carregador sem fio ZMI WTX10. Ao mesmo tempo, ele pode ser conectado à rede com uma fonte de alimentação padrão.

O que você precisa saber ao usar o carregamento sem fio

Como instalar um smartphone em uma estação de carregamento

Coloque seu smartphone em uma central de carregamento sem fio ou no local fornecido pelo fabricante.

Certifique-se de que o carregamento foi iniciado. Se isso não acontecer, seu smartphone não é compatível com esse método de transferência de energia ou você está usando uma capa muito grossa.

Como evitar o superaquecimento durante o carregamento sem fio

Seu smartphone fica mais quente do que o normal durante o carregamento sem fio. Para evitar o superaquecimento, ele pode desligar temporariamente a transmissão de energia quando a bateria atingir 80% da carga.

Não use capas volumosas que interfiram na transferência natural de calor. E não coloque objetos estranhos em cima do dispositivo que está sendo carregado. É perigoso cobri-lo com um pano que restrinja a circulação de ar.

Por quanto tempo um smartphone pode ser carregado sem fio?

O smartphone pode ser carregado sem fio durante toda a noite. Quando a carga da bateria atingir 100%, a transferência de energia será interrompida.

Mais importante ainda, use um carregador, cabo e fonte de alimentação de qualidade para evitar curto-circuitos.

Você deve comprar o carregamento sem fio hoje?

O carregamento sem fio será um bom presente para um colega ou parceiro de negócios, ele ocupará o devido lugar na sua área de trabalho em casa ou no escritório.

Mas antes de comprar um carregador sem fio, certifique-se de pesar suas vantagens e desvantagens.

Vantagens

• Basta colocar o smartphone no carregador e ele começará a repor energia imediatamente.
• Não há necessidade de procurar um cabo com conector adequado (Lightning, microUSB, USB-C).
• Reduz o desgaste dos cabos de alimentação, portas e conectores.

desvantagens

• O carregamento sem fio é mais lento do que o carregamento com fio devido à menor eficiência.
• Uma estação de carregamento raramente é incluída no kit, geralmente você deve comprá-la separadamente.
• Não é possível usar totalmente o smartphone durante o carregamento.
• Se você mover acidentalmente o smartphone na docking station, o carregamento pode parar.
• Estojos de proteção espessos e estojos com peças de metal podem interferir no carregamento sem fio.
• O carregamento sem fio nem sempre é conveniente para levar com você.

O carregamento sem fio tem mais desvantagens do que vantagens hoje. Embora esteja no estágio inicial de desenvolvimento, você precisa entender claramente onde e quando é apropriado usá-lo.

O carregador sem fio é conveniente na área de trabalho. Você pode colocá-lo na mesa de cabeceira e colocar seu smartphone sobre ele antes de dormir. Mas é completamente inconveniente carregar esse tipo de carga em uma viagem e usá-la em trânsito.

Com o desenvolvimento dos padrões Qi e AirFuel, os carregadores sem fio serão usados em qualquer lugar. Mas, para isso, os fabricantes terão que expandir o alcance, aumentar a velocidade de carregamento e lidar com as demais deficiências.