ما هو الشحن اللاسلكي وكيف يعمل؟

الشحن اللاسلكي ، مثل تقنية الشحن Qi التي تستخدمها العديد من هواتف Android ، ليست تقنية جديدة. لقد استخدمتها ماكينة حلاقة باناسونيك الكهربائية منذ سنوات عديدة ، وقد شاهد معظمنا فرشاة أسنان تشحن لاسلكيًا في مهد. وبالطبع ، لا يمكننا أن ننسى Palm والطريقة التي جلبت بها الشحن اللاسلكي إلى الجماهير باستخدام Touchstone. الآن ، تم تخفيف قيود الحجم والتكلفة والفعالية قليلاً ، مما يجعل الشحن اللاسلكي في شيء مثل هاتف Android أو ساعتك أكثر منطقية.

لدينا أكثر من بضعة أسئلة حول الشحن اللاسلكي وكيفية عمله ، لذلك دعونا نأخذ بضع دقائق ونتحدث عن الأساسيات ؛ ما هو ، وكيف يعمل ولماذا كنت ترغب في ذلك في عملية الشراء القادمة الروبوت الخاص بك.

المزيد: أفضل منصات الشحن اللاسلكي لجهاز Galaxy S8

ما هو الشحن اللاسلكي؟

الشحن اللاسلكي ليس سحريًا - لا تزال بحاجة إلى سلك. الفرق هو أن السلك متصلاً بقاعدة شحن بدلاً من هاتفك ، بحيث يمكنك فقط إسقاط جهاز Android على الشاحن وتعمل الأشياء دون ربط أي شيء بهاتفك. يمكن أن تكون قاعدة الشحن بأي شكل أو حجم تقريبًا ، ويمكن أن تكون أيضًا مثل لوحة سيارتك أو قاعدة مصباح من ايكيا. طالما تمكنت من الحصول على المكان الصحيح في الجزء الخلفي من جهاز Android الخاص بك في المكان الصحيح على قاعدة الشاحن ، فسوف يعمل.

ومن الأمثلة الجيدة وجود قاعدة شحن لاسلكية على مكتبك في العمل. عندما لا تستخدم هاتفك ، فقم بضبطه على الشاحن. عندما تحتاج إلى استخدام هاتفك ، استلمه وشحنه. لا يكون الشحن اللاسلكي بالسرعة التي يشحنها Quick Charge ، لكنه سهل وشيئًا ستستخدمه على الأرجح لإبقاء هاتفك على رأسه طوال اليوم (في مثالنا). حيث يضيء الشحن اللاسلكي - سهولة الاستخدام.

كيف يعمل الشحن اللاسلكي؟

يستخدم الشحن اللاسلكي اثنين من أدوات التوصيل الحثية الرنانة لإرسال إشارات منخفضة الطاقة بين جهازين. تم تصميمها خصيصًا لنقل الكهرباء دون لمس بعضها البعض مثل الاتصال السلكي العادي. تحتوي المحطة الأساسية ، التي يتم توصيلها بالحائط من خلال وحدة التزويد بالطاقة الخاصة بها ، على لفائف جهاز إرسال وهاتفك به ملف استقبال. ترسل المحطة الأساسية إشارة إلى الخارج بشكل منتظم ، وعندما يقترب ملف الاستقبال من التغير الكافي ، يحدث تغيير في الرنين (تغير المحطة الأساسية من سعة التذبذب - وتهتز بشكل أسرع) في الإشارة. ثم يتم تعديل شكل الموجة للإشارة (تم تغييرها للسماح للملف الموجود في الهاتف بمعرفة أنه يتم إرسال الطاقة) ويبدأ الشحن الاستقرائي.

يستخدم الشحن اللاسلكي نفس النظرية الكهربائية للمولد: الطاقة الميكانيكية تولد الطاقة الكهربائية.

يستخدم الشحن الاستقرائي هذين الملفين الكهرومغناطيسيين المصممين خصيصًا لإنشاء مجال مغناطيسي بين جهازين. توجد عملية معقدة تسمح للحقل المغناطيسي بإنتاج الكهرباء من خلال فرق الإمكانات والتذبذب. التذبذب هو تباين متكرر في الوقت المحدد ، وفي حالة الملف الكهرومغناطيسي ، يمكنك التفكير في الأمر على أنه اهتزاز.

يرتبط الملف الموجود في جهاز Android أيضًا بدائرة شحن البطارية ، ويتم شحن البطارية باستخدام الطاقة التي يسببها المجال المغناطيسي.

إن الحث الكهرومغناطيسي رائع حقًا ، والأساسيات هي أنه إذا قمت بنقل مادة موصلة كهربائيًا ، مثل لفائف أو لف ، في وجود مجال مغناطيسي ، فإنك تجعل الإلكترونات تتدفق. أشياء مثل المولد الذي يعمل بالغاز "يخلق" الكهرباء أيضًا عن طريق استخدام الطاقة الميكانيكية لإنشاء EMF (القوة الدافعة الكهربائية). يستخدم الحث الكهرومغناطيسي أيضًا في المحولات وأجهزة القياس الحالية.

لا يعد الشحن اللاسلكي فعالًا للغاية ، ولكنه يتحسن مع كل تكرار للمعايير.

يتم إنشاء الحرارة الزائدة أيضًا ، وهذا جزء من السبب في أن الشحن اللاسلكي ليس الطريقة الأكثر فعالية لنقل الطاقة من الحائط إلى البطارية. وهذا أيضًا هو السبب في أن شحن هاتفك يستغرق وقتًا أطول على لوحة Qi مقارنةً بتوصيله بالحائط. في حين أن الطرق والمواد الجديدة تستخدم ترددات أعلى وملفات أرق من التكرارات السابقة ، لا يزال الشحن اللاسلكي أقل كفاءة وأكثر تكلفة من الشحن القياسي عبر السلك. سيبقى على هذا النحو في المستقبل المنظور.

للتبسيط:

• يحتوي كل من جهاز Android والشاحن على ملفات كهربائية خاصة بهما.
• عندما يقترب الملفان بدرجة كافية ، يستخدمان المغناطيسية لإنشاء تذبذبات صغيرة (الاهتزازات) في الملف ويتم إنشاء EMF بواسطة الملف الموجود داخل هاتفك.
• يرسل هذا EMF مقدارًا صغيرًا من الطاقة عبر دائرة الشحن في هاتفك وشحن البطارية.
• يكلف الشحن ويستغرق وقتًا أطول من تكلفة الشحن إذا قمت بتوصيل هاتفك ، ويخلق مزيدًا من الحرارة لأن هذا أقل كفاءة من توصيل الأسلاك بالطريقة التقليدية.
• قانون فاراداي التعريفي رائع ومعادلة ماكسويل فاراداي يشبه الشوكولاته الرياضية: الحلو والمنحني. الشحن اللاسلكي رائع أيضًا عند استخدامه أيضًا.

كلمة عن بوويرمات

تشى ليس المعيار الوحيد للشحن اللاسلكي. يتم استخدام معايير أخرى مثل Powermat لبناء حلول الشحن اللاسلكي. هذه تستخدم معيارًا مختلفًا عن Qi لكن العلم الذي يقف وراءها جميعًا هو نفسه. تعاونت Powermat مع شركات مثل AT&T و Starbucks لتوفير المحطات الأساسية في الأماكن العامة ، ويتيح لك استخدام حالة خاصة أو كتلة شحن متصلة بهاتفك الشحن اللاسلكي. هم أيضًا شركاء مع جنرال موتورز ويعملون على جلب قواعد شحن لاسلكية مدمجة في المركبات.

يقوم Powermat ببعض الأشياء العظيمة حقًا (عظيم إذا كنت مهندسًا كهربائيًا ، على أي حال) وقد يجادل البعض بأنها أفضل مستوى. في أي حال ، تشى هو أكثر انتشارا.

في حين أن نفس النظرية الكهربائية الأساسية تنطبق على كل من Powermat و Qi ، فإن المعايير المختلفة تعني أنها غير متوافقة. لن يتم شحن هاتفك الذي يدعم Qi على قاعدة Powermat لأن الإشارات المرسلة والمستلمة مختلفة. إذا كان لديك معدات Powermat ، فستحتاج إلى التأكد من أنك تشتري المزيد من معدات Powermat حتى تعمل كل شيء.

هناك استثناءات ، مثل هواتف Samsung Galaxy ، والتي تشمل معايير Qi و Powermat.

لماذا أريد الشحن اللاسلكي في هاتفي التالي؟

الآن بعد أن أصبح لدينا معيار مقبول على نطاق واسع - نحن نتحدث عن معيار Qi هنا - علينا أن نتذكر أن أي شاحن Qi سيعمل مع أي جهاز معتمد من Qi. هذا يعني أن الشاحن الذي تشتريه ، سواء كان وحدة بدون علامة تجارية صينية بقيمة 6 دولارات من Amazon أو علامة تجارية مثل Samsung أو Zens ، سيعمل مع الجهاز الذي لديك الآن وأي أجهزة تشتريها في المستقبل.

لا تستخدم الشحن اللاسلكي لأنه "أفضل". يمكنك استخدامه لأنها أكثر ملاءمة. أكثر بكثير.

اقترن ذلك بعامل الراحة - وإلى أن تشتري شواحن Qi وتضعها في الأماكن التي من المحتمل أن تضبط فيها هاتفك ، فإنك لا تفهم حقًا مدى ملاءمة ذلك. قد يكون لديك شاحن Qi في مكتبك ، على الطاولة في غرفة المعيشة ، واحد في سيارتك وواحد في منضدة منزلك. لن يحصل جهاز Galaxy S8 أبدًا على أقل من 50٪ من الرسوم. ليس لأن عمر البطارية في Galaxy S8 رائع ، أو لأن أجهزة شحن Qi تعمل "بشكل أفضل" ، ولكن لأنه عندما لا تكون في متناول اليد ، يتم الشحن.

بالطبع ، هناك تكلفة مبدئية لشراء قواعد الشحن ، لكنها رخيصة جدًا - بنفس تكلفة تكلفة ثؤلول الجدار الجيد وكابل USB. مع انتقال المزيد والمزيد من الأجهزة المحمولة والهواتف الذكية نحو معيار Qi ، ستتمكن المزيد والمزيد من الأجهزة من الاستفادة من أجهزة الشحن.

الشحن اللاسلكي لا يجعل هاتفك يعمل بشكل مختلف ، لكنه يمكن أن يغير طريقة استخدامه.

تحديث سبتمبر 2017: أوضح بعضًا من النظرية الكهربائية وتأكد من تمثيل أحدث الإصدارات من معيار Qi.