Беспроводная зарядка: идеология и расчет безопасности, схемотехника, изготовление своими руками. Как включить и отключить быструю зарядку на Samsung Galaxy? Как включить функцию беспроводной зарядки

Как отключить быструю зарядку на Samsung Galaxy (S7, S8, S9 и любой другой модели)? Для чего нужно отключать и включать быструю зарядку?

Всем нравится, когда их устройства заряжают быстро, не так ли? Вот почему так называемая технология быстрой зарядки так популярна - на данный момент почти у каждого производителя телефонов есть ее собственная версия. Однако в некоторых случаях быстрая зарядка может не быть лучшим решением.

К счастью Samsung понимает потребность отключить эту опцию в процессе работы, и есть способ сделать это на устройствах Galaxy, работающих на Marshmallow (и других версия Андроид), таких как S9, S8, S7/Edge, S6 Edge+, S6 и Note 5.

Теперь, когда вы знаете, почему стоит включить или отключить быструю зарядку на Samsung, давайте посмотрим на то, как можно сделать это. Хорошие новости – это невероятно просто, и вы всего в нескольких касаниях от успеха.

Для этого учебного руководства я использую Galaxy S7 Edge, но процесс в значительной степени одинаковым для всех устройств Galaxy - просто имейте в виду, что, если у устройства нет беспроводной зарядки, меню может выглядеть немного по-другому.

1. Первое, что нужно сделать – перейти в меню Настройки, потянув строку уведомлений и коснувшись значка винтика в верхнем правом углу.

2. Прокрутите меню вниз, пока не увидите пункт “Оптимизация”. Нажмите на нее.

4. Теперь перейдите к нижней части этого меню. В зависимости от устройства, здесь есть одна или две опции: “Быстрая зарядка” и “Быстрая беспроводная зарядка”. Переключение слайдера справа от любой опции включает/отключает ее.

Назад 1 из 6 Далее

Особенно хорошо, что Samsung разделил эти опции, чтобы вы могли выбрать - продолжать быстро заряжать через кабель, но отключить эту функцию для беспроводной зарядки, или наоборот. Как вам удобно.

И это не первый раз, когда что-то мешает быстрой зарядке. У Google Pixel отключается быстрая зарядка, когда внутренняя температура телефона переходит определенный порог.

В мое время с Galaxy S8 Plus я замечал значительную разницу в том, как быстро он заряжается, если я использую батарею в то же время. Но до меня не доходило, что быстрая зарядка действительно не работает, когда экран включен или телефон используется.

В таком случае, если вам нужно быстро зарядить свой Galaxy S8 прежде чем отправиться в дорогу или выйти на прогулку, лучше включить его и какое-то время не трогать вообще.

Технологии делают удобнее жизнь современного пользователя мобильных устройств в самых разных аспектах. Если до недавнего времени главные конкурентные позиции сосредотачивались в самих устройствах, то сегодня все больше внимания производители уделяют аксессуарам и периферийным компонентам.

Одним из них является Как работает данное устройство и чем оно может быть полезно современному пользователю? Ответы на эти вопросы заключаются в самой концепции связи, исключающей проводное соединение. Беспроводной контакт призван избавить людей от хлопот с неудобными разъемами. Во многом эта идея реализовалась, но не обошлось и без недостатков таких устройств.

Особенности беспроводных зарядок

В первые же годы распространения телефонов для сотовой связи производителям приходилось оговариваться при позиционировании таких гаджетов как мобильных. Дело в том, что мобильными они были и остаются лишь условно, поскольку есть зависимость от кабеля зарядного устройства. Снять все условности такого обозначения мобильных телефонов и смартфонов позволила беспроводная зарядка.

Как работает данный прибор? Все технологии, на которых базируются подобные зарядки, основываются на принципах на расстоянии. Важно отметить, что распространение технологий беспроводной связи и передачи информации давно не является чем-то новым и удивительным. Модули радиосигналов, датчики Bluetooth и Wi-Fi, сетевые точки доступа - все это в той или иной степени позволяет передавать информационные сигналы.

Однако новизна и принципиальное отличие именно с беспроводным принципом действия заключаются как раз в возможности передачи на расстоянии энергии для питания аккумуляторов.

Принцип работы

Наиболее распространенная конструкция таких устройств предусматривает наличие в начинке индукционных катушек. По сути, они выполняют функцию приемников, а также трансляторов электрических сигналов. При подключении самой зарядки к электросети формируется напряжение, после чего образуется и магнитное поле - вокруг передающей катушки. Собственно, после вхождения в это поле телефона активизируется и беспроводная зарядка.

Как работает восполнение заряда? За счет преобразования электромагнитных волн, которые переходят в аккумулятор уже в качестве электричества. При этом целевым объектом для питания может выступать не только телефон или смартфон. Разработчики ориентируются на широкие стандарты аккумуляторов и батарей, под которые также подпадают и некоторые модели планшетов, фотокамер, плееров и другой техники.

В зависимости от модели устройства и ее характеристик, возможны разные условия поддержания зарядки. Например, для понимания того, как работает стоит ознакомиться со стандартом передачи энергии Qi. Такой передатчик способен восполнять емкость аккумулятора на расстоянии 3-5 см, то есть практически мобильное устройство должно находиться в контакте с зарядным прибором.

Безопасность беспроводных зарядок

Способность зарядок передавать энергию на расстояния справедливо вызывают вопросы относительно их безопасности для пользователей, которые в любом случае будут находиться в зоне действия индукционных катушек. Однако производители утверждают, что такие устройства не оказывают никакого вреда для здоровья.

В качестве примеров приводятся электробритвы и щетки, работающие на том же принципе электромагнитных полей, как и беспроводная зарядка для телефона. Как работает заряжающая панель в контакте с другой техникой и не наносит ли она ей вреда? Этот вопрос также поднимается, но и подобную опасность изготовители отрицают.

Дело в том, что максимальная мощность, на которой функционируют такие приборы, составляет не более 5 Ватт. Этого недостаточно, чтобы оказать негативное воздействие даже на чувствительные к электромагнитным полям аппараты.

Устройства от Samsung

Одной из самых успешных разработок в сегменте корейских беспроводных зарядок является панель Wireless Charging Pad. Это оптимизированная версия базового семейства, в которой были устранены распространенные проблемы большинства подобных устройств первого поколения. Одним из главных достоинств данной модели является способность взаимодействовать с аккумулятором телефона независимо от его положения относительно функциональной площадки.

В товарном виде эту версию представляет беспроводная зарядка для которая поддерживает стандарт WPC. Данная технология отличается тем, что подходит не только к смартфонам линейки Galaxy, но и к большинству других телефонов Samsung. Кроме того, как отмечает изготовитель, зарядка может восполнять энергию на половину емкости всего за несколько минут.

Устройства от Apple

Сразу надо сказать, что «яблочная» продукция не поддерживает технологии беспроводной зарядки. Тем не менее производитель ищет альтернативные способы обеспечения данной возможности для своих пользователей.

В частности, он рекомендует использовать вспомогательные аксессуары в виде чехлов от фирмы Duracell. Поэтому вопрос о том, работает ли беспроводная зарядка через чехол, в случае с айфонами будет иметь положительный ответ. Если же такой способ не устроит, то можно воспользоваться картой-приемником формата iQi. Она подключается через специальный разъем Lightning и также скрывается под стандартным чехлом смартфона.

Устройства от Cota

Интересные предложения разрабатывают и сотрудники Cota. Они не просто осваивают концепции специализированных зарядных панелей для мобильных устройств, а стремятся максимально расширять спектр их поля действия. Например, помимо телефонов и планшетов, таким прибором можно наполнить энергией носимую электронику. Причем для этого необязательно вплотную подносить устройство к активной панели.

Небольшой аппарат размером с хлебницу работает на расстоянии 10 м. Возникает вопрос: "Как работает беспроводная зарядка с таким радиусом? Достаточно ли она эффективна?" И тут стоит вернуться именно к носимой технике, среди которой: умные часы, браслеты и напульсники, так как именно в работе с данными гаджетами устройство демонстрирует наиболее впечатляющие показатели. Очевидно, что на от телефонов и смартфонов требуется больше времени.

Недостатки беспроводной зарядки

Как и все технологии, радикально меняющие подходы к использованию техники и электроники, беспроводные устройства для зарядки имеют и немало минусов. Конечно, пользователь получает существенное преимущество, так как ему не приходится возиться с проводами и разъемами, но зато эффективность наполнения блока питания при таком способе заметно сокращается.

Большинство устройств обеспечивает заряд за больший промежуток времени по сравнению с классической методикой. Помимо этого, есть и эргономические неудобства, от которых пока не может избавиться современная беспроводная зарядка. Как работает проводная система заряда? Она требует подключения к устройству, после чего им можно пользоваться те самые 30-60 мин., требуемые для восполнения энергии. Однако в случае с беспроводными технологиями не только увеличивается время заряда, но также исключается возможность использования аппарата в этот период.

Направления для дальнейшего развития

Собственно, все направления развития зарядников, работающих без проводов, ориентированы на устранение вышеназванных недостатков и в целом улучшение базовых характеристик.

Также большой проблемой остается немалый вес таких приборов. В среднем сегменте рядовое устройство представляет собой платформу, которую едва ли можно назвать мобильной. Впрочем, здесь стоит отметить то, как работает беспроводная зарядка Samsung S6 и устройства для младших версий смартфона из линейки Charger Kit. Это панельные зарядные аксессуары, которые фиксируются к телефонам по типу защитных приспособлений и чехлов. Такая конфигурация сопряжения минимизирует габариты зарядной инфраструктуры, но при этом не отличается и высокой эффективностью.

Заключение

Нельзя сказать, что появление беспроводных зарядок вызвало ажиотаж на рынке аксессуаров для мобильных устройств. Несмотря на новизну концепции, распространению данной продукции мешают не только эргономические недостатки, но и стоимость, по которой реализуется беспроводная зарядка для телефона.

Своими руками изготовить аналогичное устройство можно с меньшими затратами. Для этого достаточно организовать блокинг-генератор с функцией передатчика энергии. Как отмечают опытные мастера, для такой схемы потребуется лишь самодельная катушка на основе меди и один транзистор с сопутствующей проводной инфраструктурой. Другое дело, что в плане надежности и безопасности такое устройство будет заметно проигрывать тем же фирменным моделям от Samsung.

Смартфоны с поддержкой беспроводной зарядки Qi по-прежнему большая редкость. По какой-то причине большая часть производителей игнорирует эту технологию, а зря, ведь заряжать устройство с помощью кабеля не так удобно, как без него. Кабеля изнашиваются, и периодически приходится покупать новые, кроме того, вы рискуете повредить зарядный порт, если случайно дёрнете смартфон. Устройства с беспроводной зарядкой лишены таких проблем.

Беспроводную зарядку можно добавить любому смартфону, причём сделать это можно несколькими способами: приобрести специальный чехол или купить катушку индуктивности и установить её внутрь корпуса.

Чехлы

Чехлы с поддержкой беспроводной зарядки выпускаются в основном для наиболее популярных моделей смартфонов. Это связано с тем, что они сложны в производстве и стоят относительно дорого. В локальных магазинах электроники искать их, скорее всего, бесполезно, а в интернет-магазинах вроде AliExpress их очень много.

Катушки индуктивности

Беспроводная зарядка осуществляется по принципу индуктивности: катушка, установленная в зарядную базу, пропускает через себя ток, а образовавшееся магнитное поле передаётся на катушку в смартфоне. Катушки-ресиверы бывают нескольких видов.

Первый вид - катушки, которые оснащены специальными контактами и подают энергию непосредственно в аккумулятор. Они подходят только к смартфонам, внутри которых есть соответствующие контакты. Производители таких устройств продают комплекты для беспроводной зарядки в виде дополнительных аксессуаров, но также можно приобрести более дешёвые неоригинальные аналоги.

Второй вид - универсальные катушки, которые устанавливаются либо внутрь смартфона, либо под чехол и передают энергию в зарядный порт. Их очевидный недостаток - порт всегда занят, из-за чего вы не сможете зарядить смартфон кабелем или подключить его к компьютеру. При выборе катушки важно обратить внимание на ориентацию USB-разъёма и длину кабеля. Подойдёт ли та или иная катушка к вашему смартфону, можно посмотреть на странице описания товара в интернет-магазине. Если возникают сомнения, проконсультируйтесь с продавцом - он подберёт подходящий вариант.

Имейте в виду, что с помощью беспроводной зарядки смартфоны, как правило, заряжаются медленнее, чем через кабель. Это связано с потерями при передаче энергии от одной катушки к другой.

Базы для беспроводной зарядки продаются в обычных магазинах и в интернете, они поддерживают технологию Qi и универсальны. При выборе базы стоит руководствоваться своим вкусом, а также смотреть на максимальную мощность. Чем она больше, тем лучше, но в разумных пределах - 10 ватт вполне достаточно, но на выходе всё равно будет примерно в два раза меньше. Брать слишком мощную базу не стоит, поскольку она может вызвать перегрев аккумулятора. Некоторые продавцы продают комплекты из зарядной базы и катушки-приёмника.

После покупки комплекта для беспроводной зарядки, разберите смартфон, подключите катушку-ресивер к контактам или зарядному порту, а базу - к сетевому USB-адаптеру и положите смартфон на базу. На базе должен появиться индикатор зарядки (обычно загорается зелёный светодиод, но могут быть другие варианты), а индикатор батареи на смартфоне покажет, что на устройство поступает энергия. В случае с зарядными чехлами ещё проще, разбирать смартфон и подключать ресивер к контактам не требуется.

Явление электромагнитной индукции наблюдалось еще до Фарадея, но великий Майкл первым нашел ему объяснение и попытался передать электрическую силу на расстояние путем индукции. В настоящее время передача электроэнергии на небольшие расстояния на повышенных частотах без проводов все более распространяется; таким образом заряжают уже автомобильные аккумуляторы обычных машин и даже тяговые батареи электромобилей. Как следствие, беспроводная зарядка своими руками – запрос, весьма востребованный любителями мастерить. Подогревает интерес к теме то, что производители беспроводных зарядных устройств цену на них назначают от души, а приемники электроэнергии с возможностью беспроводного питания стоят непропорционально дорого по сравнению с однотипными проводными собратьями.

Беспроводная зарядка для телефона очень удобна: не надо возиться с проводами и штекером, особенно на ночь глядя, когда глаза уже слипаются. Кроме того, телефоны, смартфоны и планшеты становятся все тоньше. В целом это неплохо, но разъем заряда, который должен пропускать ток до 2А, стал до того хлипким, что может сломаться от неловкого движения или выйти из строя, чуть окислятся контакты. А без проводов – просто положил аппарат (гаджет) на зарядку, он и заряжается.

В индукционном буме зарядки для гаджетов стоят особняком, уж больно горячая развернулась вокруг них полемика. Одни считают беспроводные зарядки едва ли не порождением адских сил: мол, там зашито что-то, зомбирующее пользователя на активное восприятие определенных религиозных, коммерческих или политических тенденций, а заодно губящее его здоровье. Другие наоборот, отождествляют электромагнитное поле (ЭМП) зарядки чуть ли не мистической силой Ци, гарантирующей владельцу восходящую реинкарнацию. Истина в данном случае лежит не посередине, а совсем в стороне, поэтому целью настоящей статьи является дать информацию о следующем:

Как, будучи, что называется, ни в зуб ногой и не желая утруждаться всякими там премудростями, при покупке точно выбрать беспроводную зарядку действительно безвредную и безопасную . Сила Ци – это уже вопрос чистой веры. Ее бытие, как и любого другого еще чего-то вездесущего, всеведущего и всемогущего, доводами разума не доказуемо и не опровергаемо.
Принцип действия и устройство зарядных устройств стандарта WPC для гаджетов.
Как правильно заряжать аккумулятор телефона, смартфона, планшета.
Способы передачи электроэнергии на расстояние без проводов.
Факторы вредности и опасности, связанные с использованием беспроводных зарядных устройств.
Возможно ли и как переделать на стандарт WPC старый мобильный телефон.
Как собрать беспроводную зарядку в домашних условиях, пригодную для любых гаджетов стандарта WPC и совершенно безопасную, уложившись не более чем в $10 на компоненты.

Как выбрать безвредную зарядку

Эйнштейн сказал однажды: «Если ученый не способен объяснить пятилетнему ребенку, чем он занимается, то он или безумец, или шарлатан». Сила Ци силой Ци, но все действительные наши достижения основаны на объективном, не зависящем от субъекта, знании. Допустим, привезли мы к себе домой амазонского дикаря, есть там еще такие. Подвели его к телевизору и сказали: «Если ты вот эту штуку, вилку, воткнешь сюда, в розетку, и нажмешь вот тут, то вот здесь появится картинка, а отсюда пойдет звук». Если дикарь сделает все как сказано, телевизор включится, картинка появится, звук пойдет, хотя дикарь об электричестве и электронике понятия не имеет, а грозу считает расстройством пищеварения у своих богов. Так и полный, как говорится, чайник, может выбрать для своего гаджета беспроводную зарядку, которой можно пользоваться без опасений:

Убеждаемся, что на аппарате есть значок соответствия стандарту WPC (см. ниже);
Просим показать зарядку: там, кроме индикатора включения Power или I/O, должен быть индикатор заряда Charge или обозначенный таким же, как на гаджете, значком;
просим включить. Power должен светиться, а Charge нет;
Кладем на зарядку гаджет – Charge должен засветиться, а дисплей гаджета показать заряд;
Приподнимаем гаджет не более чем на 3 см над площадкой зарядки – Charge должен погаснуть, а дисплей показать прекращение заряда.

Такой беспроводной зарядкой можно безопасно пользоваться в быту, если она расположена не ближе 1,5-2 м от мест длительного пребывания людей (кровать, рабочий стол, любимый диван перед телевизором). В детской держать включенную беспроводную зарядку нельзя, в т.ч. и описанную далее, которая может стоять постоянно включенной на тумбочке у взрослой кровати.

Что такое WPC

WPC аббревиатура от Wireless Power Consortium, это название компании, впервые выбросившей на рынок беспроводные зарядки. Технология WPC ничего нового и тем более сверхъестественного собой не представляет; составные части зарядки WPC и принцип ее действия показаны на рис. На передаче электроэнергии индукцией действует и всем знакомый трансформатор на железе. Особенность WPC в том, что рабочая частота повышена до десятков кГц или даже МГц; это позволяет разнести первичную и вторичную обмотки на некоторое расстояние и обойтись без ферромагнитного сердечника, т.к. плотность потока энергии (ППЭ) ЭМП растет с частотой; также с ростом частоты увеличиваются технические возможности сконцентрировать ЭМП в ограниченной области. Но вместе с тем с частотой растет и биологическое действие ЭМП, отчего маленькая и слабенькая беспроводная зарядка может оказаться опаснее промышленной установки индукционного нагрева.

Примечание: WPC пока стандарт, по нашему говоря, отраслевой; международными соглашениями он еще не оформлен. Поэтому техданные гаджетов с WPC, особенно альтернативных производителей, могут отличаться, чтобы заряжались от только от «своей» зарядки. Если делать беспроводную зарядку своими руками, нужно дать конструкционный запас и технологическую возможность доработать передатчик под конкретный аппарат, см. далее.

Устройства, рассчитанные на подзарядку по системе WPC, обозначаются специальным значком (поз. 1 на рис.). Он означает, что в аппарате есть приемная катушка из 25 витков и преобразователь ВЧ переменного тока в постоянный. Ряд гаджетов выпускается в исполнении с WPC или без. Тогда индукционный приемник выполняется или «внаброс» и располагается под крышкой аккумулятора(поз. 2), или модульным, поз. 3. В любом случае под приемник WPC предусматривается разъем (поз. 4), или прижимные контакты, куда и следует подключать самодельный приемник при доработке гаджета под WPC. Полярность определяется мультитестером при подключенной проводной зарядке, т.к. контакты беспроводной зарядки запараллелены с таковыми обычной.

Примечание: подключать приемник WPC непосредственно к аккумулятору ни в коем случае нельзя! В лучшем случае дорогая батарея скоро выйдет из строя, т.к. в устройстве она заряжается особым образом, см. ниже. А современные литиевые аккумуляторы большой емкости от заряда прямо на клеммы могут просто взорваться!

В некоторых гаджетах приемник WPC прячут под крышкой, для снятия которой требуется частичная разборка устройства, поз. 5. Так или иначе, но, если у вашей модели без WPC поиском в интернете обнаруживается «близнец» с беспроводной зарядкой, то и полость под приемник у вашей найдется: выпускать различные детали корпуса было бы слишком накладно. Это существенно упрощает доработку гаджета под WPC, но нужно убедиться, что данная модель выпускается и в том, и в том варианте.

О режиме заряда

Заряд батареи в любом гаджете происходит под управлением специального контроллера, который вначале определяет, насколько аккумулятор разряжен. Если более чем на 75%, то сразу подается усиленный ток быстрого (форсированного) заряда, равный примерно току 3-часового разряда, если зарядное устройство его обеспечивает. Нет – от зарядки берется ток, который она способна дать при падении напряжения на выходе до 5 В. Поэтому многие устройства от USB портов заряжаются долго, т.к. стандартный выход питания USB 5 В 350 мА.

Форсированный заряд призван устранить поляризацию электродов батареи, которая вызывает т. наз. гистерезис. Емкость «гистерезисной» батареи непрерывно падает, а ее ресурс оказывается много меньше заявленного. Быстрый заряд током меньше 3-часового полностью гистерезис не устраняет, и батарея скоро садится. Как следствие – зарядка для смартфона или планшета должна обеспечивать ток заряда более 1,5 А, т.к. в «умных» гаджетах батареи на 1800-4500 мА/ч, т.е. их 3-часовой разрядный ток составит 0,9-1,5 А.

После того, как батарея зарядится прим. до 25% емкости, ток заряда плавно снижается до величины небольшого формирующего (дозарядного) тока, пока аккумулятор на будет «накачан» прим. на 75%. Формирование батареи небольшим током позволяет избежать электродеградации электролита, также уменьшающей ресурс аккумулятора. Формирующий ток равен прим. току 12-часового разряда батареи.

Наконец, когда батарея зарядится полностью, контроллер некоторое минимально необходимое время пропускает через нее совсем крохотный ток содержания для профилактики химической деградации электролита, и только тогда подает сигнал об окончании заряда. Поэтому держать гаджет с исправным и правильно выполненным контроллером побольше времени на заряде ничуть не вредно, наоборот. У автора есть старый телефон Motorola W220. Ради опыта он все время на заряде, кроме как когда с ним нужно выходить из дому. За более чем 10 лет пользования батарея заметно емкости не потеряла: прописанные в паспорте телефона 4 суток «спячки» и 4 часа непрерывного разговора не уменьшились. А другим пользователям той же модели пришлось уже менять полностью истощившийся аккумулятор.

Индукция или излучение?

Индукция

Передача электрической мощности на расстояние происходит посредством электромагнитного поля (ЭМП), в котором запасена определенная энергия. Для индукционной передачи энергии необходим, кроме передатчика, еще и приемник, не обязательно электронный. Им может быть, напр., алюминиевая кастрюля, в металле которой ЭМП передатчика наводит вихревые токи Фуко, греющие посуду. Наведенные в приемнике токи создают свое ЭПМ, взаимодействующее с ЭМП передатчика. В результате образуется общее ЭМП между передатчиком и приемником, которое и передает мощность от первого к последнему. Отсюда первая характерная особенность индукционной передачи энергии – влияние приемника на режим работы передатчика, т. наз. реакция источника на нагрузку.

Примечание: ЭМП при индукционном способе передачи энергии особенно сильно концентрируется у системы источник-приемник при наличии там ферромагнитных материалов. Пример – электрический трансформатор на железе или, повышенной частоты, на ферритовом сердечнике.

Передачу мощности индукцией целесообразно вести на частотах пониже, т.к. ЭМП высокой частоты (ВЧ) не проникает вглубь проводников, это т.наз. поверхностный эффект или скин-эффект, и с увеличением частоту растут потери энергии на излучение. Плотность потока энергии ЭМП (ППЭ ЭМП) на низких частотах невелика, т.к. энергия ЭМП в заданном объеме от источника определенной интенсивности зависит от частоты.

Первое отличие передачи мощности излучением от индукционной – ЭМП «отрывается», «уходит» от источника, теряя связь с ним, т.е. излучается. Если, к примеру, дать импульс боевым лазером в космос, а затем выключить или уничтожить источник, то пакет колебаний ЭМП будет нестись и нестись в мировом пространстве, пока не наткнется на преграду и не будет поглощен ею или не рассеется в среде распространения. Следствие – при передаче мощности излучением реакция источника на приемник отсутствует. Следствие второго порядка – также отсутствует способность ЭМП самопроизвольно концентрироваться, т.к. излучение само по себе стремится «расползтись» в стороны; чтобы собрать его в заданной области, нужны специальные конструктивно-технические меры. В отличие от индукционного способа наличие ферромагнетиков в зоне действия передатчика уменьшает коэффициент передачи мощности, т.к. ферромагнетики «тянут» к себе ЭМП, которое должно попасть в приемник.

Эффективность передачи энергии излучением ЭМП зависит от частоты его колебаний, т.к. подкачки поля передатчиком «по требованию» нет. Что «закачано» в излученный пакет, то там и будет. Добавить энергии потребителю возможно, только продолжив излучение. Другая особенность – наиболее эффективно примет в себя поток мощности ЭМП материал не проводящий, а наоборот, поглощающий энергию ЭМП; эти свойства используются в микроволновых печах. Поглотителем энергии ЭМП способен быть и длинный изолированный проводник определенной конфигурации (напр., скрученный в спираль), представляющий собой в таком случае приемную антенну.

То и другое

Ради удовлетворения требований минимальных массогабаритов и отсутствия посторонних ферромагнетиков вблизи радиотракта гаджета разработчикам WPC пришлось увеличить рабочую частоту системы; ведь и в планшетах стоят приемопередатчики для работы в среде Wi-Fi. В результате WPC обрела способность работать как на индукции, так и излучением. Эта особенность позволяет в принципе увеличить дальность действия WPC до нескольких метров, чем и пользуются некоторые любители. Подобные энтузиасты, видимо, или вовсе не знают о биологическом действии ЭМП, или сознательно такие сведения игнорируют.

Сказать в данном случае «проблемы индейцев – это проблемы индейцев» нельзя, т.к. «индейцами» могут оказаться посторонние, несведущие и непричастные люди, напр., соседи за стеной или собственные дети. Прежде чем браться за изготовление беспроводной зарядки, нужно разобраться, в каких обстоятельствах она будет вредной или опасной и как этого избежать.

Однако вполне определенный промежуточный вывод можно сделать уже – беспроводную зарядку нужно выбирать при покупке (см. выше) или делать только индукционную и самопроизвольно, без дополнительной автоматики, переходящую без приемника на зарядной площадке в дежурный режим с мощностью генератора, сниженной до безопасного уровня. Оно, конечно, вовсе удобно, когда телефон валяется где попало в комнате и все равно заряжается, но здоровье – сами понимаете.

Примечание: делать зарядку с генератором, выключающимся без телефона на заряде, смысла нет. Ведь тогда для зарядки гаджета ее придется включать, что сводит удобство беспроводного заряда практически на нет. Беспроводную зарядку нужно делать с очень резкой, как говорят, острой, реакцией генератора на приемник. Также нет смысла встраивать в зарядку механический или оптодатчик наличия гаджета, он может сработать от чего-то на него похожего, но не вынуждающего генератор уменьшать мощность.

Факторы вредности и опасности

Действие ЭМП на живые организмы также зависит от частоты его колебаний. В общем оно с частотой монотонно возрастает прим. до 120-150 МГц, а затем наблюдаются всплески и провалы. В одном из них, приходящемся на видимый свет, мы приспособились жить в ходе эволюции; в одном из других около 2900 МГц работают микроволновки. Но микроволновый провал биоактивности ЭМП неглубокий, иначе оно не поглотится продуктами, лишь бы технически было возможно и не очень сложно заэкранировать печь от излучения ЭМП наружу. Поэтому, если вы соберетесь самостоятельно делать ремонт микроволновки, нужно точно знать, как она устроена, работает, что там можно, что допустимо делать и чего нельзя, чтобы СВЧ не просифонило наружу, и знать, как определить в домашних условиях, не сифонит ли микроволновая печь. Но вернемся к теме.

С частотой растет также ППЭ ЭМП, поэтому нормы его уровня привязаны к ППЭ. Кроме того, индивидуальная чувствительность к ППЭ ЭМП колеблется в очень широких пределах, прим. в 1000 раз. В странах с откровенно-жлобским трудовым и социальным законодательством приняты допустимые уровни ППЭ до чудовищных величин вплоть до 1 (Вт*с)/кв. м. Подход в данном случае: при найме ты был предупрежден? Допмедстраховку тебе оплачивают? Повышенную за вредность пенсию через 10 (15, 20) лет гарантируют? Остальное – проблемы индейцев.

В ППЭ такого уровня человек непосредственно ощущает действие ЭМП: тяжесть в голове, нежное тепло, идущее из глубины тела. Нежное, но чрезвычайно опасное: это свидетельство начавшегося плазмолиза клеток, отчего они могут претерпеть злокачественное перерождение. «Аппарат на полшестого» еще на самое страшное последствие «подхвата зайчика» ППЭ ЭМП.

В СССР действовала другая крайность – 1 (мкВт*с)/кв. м, т.е. в миллион раз меньше. Воздействие такого ППЭ на самого чувствительного субъекта не скажется ни немедленно, ни в отдаленной перспективе. Каждый гражданин, точнее, подданный, «совдепии» фактически был собственностью государства, но оно же и гарантировало ему жизнь, здоровье и безопасность. По крайней мере, формально.

Рыночной экономике такая перестраховка окажется непосильной, да в теперешнем засоренном эфире и технически вряд ли осуществимой. Поэтому общепринятая норма уровня ППЭ ЭМП на сегодня промежуточная – 1 (мВт*с)/кв. м. Такой ППЭ, влияющий постоянно и долго, непременно даст отдаленные последствия, но регулярное нахождение в нем не более определенного времени в сутки среднему человеку безвредно и безопасно. Чрезмерно чувствительные отсеиваются медосвидетельствованием при найме, а последствия случайных отклонений уже возможно компенсировать, не перенапрягая соцфонды. Тоже, конечно, жлобский подход, рак на пенсии лечить вместо отдыха удовольствие не великое, но хотя бы в пределах разумного. Поэтому мы будем считать беспроводную зарядку потенциально опасной, если она в радиусе прикосновения (ок. 0,5 м) создает ППЭ ЭМП 1 (мВт*с)/кв. м и более.

Расчет безопасности

Поверим рекламе и купим «супер-пупер» зарядку с питанием от USB (потребляемая мощность – 1,75 Вт), действующую в радиусе 20 см (0,2 м). КПД блогинг-генератора (см. далее) такой мощности на полевом транзисторе ок. 0,8; в эфир без гаджета, лежащего на площадке, уйдет 1,4 Вт. Площадь сферы радиусом 0,2 м – 0,0335 кв. м. ППЭ на ней составит 2,8/0,0335 =41,8 (Вт*с)/кв. м(!). Величина ППЭ обратно пропорциональна квадрату расстояния от источника. На каком же в данном случае она упадет до допустимой 1 (мВт*с)/кв. м? Расчет элементарен: берем корень квадратный из отношения реальной ППЭ к допустимой, и умножаем результат на начальный радиус 0,2 м, т.е. делим на 5; получим… 20,4 м! Вот чего стоят уверения производителей в безопасности изделий. Заодно с силой Ци.

Оговорка выше насчет гаджета на площадке не случайна. В таком случае заряд на частотах, длины волн которых много больше зазора между излучателем и аппаратом, будет индукционным, если приемник для него пригоден. Приемная катушка гаджета как индукционный приемник пригодна однозначно. Зазор в 3 см (см. выше) даст частоту 10 ГГц, которую генератор точно не способен выработать; реально зазор еще меньше. Так что предварительный вывод подтвержден: наша зарядка должна быть только и только индукционной. ППЭ ЭМП в зазоре между индуктором и аппаратом тогда будет еще в разы больше, но это уже не опасно, т.к. ЭМП само собой стянется к приемной катушке, диаметр которой ок. 5 см. На расстоянии от нее втрое большем (точнее, в e раз, e=2,718281828…) наличие ЭМП может быть зафиксировано уже только чувствительным детектором, но расчетом «на пальцах» тут не обойдешься, для вывода нужно использовать средства математической физики.

Примечание: «идти на беспредел» по уверениям в безопасности производителям беспроводных зарядок дает возможность то, что стандарт WPC не международный. Можно ссылаться на нормы ППЭ страны, где идет производство. Или той, где фирма зарегистрирована, а там нормирования ППЭ может вовсе не быть, остались еще кое-где такие гособоразования.

Об автозарядках

Из расчета выше следует, что беспроводные автомобильные зарядки опасны однозначно: их радиус действия доходит до 1 м. Этих бы маркетологов в такой ППЭ пожизненно… или хотя бы то тех пор, пока не ощутят у себя «аппарат на полшестого»… В оправдание приводится относительная кратковременность воздействия и необходимость уберечь от повреждения дорогой гаджет из-за того, что он на шнурке под прикуривателем болтается. Но не умнее было бы просто удлинить шнур, чтобы гаджет мог лежать в в бардачке или другом удобном месте? Вести машину с телефоном в руке все равно рискованно, а кое-где за это могут и штрафануть не слабо.

Если гаджет без WPC

Обязательных требований к приемной катушке WPC всего 2: количество витков 25 и диаметр провода, рассчитанный на ток от 0,35 А с учетом скин-эффекта на частоте до 30 МГц. Практически – от 0,35 мм по меди (без изоляции). Толще, когда свободного места в корпусе хватает, только лучше будет. Конфигурация – любая по месту расположения. Особой аккуратности изготовления не требуется (поз. 1 на рис.), но нужно, чтобы отношение наибольшего поперечного размера к наименьшему не превышало 1,5, иначе КПД приемника упадет и заряд затянется.

Если зарядка делается для старого толстенького телефона или для планшета без WPC, катушка размещается в корпусе гаджета. Небольшой изгиб по месту (поз. 2) на свойства приемника не повлияет. Вдруг внутри места мало (нужно ведь еще куда-то приткнуть электронные компоненты приемника), придется делать плоскую катушку «как фирменная», поз. 4. Укладывать провод в плоскую спираль удобно на скотче, уложенном на подложку клеящей стороной вверх. Чтобы липучка на заворачивалась и не ползла, ее по краям фиксируют полосками того же скотча, наложенными клеем вниз. На скотч налепляют круглую бобышку диаметром ок. 1 см и укладывают вокруг нее витки, придавливая провод к липучке. Когда уложено витков сколько надо, бобышку отлепляют, готовую катушку прокапывают для фиксации витков суперклеем или нитролаком, поз. 3, и снимают вместе со скотчем; его излишки обрезаются.

Делаем зарядку

Генераторы самодельных беспроводных зарядок и частично фабричных собираются по схеме блокинг-генератора, или просто блокинга, см. рис.:

Мы будем делать зарядку с автогенератором гармонических колебаний по допотопной схеме со слабой индуктивной связью. Она вышла из употребления в промышленной аппаратуре еще в 20-х годах прошлого века, как только были придуманы генераторы на трехточках, индуктивной и емкостной, как раз из-за очень острой реакции на нагрузку, но нам-то этого и надо! А прочие недостатки генератора со слабой связью или устраняются современной элементной базой и схемотехникой, или не фатальны. Так, в начале форсированного заряда потребляемая мощность достигает 25 Вт, так что нужен отдельный источник питания. Но средняя долговременная постоянно включенной при еженощном заряде планшета с батареей на 3500 мА/ч не превышает 8 Вт, и за месяц такая зарядка «намотает» аж 5,75 кВт/ч.

Но прежде всего займемся передающей катушкой, т.к. данная схема чувствительна также к параметрам и качеству частотозадающих узлов. Для наладки генератора (безопасность чего-то стоит, ничего не поделаешь) придется также наспех делать приемную катушку, см. выше. Пользоваться зарядкой по назначению можно только, когда генератор налажен, зато потом она работает стабильнее и безопаснее для гаджета, чем зарядка на блокинге. Поэтому с такой зарядкой можно использовать любые гаджеты: она рассчитана на 2 ампера зарядного тока и более. Но старый телефон с батареей на 450 мА/ч возьмет от нее не больше, чем «пропишет» контроллер вследствие той же острой реакции на нагрузку.

Передающая катушка

Чертежи катушек генератора со слабой индуктивной связью даны на рис. ниже.:

Слева – контурная L2 (см. далее); справа – катушка обратной связи L3 (в середине) и катушка цепи индикации заряда L1. Вытравливаются они на пластине из 2-стороннего фольгированного стеклотекстолита 100х100 мм толщиной 1,5 мм по т. наз. лазерно-утюжной технологии ЛУТ. Ничего сложного в ней нет, придумка и название любительские. ЛУТ позволяет в домашних условиях делать печатные платы не хуже фирменных, таблички с надписями, контурные рисунки, узорные панно и т.п., см. видео ниже:

Видео: лазерно-утюжная технология

В дополнение к нему можно сказать, что заготовку для ЛУТ лучше всего зачищать обычным школьным ластиком. Затем ошметки с меди смываются ватным тампоном или белой чистой х/б ветошью, обильно смоченной 96% спиртом или нитрорастворителем, и тут же, пока поверхность влажная, протираются насухо микрофибровой салфеткой для чистки стекол очков. На подготовленную таким образом поверхность прочно ложится тонер любого лазерного принтера и даже струйного с шаблона на подходящей (держащей, но не впитывающей чернила) основе.

Примечание: не смущайтесь шириной дорожек на чертеже (0,75 мм у контурной катушки). Допустимая плотность тока в пленочном проводнике на подложке в разы больше, чем в круглом проводе, а скин-эффект слабее. Так, дорожка на печатной плате шириной 10 мм и толщиной 0,05 мм без проблем держит ток в 20 А, и это далеко не предел. Дорожки катушки обратной связи двойной ширины нужны, т.к. в процессе наладки понадобится перепаивать отвод на ней. Вообще же ЛУТ позволяет получать дорожки шириной до 0,15-0,2 мм.

Схемотехника

Схема беспроводного зарядного устройства на генераторе с индуктивной связью дана на рис: слева передатчик; справа приемник. Особенности ее, во-первых, мощный активный элемент VT3. Им может быть только усилительный полевой транзистор. У генератора на биполярном транзисторе будет низкий КПД, а мощные полевые ключи серий IRF, IRFZ, IRL из компьютерных БП или систем электронного зажигания в активном режиме не работают.

Второе – цепь автосмещения VD3 C3. У мощных усилительных полевиков начальный ток стока может достигать 100-200 мА и более. Без запирающего потенциала на затвор генератор возможно будет настроить только на мощность или дежурный режим, но не на то и другое, причем ППЭ от индуктора в радиусе прикосновения наверняка превзойдет допустимую величину. Но формировать автосмещение включением резистора в цепь истока, как в цепь катода в ламповых усилителях, тоже нельзя: генератор не выйдет на полную мощность, т.к. с нарастанием тока истока будет расти по абсолютной величине и смещение. Поэтому цепь смещения выполнена нелинейной на диодах: на малых мощностях оно увеличивается сообразно току истока, что обеспечивает мягкий запуск генератора и его безопасность для любых гаджетов, а когда диоды войдут в насыщение, смещение становится близким к фиксированному и позволит генератору «раскачаться на полную». Цепь смещения подбирается в процессе наладки из мощных выпрямительных диффузионных ВЧ диодов (структура PiN, КД213, КД2997) и диодов Шоттки (структура SMD) на ток от 6 А. Напряжение насыщения первых в диапазоне токов 0,7-5 А меняется в пределах 1-1,4 В; вторых – 0,4-0,6 В.

Элементы R1, VD1, VT1, VT2, C1, R2, VD2 и L1 составляют схему индикации заряда. Если коэффициент передачи тока β VT1 более 80, то VT2 исключается, а движок R2 подключают к базе VT1. Конденсатор С3 обязательно пленочный; Еще лучше – старый бумажный, т.к. на нем рассеивается существенная реактивная мощность.

Приемник данной зарядки также имеет особенности. Первая – двухполупериодное выпрямление принятого тока, т.к. колебания гармонические. Применению данного устройства для заряда гаджетов со встроенной WPC это не препятствует, т.к. в них принятый ток выпрямляется тоже диодным мостом для лучшего использования излучения индуктора. Вторая – параллельно накопительному электролитическому конденсатору C4 подключен керамический C5. У «электролитов» большая собственная индуктивность и значительный тангенс угла диэлектрических потерь tgδ, что за рабочих частотах уменьшает КПД заряда. Шунтирование «электролита» «керамикой» уменьшает время заряда прим. на 7%. Для планшета с батареей на 3500 мА/ч это составит ок. получаса. Согласитесь, иногда существенно.

Наконец, диод VD8. Он защищает контроллер заряда гаджета, если его уложат на индуктор подключенным к проводной зарядке. Мало ли что в голову взбредет. Может, кому-то покажется, что от двойной подпитки аппарат зарядится быстрее. Контроллер заряда все равно не пустит в батарею ток больше положенного, но сам такого издевательства может не выдержать. Если подобная ситуация исключена, то и VD8 исключается; тогда VD7 нужен на напряжение 5,6 В. Его рабочий ток указан с большим запасом, т.к. максимальный ток заряда через него никогда не проходит вследствие острой реакции на нагрузку генератора. Практически – ставьте любой маломощный из хлама на нужное напряжение. Держит – ну и пусть держит. Греется – ставим помощнее и подороже; в котроллере заряда есть и собственная защита от перенапряжения.

Примечание: без VD7 выпрямленное напряжение будет максимально допустимым в WPC 7,2 В, что позволяет заряжать хитрые «альтернативные» гаджеты. Его можно уменьшить, перепаяв вывод горячего конца L2 (см. ниже) ближе к центру катушки, но не более чем на 6-7 витков.

Налаживание

Наладка генератора начинается с установки его тока покоя Iп без возбуждения. Для этого L3 отключают, а затвор VT3 соединяют с общим проводом (поз. 1 на рис.), т.е. формируют нулевое смещение. Далее, подбирая цепочку VD3, выставляют Iп в указанных пределах. Если ток стока при нулевом смещении оказался менее 50 мА, Iп можно задать 15-20 мА, генератор станет экономичнее и безопаснее. Вдруг начальный ток стока меньше 40 мА, еще лучше, тогда С3 и VD3 не нужны.

Следующий этап – фазирование обмоток. Для этого понадобится пробник из приемной катушки (см. выше) с подключенной к ней лампочкой накаливания, поз. 2. Схему генератора восстанавливают, включают, и кладут на L2 пробник. Лампочка должна загореться. Нет – меняют местами выводы L2 или L3. Фазировать катушки нужно так, чтобы на затвор VT3 пришелся горячий (дальний от центра) конец L3, поз. 3. На этом же этапе замеряют и записывают рабочий ток потребления Iр, поз. 4.

Теперь нужно выставить безопасный дежурный ток генератора Iд; излучаемая мощность в дежурном режиме упадет пропорционально квадрату отношения рабочего тока к дежурному. Iд выставляют перепайкой горячего вывода L3 в указанных на поз. 5 пределах поближе к минимальному значению. Возврат на мощность проверяют, кладя на L2 пробник. Установка Iд процедура довольно муторная. Чтобы ее не затягивать и не напаяться до отслоения дорожки, действуйте по след. инструкции:

L3 уменьшают наполовину (поз. 6);
Iд оказался мал, или пробник не показывает возврата на мощность – возвращаем половину отброшенных витков, поз. 7;
Iд еще велик – отбрасываем половину от оставшейся половины L3, поз. 8;
ситуация по п. 2 – возвращаем половину отброшенных по п. 3 витков, но не половину из всех отброшенных, поз. 9;
при необходимости продолжаем настройку, следуя тому же алгоритму.

Таким образом, действуя методом итерации, установка Iд отнимает совсем немного времени.

Осталось настроить схему индикации заряда. Для этого собирают приемник, нагруженный на резистор такой величины, чтобы ток заряда был меньше формирующего, но больше тока содержания, поз. 10. Движок R2 ставят в нижнее положение, приемник кладут на L2. Вращая движок, добиваются свечения VD1. Приемник убирают, смотрят, погас ли VD1. Нет – движок очень плавно и осторожно крутят обратно до погасания VD1.

Конструкция

Дальнейшего сокращения времени заряда и улучшения параметров безопасности устройства возможно добиться, направив поток энергии от индуктора столбом вверх, этот прием используется в некоторых фирменных беспроводных зарядках. Такие можно распознать по индуктору, обведенному кольцом, если только шибко умные альтернативщики не прилепили его просто так, для продаж.

На самом деле направленность излучения создается экранированием индуктора с тыльной стороны. Для этого генератор помещают в открытый сверху корпус из тонкой, не более 0,25 мм, жести. Если высота корпуса по эстетике безразлична, в нем же размещают источник питания генератора. В таком случае он должен быть с трансформатором промышленной частоты на железе: помехи от вплотную расположенного ИБП собьют настройку генератора.

Сталь нужна для магнитного экранирования помимо электрического, а ее малая толщина для предотвращения потерь на вихревые токи. С этой же целью в боковинах корпуса делают частые тонкие вертикальные прорези, а днище выполняют перфорированным в шахматном порядке, см. рис. Идеальный вариант – стенки и днище корпуса из мелкоячеистой стальной сетки. Крышка – любой радиопрозрачный пластик без наполнителя: стекло, акрил, стеклотекстолит, фторопаст, ПЭТ, ПЭ, полипропилен, полистирол. Вариант – бесцветный прозрачный акриловый или нитролак в 4-5 слоев, но не краска или эмаль. Внешнее оформление может быть любым. Именно с таком исполнении беспроводную зарядку для телефона, смартфона, планшета можно держать постоянно включенной на прикроватной тумбочке. Хотя в современном донельзя замусоренном эфире от любых известных источников ЭМП лучше все-таки держаться подальше.

Беспроводная зарядка устройств появилась не так уж и недавно. У меня дома скопилось, как минимум с пяток устройств, которые заряжаются без проводов. Это и электроника, и различная бытовая техника, например электробритва. Заряжать аккумулятор без подключения провода - удобно. Достаточно только поместить заряжаемое устройство в специальный стакан или положить его на соответствующую подставку. И нет никакой возни с проводами. Разумеется, устройство должно обладать функционалом по беспроводной зарядке, обычный телефон, заботливо уложенный на беспроводную зарядку, не зарядится ни на йоту.

С появлением водозащищенных устройств, ситуация с проводами стала в полный рост. Теперь, вместо одного движения – подключить провод, нужно выполнять два действия – открыть влагозащитную крышку и подключить провод. Одно дополнительное действие, но, выполняемое регулярно, очень раздражает потребителей. Представьте себе, как если бы, для того, что бы включить телевизор, вам нужно было бы каждый раз вставлять в пульт дистанционного управления батарейки. Вот, и производители электроники также задумались над этим вопросом. Некоторые, даже стали комплектовать свои влагозащитные аппараты специальным кредлом, при помощи которого можно осуществлять зарядку. Вставил телефон в кредл, и он начал заряжаться. Так, например, поступала Sony .

Ко всему прочему, открываемая и закрываемая крышечка зарядки, через вполне конкретное время просто отрывается. Решение с кредлом - не идеально. У некоторых аппаратов после годовой эксплуатации, контакты для зарядки в телефоне просто протирались и кредл можно смело выкидывать. Именно поэтому, решение с кредлом, хоть и имеет множество преимуществ, например, надежность и высокий КПД, все же не лучший вариант. Да и дизайн телефона страдает из-за выведенных контактов.

Стандарт QI

Понимая всю глубину проблемы и идя на поводу у потребителя, стараясь удовлетворить любое его желание, производители обратили свой взор к беспроводным способам зарядки. Именно тех способов, которые упрощают процедуру зарядки телефона донельзя. Тогда, когда положил на подставку, коврик или просто вставил в специальный стакан (и без всяких контактов). И где происходит передача энергии посредством электромагнитных волн, от зарядного устройства прямиком в устройство. А, что бы каждый из производителей, не городил свой собственный огород, стараясь придумать стандарт на беспроводную зарядку, а еще лучше не старался сделать его проприетарным и несовместимым с другими, была создана организация Wireless Power Consortium (WPC). Усилием этой организации и был разработан стандарт Qi для беспроводной зарядки электроники. Стандарт открытый и как следствие, на рынке представлено множество независимых производителей зарядок и приемников в стандарте Qi.

Кстати, если в более старых моделях смартфонов, такой производитель, как Samsung (о нем, в основном и пойдет речь в этой статье), поддержка беспроводной зарядки заявлялась как опциональная. В устройствах была возможность использовать беспроводную зарядку, но для этого нужно было либо купить специальный чехол с необходимыми контактами (а купить его было практически невозможно), либо использовать специальную наклейку с контактами от стороннего производителя. Сейчас же, все новые модели идут с беспроводной зарядкой, которая либо уже встроена в аппарат, либо встроена в фирменный чехол, который можно приобрести. Налицо прогресс, публика явно восприняла беспроводную зарядку с одобрением. Но, тем не менее, можно не покупать фирменный чехол, с поддержкой зарядки, а просто использовать дешевую наклейку, устанавливаемую под крышку. Не совсем красивое решение, но зато очень дешевое.

В пору заметить, что Qi не единственный стандарт позволяющий осуществлять зарядку без подключения провода. Существует, как минимум одна альтернативная технология, достойная рассмотрения. Как-то блуждая по просторам глобальной, я обнаружил весьма интересные чехлы для телефонов, которые странно выделялись каким-то кружком прямо в центре. Покопав немного больше, я понял, что этот кружок, есть не что иное, как решение проблемы с втыканием провода зарядки в телефон (ну, неудобно же). Суть идеи AnyMode и многих других в том, что вместо того, что бы вручную подключать кабель к телефону, он будет примагничиваться к небольшому (или наоборот большому) плоскому магниту с контактами. А использование круглого разъема, позволяет не беспокоиться относительно правильного позиционирования телефона относительно разъема. Магниты сделают все сами. Налицо очень умное решение, которое не только элегантно избавляет от проблемы, но и лишено потери при передачи энергии при зарядке, как это есть у Qi. Но, для того, что бы подобная магнитная радость заработала, нужен специальный чехол, который в некоторых случаях одевается сверху стандартного (для моделей, без поддержки контактов зарядки), что увеличивает общий размер аппарата. Да и не совсем ясно, как некоторые модели будут относиться к сильному магниту, особенно если в них имеются встроенные магнитные компасы.

Поставка Samsung для S5

Перейдем же, непосредственно к продукции Samsung. Корейская компания, очень осторожно, маленькими шажками, вышла на рынок беспроводных зарядок, предоставив для пользователей своих сверхпопулярных Galaxy S5 возможность приобрести не только фирменный чехол с поддержкой беспроводной зарядки (а это важно, если не хочется остаться без влагозащиты), но и фирменную зарядную станцию. И что интересно, продаются они комплектом, но можно приобрести их и по отдельности, что очень удобно, особенно, если нужно несколько зарядок (домой, в офис, на дачу и т.п.)

Я уже упоминал, в своей статье про S5 Duos , что фирменные чехлы S-View, бывают трех видов. Без каких-либо контактов внутри, такой чехол не имеет никакого функционала, кроме защитного. Чехол с двумя контактами, активирует функционал S-View в телефоне (включение экрана телефона при открытии крышки, просмотр данных через окошко и т.п.). И наконец, самый продвинутый вариант - чехол с пятью контактами. Такой чехол не только обеспечивает функционал S-View, но и добавляет в телефон возможность беспроводной зарядки (в сам чехол встроена катушка антенны).

Хотя, Samsung нигде и никак не упоминает, что его чехол и зарядка изготовлены в полном соответствии со стандартом Qi, а дает только ссылку на то, что и то и другое можно использовать только с устройствами сертифицированными WPC. Но, тем не менее, и чехол и сама зарядка прекрасно будут работать с любыми другими устройствами стандарта Qi. А параноики, могут даже проверить по базе данных сертифицированных устройств, есть ли у того или иного устройства соответствующая сертификация.

Покупателю беспроводной зарядки или комплекта с беспроводной зарядкой от Samsung стоит обратить внимание на то, что зарядка поставляется без блока питания. И его следует использовать либо штатный от поставки с телефоном, либо приобретать новый. Плюсом тут служит то, что Samsung пока еще не выкидывает коленца в виде нестандартных напряжений или своих собственных разъемов. Тут, все просто и стандартно, обычный Micro-USB. Но! Для нормальной работоспособности зарядки, вернее самого процесса зарядки телефона, блок питания должен выдавать не менее двух ампер. Поэтому, использовать старые или безродные блоки питания не стоит, равно, как и подключать беспроводную зарядку к USB порту компьютера не способного выдавать более 0.5 А. Проверьте блок питания от своего телефона, возможно, что стоит приобрести еще и новый, более мощный, блок питания.

Измерения и потребление

Ну, что же. Настало время проверки всего комплекта в деле. Первое, что бросается в глаза, так это активация режима S-View. Его кстати можно не только настраивать, пока в очень небольших пределах, но и отключить вовсе, если кому-то такой режим не нравится. Отключить функционал S-View можно в группе аксессуаров в настройках телефона. А вот, настроить можно так же и на самом экране S-View. Хотя, особо настраивать нечего. Обои, виджиты погоды, шагов, часы, да кнопку вызова фотокамеры. Кстати, не обольщайтесь, камера снимает в режиме S-View очень посредственно, никаких настроек и обрезанный до квадрата фотоснимок.

Сама зарядка выполнена в верхней части из материала наподобие кожи и на ощупь определяется как некий подвид материалов Soft Touch. В нижней же части приклеена весьма массивная резинка, для исключения скольжения. Правда, резинка совершенно не помогает и без телефона сверху, зарядка перемещается по столу весьма фривольно.

Поскольку приобретался комплект именно для S5, то сама зарядка, в принципе выполнена в том же самом стиле, что и S5 в прилагаемом чехле. Тот же цвет, та же фактура и даже хромированный ободок по периметру такой же, как у самого телефона. Да и кабель, идущий в комплекте, ура-ура, в том же цвете, что и чехол с зарядкой. Samsung начал наконец-то уделять хоть немного больше внимания мелочам в стиле. Но, по-прежнему встречаются огрехи в плане юзабилити. Ну, начнем с того, что сама зарядка слишком уж маленькая. Зачем было скупиться на физический размер зарядки? Для того, что бы пользователям нужно было каждый раз точнее позиционировать телефон на зарядке? А лампочка индикатор, почему-то она встроена в левый торец, когда питание подводится сверху. Понятно, что сделали маленькую зарядку и если положить на нее телефон, то лампочку видно не будет, ее закроет корпус телефона. Если зарядка стоит справа от пользователя, то лампочку-индикатор будет видно. А, вот, если слева, как у меня? Тогда остается ориентироваться только на издаваемый (и неотключаемый) звук при включении заряда.

Индикатор в зарядку и звуковое сопровождение встроены не просто так. Ведь, для того, что бы телефон начал нормально заряжаться, его нужно разместить строго центром на зарядке. Иначе заряда не будет вовсе или же он будет происходить с меньшей интенсивностью. Если все хорошо отцентрировано, то включается зеленый светодиод, издается звуковой сигнал зарядкой и проигрывается кратенькая мелодия на телефоне. Если не все сделано, так, как надо, то включается оранжевый светодиод, проигрывается звуковой сигнал, но не проигрывается рингтон. В общем, в обоих случаях телефон будет заряжен, но во втором, он заряжаться будет дольше. Кстати, стандарт Qi подразумевает беспроводную передачу энергии на удаление до 4-х сантиметров, поэтому зарядка идет нормально, даже если загнуть крышку чехла на обратную сторону (информация к размышлению для собирающихся прикупить держатель в машину с беспроводной зарядкой).

Во время зарядки, корпус телефона в районе батареи нагревается весьма и весьма заметно. Поэтому, не стоит использовать низкокачественные бамперы и прочие чехлы. Они могут испортить внешний вид, как корпуса телефона, так и самой зарядки.

Перед приобретением беспроводной зарядки, меня мучало два вопроса:

Насколько будет тратиться энергия, если телефон не заряжается?
Насколько опасно сидеть рядом с зарядкой, если на ней ничего не заряжается или же на ней наоборот заряжается телефон?

Для того, что бы ответить на эти вопросы, пришлось вооружиться двумя приборами. Конечно, это далеко не лабораторные устройства, которые могут измерить составляющие с очень высокой точностью. В руках у меня совершенно обычные, бытовые приборы, которые, тем не менее, могут сдернуть пелену завесы над этими тайнами покрытыми мраком. Ведь, ни Qi ни Samsung ничего путного по этому поводу официально не заявляют.

Для измерения потребляемой мощности использовался обычный прибор от Master-Kit, он позволяет заменять напряжение в сети, моментальное потребление, как в амперах, так и в ваттах, сколько подключенный прибор потребил за час, сутки, неделю или месяц. Очень удобное устройство для того, что бы отслеживать реальное потребление электроэнергии, а не то, что пишут сами производители.

А, вот о безопасности в плане электромагнитного излучения, у нас обычно думают заметно меньше. Поэтому и измерить такой параметр сложнее. В самом простом случае, измеряется общее электромагнитное поле, его напряженность. Сделать это можно, либо через рассчитанную антенну, подключенную к чувствительному амперметру, либо при помощи специализированного прибора. Воспользуемся вторым способом. Еще с прошлого века, у меня в загашнике валяется немецкий прибор EMV Tester измеряющий уровень электросмога. Он имеет две шкалы, каждая из которых снабжена световым индикатором. Горит зеленая лампа, значит все в норме. Желтая - стоит обратить внимание, и красная, значит уровень смога повышен и стоит удалиться из указанной зоны. Первая шкала нормирует напряженность поля для жилой зоны, значения в ней меньше, а вторая с большими значениями предназначена для промышленных зон, где допускаются более высокие уровни загрязнения. Единицы измерения на приборе указаны в загадочных символах MG, возможно это какая-то немецкая разновидность единицы измерения генри, но не суть. Важны показания лампочек индикаторов.

Потребление.

На мою радость, без нагрузки, т.е. без телефона, лежащего на зарядке, Master-Kit смело показывал 0 ватт, потребляемой энергии из сетевой розетки в 220 вольт. Хочу сразу заметить, что минимально определяемое потребление у прибора 2 Вт, и все, что ниже, отображается просто как 0. Но, все равно, значение очень хорошее, зарядка, подключенная к сети, но не заряжающая телефон, будет потреблять самый минимум энергии. Такое возможно благодаря использованию современного импульсного источника питания в фирменном блоке питания (а другие уже и не делают, хотя схемотехника может быть совершенно разная, в т.ч. и не энергосберегающая). И, конечно же, без интеллектуального Qi, беспроводная зарядка, жарила бы на полную мощность постоянно. Ан, нет. Если на зарядке не лежит никакого совместимого устройства, готового принимать заряд, никакой передачи энергии не будет. Только дежурный режим, с минимальным потреблением на периодические попытки установить контакт с заряжаемым.

А вот, когда на зарядку был положен телефон, батарея которого уже была изрядно разряжена, то тут ситуация кардинально поменялась. Потребление энергии сразу же выросло до 10 Вт. Ну, собственно, этого и стоило ожидать.

Безопасность.

Что бы разобраться с тем, насколько опасно находиться рядом с беспроводной зарядкой, пришлось замерить уровень электросмога в режиме «Домашний», т.е. с минимальными порогами для уровня напряженности электромагнитного поля. Выяснилось, что без зарядки телефона, беспроводная зарядка, периодически излучает кратковременные импульсы, видимо стараясь соединиться с заряжаемым прибором. Поэтому опасная зона, находилась на удалении около 5-ти сантиметров. А полностью безопасная двумя сантиметрами дальше. Явно, спать всю ночь, лежа головой на беспроводной зарядке не стоит. Наверняка мозги расплавятся.

При включенном режиме заряда, в боковой плоскости, безопасная зона начинается на удалении около 20 см от беспроводной зарядки, а в вертикальной плоскости на удалении около 12 см. Такой разброс по плоскостям объясняется тем, что радиоволны высокой частоты, излучаемые зарядкой, расходятся равномерно под углом в 180 градусов. А корпус телефона, их значительно ослабляет, а отчасти рассеивает. Тут-то и кроется низкий КПД беспроводной зарядки, очень большие потери и нужно тройное преобразование энергии.

Опасно ли такое соседство? Нет, не опасно, если, опять же не спать и не сидеть все время на телефоне, заряжаемом беспроводной зарядкой. Для примера, я провел еще несколько измерений, которые можно посмотреть на видео. Фирменный блок питания от Samsung показывает опасную зону на удалении трех сантиметров (и это в холостом режиме), а сам телефон, с включенным дисплеем жарит не хуже беспроводной зарядки. Ранее я проводил замеры различной электроники и результаты весьма интересны. Так, торпедо современного автомобиля, излучает опасный уровень электросмога на расстояние до 20-30 сантиметров. Бытовой ЖК монитор, имеет опасную зону около 4-х сантиметров от экрана. А большой ЭЛТ телевизор, пробивает своими мощными катушками железобетонную стену и еще около 2-х метров воздуха своей опасной зоной.

Поэтому, по моему скромному мнению, не стоит опасаться беспроводной зарядки, но и не стоит держать ее в непосредственной близости к своему наидрожайшему биологическому телу. Раньше вон и WiFi боялись и опасались, а сейчас ничего, никто даже не обращает на точки доступа никакого внимания.

Проблемы

Samsung не был бы Samsung-ом, если бы с первой попытки у них все получилось бы без изъяна и задоринки. Я уже отметил странное расположение лампочки-индикатора, и размера самой беспроводной зарядки. Стоит обратить внимание на другие особенности. Начать лучше всего с весьма неприятного недочета, который если и будет решен, то только в Samsung Galaxy S12 или более поздних моделях. Хотя, может быть чего допилят хакеры и ранее. Когда телефон заряжается до 100%, операционная система просит отключить кабель зарядки, дабы продлить жизнь батарее. Но, извините, это же чистой воды анахронизм. В S5 используется литий-полимерный аккумулятор со своим собственным контроллером. Он сам может регулировать ток зарядки, в зависимости от температуры батареи и уровня ее заряда. И после полной зарядки, он переходит в режим поддержания заряда, когда аккумулятор постоянно подпитывается мизерными количествами энергии. И именно так происходит, когда мы используем проводную зарядку, даже несмотря на выскакивающее предупреждение о том, что мол, зарядилось, пора вытыкать.

Но, когда мы заряжаем телефон беспроводной зарядкой, то достигнув 100% заряда, слишком умный телефон, посылает сообщение об отключении зарядки не только пользователю на экран, но и беспроводной зарядке. Все, он отключился от зарядки и больше к ней не подключается, хотя и лежит на ней. И вот, проснувшись утром, вы хватаете телефон с беспроводной зарядки, а на нем, вместо ожидаемых 100% заряда, всего 90% или 95%. Разумеется, вы грязно ругаетесь, материте Билла Гейтса компанию Samsung и ее остроголовых инженеров. Ведь, зачастую, эти 10% то, чего не хватает в полдвенадцатого ночи, когда выходишь из ресторана с друзьями и пытаешься найти путь до ближайшей станции метрополитена.

Звук и мелодия, которые проигрываются, когда кладешь телефон на беспроводную зарядку, это конечно хорошо, хотя мы все понимаем, что это всего лишь костыль, который исправляет ситуацию с очень мелкой по размеру беспроводной зарядкой. Но, этот звук не отключается. И представьте себе, что вы используете не блок питания в рекомендуемые 2А, а менее мощный, да купили наклейку на батарейку, вместо фирменного чехла со встроенной антенной. И вот, посреди ночи вас донимает - пилик-пилик, пилик-пилик, пилик-пилик. Это телефон то подключается к режиму зарядки, то отключается. И так в произвольном порядке, когда ему вдруг почудилось, что его сняли с зарядки или обратно на нее положили. Неприятно, раздражает, да еще и звук не отключается вообще никак. А ведь, Андроид славится своей повышенной настраиваемостью. Но, только не у Samsung-а.

Есть и еще одна досадная особенность беспроводной зарядки. Она может вредить прохождению радиосигнала, когда телефон лежит и заряжается. Ведь передача энергии идет радиоволнами, правда на других частотах, но еще никто не отменял ни наводки, ни гармоники. И есть вероятность того, что в том месте, где телефон хоть как-то ловил без зарядки, с беспроводной зарядкой он уже будет вне сети. Об этом даже честно предупреждается в инструкции пользователя к беспроводной зарядке.

Выводы

Фирменный чехол S-View с беспроводной зарядкой хорош, он красив, а телефон в нем приобретает вид очень строгого и дорогого аксессуара. А вот, к реализации самой беспроводной зарядки, да и ее поддержке в телефоне, есть весьма серьёзные нарекания. Можно было бы сделать намного лучше. Однако, несмотря на обозначенные недочеты, альтернативы не всегда настолько добротно сделаны и надежны, как брендовая продукция. Поэтому, за неимением альтернатив, первым комплектом лучше приобретать именно фирменный чехол и фирменную зарядку от Samsung. А вот, последующие зарядки, можно смотреть уже и от альтернативных производителей.

UPD.: Однако, некоторым живым существам, лишние электромагнитные волны, наоборот, создают очень приятную ауру для сна.

Котёнок спит на Galaxy S5

Upd1 . В продаже замечены упрощенные комплекты, состоящие из задней крышки с поддержкой беспроводной зарядки и собственно зарядного устройства без блока питания. Все родное Samsung. Крышка именно крышка, а не книжечка, что вполне удобно.

Поскольку комплект оригинальный, то гермитизация выполнена так как и должна быть. Сама крышка толще оригинальной за счет интегрированной в крышку катушки беспроводной зарядки.