A vezeték nélküli töltés nem újdonság, különböző elektromos fogkefék évek óta használják, a jelenséget egy időben írták le a transzformátorral. Mert lényegében erről van szó, egy légmagos transzformátorról.
Lássuk, mik a leggyakoribb kérdések, amik felmerülnek ezzel kapcsolatban!
Csökkenni fog az akku élettartama!
A töltés az töltés. Az akkunak mindegy, hogy mivel töltik, bár a memóriaeffektus az újabb Li-ion akkuknál lényegesen csökkent. A töltőáram jellemzően kevesebb a vezeték nélküli töltésnél, ami kedvező hatású az élettartamra.
Drága!
Hirdetés
A bevezetés környékén minden elektronika drága. Ha érdekelnek az árak, egy töltésvezérlő 3-5 dollár, egy TDK WT-1005690-12K2-A6-G tekercs 11,5 dollárba kerül, a kiegészítő áramkörökről nem beszélve. Egyre több gyártó kezd el alkatrészeket gyártani a töltési megoldáshoz, beindult az árverseny.
Miért csak 5 mm a távolság?
Azért, mert a távolsággal csökken a töltés hatékonysága. Minél messzebb van a töltőtől a telefon, annál több energiát pazarunk. Ez persze kompenzálható nagyobb tekercsekkel, de ez drágább töltőt eredményez. Ugyancsak lehet növelni az adó tekercsre küldött energiát, amihez drágább elektronika kell, és/vagy külön tápegység, mert már nem elegendő az USB.
Vettem ezt a kínai töltőt, az csak 500 Ft-ba kerül, miért kerül az XY gyártó terméke sokkal többe?
A töltési rendszer intelligens, annak is kell lennie. Ha belepumpálunk egy tekercsbe kettő wattot, és ezt nincs hova tenni, akkor az káros hatással lehet a telefon töltőáramkörére, vagy túltölthetjük az akkumulátort. Ugyanígy, ha spórolunk a tekercsen, csökken a hatékonyság. Tudomásom szerint nem létezik még kínai alternatíva a töltésvezérlőre, így, ha gyanúsan olcsó vezeték nélküli töltőt látunk, biztos, hogy nem a szabvány szerint van felépítve.
Várjunk csak, van szabvány erre?
Igen, a Wireless Power Consortium tartja karban, jelenleg az 1.1-es verziónál tart.
Miért van az, hogy az egyik töltőn csak, ha középre helyezem, akkor tölt, míg a másik töltőn majdnem mindegy, hova pakolom?
Jelenleg kétféle elrendezés van, egy tekercses és három tekercses. Az egy tekercsesen az adó és a vevő tekercs közepének közel kell lennie egymáshoz, a három tekercsesen az a tekercs aktív, amelyikhez a vevő közelebb van. Így nagyobb területre pakolhatjuk a telefont. Ugyanígy a tekercs méretei is eltérőek lehetnek.
Három tekercs elrendezés a TDK-tól
Meghalunk a sok rádiófrekvenciás sugárzás miatt!?
A rendszer kb. 110-250 KHz frekvencián üzemel, ez ezerszer kevesebb mint amit pl. egy mikróban találunk. Ez a frekvencia a nem ionizáló frekvenciák közé tartozik. Ugyanígy, egy rendesen megépített töltő nem fog a GSM, 3G, WIFI, BT, televízió, rádió és egyéb rádiófrekvenciákat sem zavarni.
Mekkora a maximum töltésteljesítmény?
A 8 W-ot láttam praktikus felső korlátnak. Amik csak USB-n csatlakoznak, elképzelhető, hogy a szabványosság miatt csak 2,5 W-ot tudnak tölteni.
Mekkora a hatékonysága a töltésnek?
A töltőnek van egy tápegysége. Ezt ráeresztjük az adó tekercsre, amiből csak egy bizonyos energia jut át a vevő tekercsre. Ez után ez az energia eljut a telefon töltőáramkörére. A lényegi különbség egy USB töltés és eközött a két tekercs közötti veszteség. USB töltésnél egy egy méteres kábelen mintegy 3% veszteség van, nyilvánvalóan a levegőben több. A Texas Instruments szerint különböző fizikai elrendezésekkel 0,7-0,2 úgynevezett „jósági tényezőt” lehet elérni, tehát a hatékonyság 30-80%-kal lesz alacsonyabb. Ez elsőre, de még másodikra is soknak tűnhet.
Drága lesz a telefonom töltése.
Tekintve, hogy egy telefon akkumulátor körülbelül 1000 mAh-s és 3,7 V-os, ez 3,7 Wh tárolt energiát jelent. Egy normál töltő ezt 5-10 Wh energia mellett tudja feltölteni, míg egy Qi legfeljebb 50 Wh energiával. Ez még mindig azt jelenti, hogy kevesebb, mint 1 forintba kerül a töltés.
Pazaroljuk az energiát, amikor nincs ott a telefon!
A Qi töltő valóban többet fogyaszt, mint egy USB kábel. Ugyancsak a Texas Instruments szerint egy töltő, amennyiben nem tölt, mintegy 20 mA áramot fogyaszt, 5 V-on. Ez 0,1 W energia, mintegy 2,4 Wh naponta, vagy évente majdnem 1 KWh, vagyis 50 forint. Persze ez nem feltétlenül igaz a távol-keleti töltőkre. Ugyanis nagyon fontos, amennyiben nincsen telefon a töltőn, a tekercs az idő nagyon kis részében üzemel csak, csökkentett energiával, és csak akkor kapcsol erősebbre, ha telefont észlel.
A töltőben nem kell, hogy legyen töltésvezérlő áramkör, az a telefonban van?
Ez nem igaz. A telefon kommunikál a töltővel, és jelzi, amennyiben a töltésnek vége van. A BQ500412 például pont egy ilyen áramkör.
A töltésvezérlés elemei
Hogy folyik ez a kommunikáció?
A kommunikáció csak telefon -> töltő irányban van. A töltő mindig igyekszik az éppen optimális frekvenciát megtalálni a töltéshez, ezt változtatja meg a vevő, a saját tekercse terhelésének az ugrásszerű megváltoztatásával. Így megváltozik az optimális frekvencia, ezt érzékeli az adó.
Hallottam olyat is, hogy ha a készülék és a pad közé rakja az ember a kezét, rázhat, például gyűrűn keresztül. Ez nettó hülyeség?
Igazából a mágneses mező valóban indukálhat feszültséget. Egy gyűrű megfelel egy egymenetes tekercsnek. De. Ennek a tekercsnek a két vége össze van kötve, így az indukált áram a gyűrűben marad, ami ettől felmelegedhet. Mondjuk eléggé valószínűtlen, ugyanis egy gyűrű és az adó tekercs közötti hatásfok fokozottan kisebb. Nem életszerű, hogy a gyűrű felmelegedjen. Az emberben meg azért nem fog áram folyni, mert eléggé rossz vezetők vagyunk.
Az 1.1-es szabvány egyébként rendelkezik Foreign Object Detection-nel ami annyit tesz, hogy a töltő érzékeli, ha egy (vezető) tárgy kerül a két tekercs közé, ilyenkor lekapcsol vagy abbahagyhatja a töltést.
Van egy fém hátlapos telefonom, beleépíthetem a vevőt?
Sajnálom, de a fém leárnyékolja neked a vevőt. Nem.
Vajon a szilikon tok bántja a töltést?
A szilikon nem vezeti az áramot. Ugyanakkor a vastagsága nem nulla, így kicsit csökken a töltés hatékonysága.
Tényleg nem zavarja összevissza a rádiós kapcsolatokat?
Nem, a megbízható márkák FCC, TÜV, egyéb hatóságoktól engedélyt szereznek, ami teljes körű mérésekkel van kiegészítve. Ez azt jelenti, hogy nem csak maga az adó tekercs, de a tápegysége, a kábele, és egyéb részegységei sem bocsájtanak ki zavaró rádióhullámokat.
Csak telefont lehet ezzel tölteni?
Nem. Igazából bármilyen elektronikát, amit felkészítenek erre. Valószínűnek tartom, hogy a vízhatlan eszközök átállnak erre a töltési megoldásra a közeljövőben. Vagy lehet például töklámpást csinálni a töltőből.
Vezetéknélküli töklámpás a Texas Instruments nagyon ráérő mérnökeitől
Mi hatalmaz fel arra, hogy így "megaszondjad nekünk a frankót"?
Végzett villamosmérnök vagyok, napi nyolc órát töltök áramkörtervezéssel, méréssel es hasonlókkal. Az angol nyelvű saját blogom, elektronika témakörben: NANDBlog
Amennyiben még kérdés fordulna elő, megpróbálok válaszolni rá és bővíteni a cikket.
A helyesírás ellenőrzését az Office 2010 (és a Logout.hu csapata :) - a szerk.) biztosította, a cikkben lévő helyesírási hibákat a support@microsoft.com-ra küldjétek.
