Bezvadu uzlādes standarts Qi. Bezvadu viedo telefonu uzlāde, pamatojoties uz Qi risinājumiem

Qi ir ķīniešu vārds "enerģijas plūsmai" (angļu valodā tas ir izrunāts kā "chi") un universāls standarts bezvadu uzlādēšanai no uzlādējamām baterijām, piemēram, atskaņotājiem, mobilajiem tālruņiem un kamerām.

Jaudas pārraide ir saistīta ar elektromagnētisko indukciju. Šajā gadījumā uztvērējs saņem enerģiju nevis caur tradicionālo kabeli, bet bezkontakta veidā, pateicoties elektromagnētisko lauku izmantošanai. Princips ir ļoti vienkāršs: raidītājs Qi, kas ir bāzes stacija, nosūta saņēmējam nepieciešamo enerģiju.

Tehnoloģijas apraksts

Bezvadu uzlādes standarts Qi ir balstīts uz magnētisko indukciju starp raidīšanas un saņemšanas aparāta plakanajām spolēm. Primārais un sekundārais tinums veido divas bezsūtīgas rezonanses transformatora daļas. Lādēšanas ķēde ir pasargāta no primārās un sekundārās spoles zemākās virsmas. Tas, kā arī tuvums, nodrošina pieņemamu enerģijas pārnešanas efektivitāti. Turklāt tas samazina magnētiskā lauka ietekmi uz lietotājiem.

Parasti bāzes stacijai ir plakana virsma, uz kuras var izvietot vienu vai vairākas mobilās ierīces. Tas nodrošina, ka vertikālais attālums starp primāro un sekundāro tinumu ir pietiekami mazs. Turklāt ir divi veidi, kā tinumus novietot horizontāli.

Pirmajā gadījumā lietotājs neatkarīgi nosaka sekundāro tinumu, kas ir pretī primārajai tinumā uz saskarnes virsmas, izmantojot mobilās ierīces norādījumus.

Otrais ceļš, ko sauc par brīvo pozicionēšanu, neprasa aktīvus cilvēka līdzdalību. Vienā no implementācijām šim nolūkam ir izveidoti vairāki primārie tinumi. Vēl viena opcija izmanto mehāniskus līdzekļus, lai pārvietotu primāro spoli zem sekundes.

Būvniecības elementi

Jaudas raidītājs sastāv no divām galvenajām funkcionālajām vienībām, proti, jaudas pārveidošanas vienībai un sakaru un vadības blokam. Pirmais elements, kas ģenerē magnētisko lauku, ir primārais spole. Otrais pārveido nosūtīto jaudu uz saņēmēja pieprasīto līmeni. Turklāt bāzes stacijai var būt vairāk nekā viens raidītājs, kas apkalpo vairākas mobilās ierīces, jo viens primārais tinums vienlaikus mijiedarbojas tikai ar vienu sekundāro. Un, visbeidzot, sistēmas vienība nodrošina elektrību un kontrolē vairāku raidītāju darbību.

Sīkrīkā ir jaudas uztvērēja bloks, kas ir sekundāra tinuma, un sakaru un vadības bloks. Pēdējais regulē pārsūtīto jaudu līdz līmenim, kas ir pieņemams apakšsistēmai, kas savienota ar saņēmēja jaudu. Šādas apakšsistēmas piemērs var kalpot kā uzlādējams akumulators.

Komunikācijas posmi

Pēc komunikācijas ierīces aktivizēšanas un raidītāja vadības, tā nosūta signālu uztvērēju, lai saņemtu atbildi, kas apliecina Q-saderīgas ierīces klātbūtni.

Pēc pieprasījuma saņemšanas uztvērējs nonāk atlases posmā. Ja ierosinātais spriegums ir pietiekami liels, sākas pingvīns.

Saņemot atbildi no raidītāja, mobilā ierīce nosūta signāla stipruma paketi un iet uz identifikācijas un konfigurācijas fāzi vai nosūta elektroenerģijas pārvades pabeigšanas paketi un paliek ping fāzē.

Pēc tam tiek nosūtīta autentifikācijas pakete un vadības pakotnes. Uztvērējs nonāk lādēšanas fāzē. Tajā pašā laikā tā kontrolē enerģijas pārnešanu, pārraidot bāzes staciju vadības paketes, kas satur informāciju par primārās tinuma strāvas padeves korekciju, saņemto enerģiju, lādēšanas statusu un pārraides pabeigšanu.

Kāds ir bezvadu uzlādes punkts?

Qi-charging ir universāla, jo tā nodrošina saderību ar dažādu ražotāju mobilajiem telefoniem un barošanas adapteriem . Vienīgais nosacījums ir tāds, ka gan raidītāja, gan uztvērēja detaļām jāatbilst Qi standartiem.

Tādējādi jebkurš bezvadu lādētājs Qi būs piemērots visiem mobilajiem uztvērējiem Qi, neatkarīgi no zīmola un modeļa. Daudzi mobilie tālruņi no dažādiem ražotājiem, tostarp Samsung, Nokia, LG, Sony, HTC un Motorola, jau atbilst Qi standartiem un tādēļ tos var savienot ar jebkuru lādēšanas staciju, kas atbilst savām prasībām. Saderīgu sīkrīku skaits turpina pieaugt, jo bezvadu spēka pārraides tehnoloģiju atbalsta arvien vairāk uzņēmumu. Tādēļ ir iespējams uzlādēt baterijas darbināmu elektroniku ar vienu enerģijas avotu.

Kā tas darbojas?

Mobilais lādētājs nav jaunākais izgudrojums. Elektriskās zobu sukās induktīvā uzturs ir izmantots jau daudzus gadus. Bezvadu barošanas pārraides procesā starp bāzes stacijas raidītāju un mobilā tālruņa uztvērēju tiek izmantota rezonanses induktīvā sakabe. Primārais spole vienmēr nosūta sūtītājam testa signālu, lai pārbaudītu kapacitātes vai rezonanses izmaiņas, norādot saderīga tālruņa klātbūtni. Pārraidītājs modulē uzlādi un pārbauda, vai bezvadu uzlādes standarts Qi tiek atbalstīts.

Pēc tam, kad tiek ņemta vērā saderība un enerģijas prasības, sākas indukcijas enerģijas pārneses process. Kontakts starp uztvērēju un raidītāju tiek uzturēts. Kad akumulators ir pilnībā uzlādēts, tie nonāk gaidīšanas režīmā. Universāla uzlāde tiek aktivizēta un pārraida strāvu tikai tad, ja tajā ir pievienots sīkrīks.

Spoles, kas pārraida un saņem enerģiju, ir īpaši aizsargātas, lai samazinātu elektromagnētisko starojumu.

Tehnoloģijas galvenās iezīmes

• Bezkontakta barošanas padeve no bāzes stacijas uz mobilo ierīci, kas balstīta uz tuvā lauka magnētisko indukciju, kas rodas starp spoles.
• Pārraide aptuveni 5 vatiem jaudas, izmantojot atbilstošu sekundāro spoli (ar tipisku ārējo izmēru aptuveni 40 mm).
• Darbība frekvencēs no 100 līdz 205 kHz.
• Atbalsts divām izvietošanas metodēm uz bāzes stacijas virsmas:
  • Direktora pozicionēšana, kad lietotājam palīdz pareizi novietot mobilo ierīci vietā, kas nodrošina elektroenerģiju vienā vai vairākos nemainīgos punktos;
  • Nejauša izvietošana lādēšanas stacijas virsmā.
• Vienkāršs sakaru protokols, kas ļauj tālrunim vai planšetdatoram vadīt procesu.
• Ievērojama dizaina elastība sistēmas integrēšanai mobilajā ierīcē.
• Zems enerģijas patēriņš gaidīšanas režīmā (atkarībā no ieviešanas).

Viens visiem

Cik ērti būtu, ja būtu pieejams viens Qi-lādētājs visiem tālruņiem, spēlētājiem, kamerām bez daudz mulsinošu kabeļu?

Lai gan neskaitāmi jaunie viedtālruņi pārklāj pasauli, akumulatora darbības laiks kļūst īsāks. Katram ražotājam un pat katram sīkrīkam ir savs lādētājs. Un ar katru pirkumu to skaits palielinās. Galu galā lietotājs tiek zaudēts dažādu barošanas adapteru krūzī. Pateicoties Q-tehnoloģijai, tie kļūst nevajadzīgi, un kļūdaini kabeļu komplekti izzūd, un tas nav visas šīs tehnoloģijas priekšrocības.

Tieši tāpat kā Wi-Fi kļuva par pasaules standartu bezvadu interneta savienojumiem, un Bluetooth likvidēja nepieciešamību turēt tālruni rokā, tāpēc Qi kļūst par pasaules standartu bateriju sīkrīku induktīvajai uzlādei.

Vai elektromagnētiskais starojums ir kaitīgs?

Ekspertu viedokļi tika sadalīti. No vienas puses, daudzi zinātnieki apstiprina, ka neliels elektromagnētiskā starojuma daudzums nerada kaitējumu bezvadu uzlādei. Citi runā par lielo apdraudējumu, kam pakļauts cilvēka ķermenis.

Tātad, cik daudz Qi sistēmas izstaro elektromagnētisko enerģiju? Ļoti maz. Qi princips daudzus gadus ir izmantots elektriskās zobu sukās, neietekmējot cilvēku veselību. Lādētāja ķēde ir tāda, ka tā nelielās darbības zonās elektromagnētiskais starojums ir ārkārtīgi ierobežots. Tas pastāv tikai bezvadu raidīšanas stacijas tiešā tuvumā un tikai tad, ja tajā ir sīkrīks. Elektromagnētiskais starojums vēl vairāk tiek samazināts ar papildu aizsargiem raidīšanas un saņemšanas spolēs.

Bezvadu spēļu konsorcijs

Wireless Power Consortium (WPC) tika izveidots 2008. gada 17. decembrī. Tajā pašā laikā tika apstiprināta vienota programma šīs tehnoloģijas attīstībai.

Bezvadu uzlādes standarts Qi nodrošina tā daudzveidību visiem Qi saderīgiem elektroniskiem sīkrīkiem. Tas nozīmē, ka ikvienu ar to saderīgu ierīci var uzlādēt jebkurā Qi saderīgā stacijā. WPS ir 250 dalībnieki, tostarp tirgus līderi Samsung, Nokia, LG, Panasonic, HTC, Sony, Microsoft un Motorola, padarot to par lielāko ražotāju apvienību, kas atbalsta bezvadu lādētāju veidus.

Saskaņā ar WPC priekšsēdētāja Menno Treffers teikto, sakarā ar to produktu skaita pieaugumu, kuri izmanto Qi, ir svarīgi pārliecināties, ka katrs mobilais lādētājs darbojas pareizi ar visiem atbalstītajiem Qi sīkrīkiem. To veicina pastāvīgi atjaunināta, Testronic izveidotā datubāze, kas ļauj viegli noteikt, vai jaunais produkts būs saderīgs ar iepriekš sertificētiem produktiem. Bezvadu uzlādes standarts Qi ir kļuvis par vienu no svarīgākajiem tehniskajiem sasniegumiem tālruņu un planšetdatoru lietotājiem, kurus tagad izmanto ikdienā darbā un dzīvē.