Cable de carga inalámbrica Qi estándar. Carga sen fíos de teléfonos intelixentes baseados en solucións Qi

Qi é a palabra chinesa para "fluxo de enerxía" (en inglés, pronunciado "chi") eo estándar universal para a carga sen fíos de dispositivos alimentados por baterías recargables, como xogadores, teléfonos móbiles e cámaras.

A transmisión de potencia débese á inducción electromagnética. Neste caso, o receptor recibe enerxía non a través dun cable tradicional, senón de forma non directa, grazas ao uso de campos electromagnéticos. O principio é moi sinxelo: o transmisor Qi, que é unha estación base, envía a enerxía necesaria ao receptor.

Descrición da tecnoloxía

O estándar Qi de carga inalámbrica está baseado na indución magnética entre as bobinas planas do aparello transmisor e receptor. Os enrolamentos primarios e secundarios forman dúas partes dun transformador resonante sin corazón . O circuíto do cargador está protexido na superficie inferior da bobina secundaria primaria e superior. Isto, así como a proximidade, garante unha eficiencia de transferencia de enerxía aceptable. Ademais, isto minimiza o impacto do campo magnético sobre os usuarios.

Normalmente, a estación base ten unha superficie plana na que se pode colocar un ou máis dispositivos móbiles. Isto asegura que a distancia vertical entre o enrolamento primario e secundario sexa o suficientemente pequena. Ademais, hai dúas formas de aliñar os enrolamentos horizontalmente.

No primeiro caso, o usuario configura de xeito independente o devanado secundario fronte ao enrolamento primario na superficie da interface empregando as indicacións do dispositivo móbil.

A segunda forma, chamada posicionamento gratuíto, non require unha participación humana activa. Nunha das implementacións, créanse varios enrolamentos primarios para este fin. Outra opción usa medios mecánicos para mover a bobina primaria baixo o secundario.

Elementos de construción

O transmisor de potencia consta de dúas unidades funcionais principais, a unidade de conversión de potencia e a unidade de comunicación e control. O elemento do primeiro, xerando un campo magnético, é a bobina primaria. O segundo cambia a potencia transmitida ao nivel solicitado polo receptor. Ademais, a estación base pode conter máis dun transmisor para servir múltiples dispositivos móbiles, xa que un enrolamento primario interactúa con só un secundario ao mesmo tempo. E, finalmente, a unidade de sistema proporciona electricidade e controla o funcionamento de varios transmisores.

No gadget hai unha unidade receptora de enerxía, que é un enrolamento secundario e unha unidade de comunicación e control. Esta última regula a potencia transmitida a un nivel aceptable para o subsistema conectado á saída de potencia do receptor. Un exemplo deste subsistema pode servir como unha batería recargable.

Etapas da Comunicación

Despois de activar a unidade de comunicación e controlar o transmisor, envía un sinal ao receptor para recibir unha resposta que confirme a presenza do dispositivo compatible con Q.

Despois de recibir a solicitude, o receptor entra na fase de selección. Se a tensión proposta é suficientemente grande, comeza a etapa de ping.

Ao recibir unha resposta do transmisor, o dispositivo móbil envía un paquete de forza de sinal e vai á fase de identificación e configuración ou envía un paquete de finalización de transmisión de enerxía e permanece na fase de ping.

Entón envíanse un paquete de autenticación e paquetes de xestión. O receptor entra na fase de carga. Ao mesmo tempo, controla a transmisión de enerxía mediante a transmisión de paquetes de control da estación base que conteñen información sobre a corrección da corrente de enrolamento primario, a enerxía recibida, o estado da carga e a finalización da transmisión.

Cal é o punto de carga sen fíos?

A carga de Qi é universal porque proporciona compatibilidad de teléfonos móbiles e adaptadores de potencia de varios fabricantes. A única condición é que tanto as partes do transmisor como o receptor deben axustarse ao estándar Qi.

Así, calquera cargador sen fíos Qi caberá con calquera receptor móbil Qi, independentemente da marca e modelo. Moitos teléfonos móbiles de diferentes fabricantes, incluíndo Samsung, Nokia, LG, Sony, HTC e Motorola, xa cumpren co estándar Qi e, polo tanto, poden conectarse a calquera estación de carga que cumpra os seus requisitos. A cantidade de dispositivos compatibles segue crecendo, xa que a tecnoloxía de transmisión de enerxía inalámbrica é compatible cun número crecente de empresas. Debido a isto, é posible cargar a electrónica alimentada por baterías cunha única fonte de enerxía.

Como funciona?

O cargador móbil non é o último invento. En cepillos de dentes eléctricos, a nutrición inductiva foi utilizada durante moitos anos. No proceso de transmisión de enerxía sen fíos, utilízase un acoplamento inductivo resonante entre o transmisor da estación base eo receptor do teléfono móbil. A bobina primaria envía constantemente un sinal de proba ao remitente para verificar un cambio na capacitancia ou a resonancia que indica a presenza dun teléfono compatible. O transmisor modula a carga e comproba se o estándar de carga inalámbrica Qi é compatible.

Despois de teren en conta os requisitos de compatibilidade e enerxía, comeza o proceso de transferencia de enerxía de indución. O contacto entre o receptor eo transmisor é mantido. Cando a batería estea completamente cargada, entrarán en modo de espera. A carga universal está activada e transmite enerxía só se o dispositivo conectado está nel.

As bobinas que transmiten e reciben enerxía están especialmente apuradas para reducir a radiación electromagnética.

Principais características da tecnoloxía

• O método de transmisión de enerxía sen contacto desde unha estación base ata un dispositivo móbil, que se basea na indución magnética do campo próximo que xorde entre as bobinas.
• Transmisión de aproximadamente 5 watts de potencia usando unha bobina secundaria adecuada (cun tamaño externo típico duns 40 mm).
• Funcionamento a frecuencias de 100 a 205 kHz.
• Apoio a dous métodos de colocación na superficie da estación base:
  • Posicionamento dirixido cando o usuario está axudado na colocación correcta do dispositivo móbil nunha localización que fornece enerxía nun ou máis puntos fixos;
  • Posicionamento aleatorio na superficie da estación de carga.
• Un protocolo de comunicación simple que permite que un teléfono ou unha tableta poida guiar o proceso.
• Flexibilidade de deseño significativa para integrar o sistema nun dispositivo móbil.
• Baixo consumo de enerxía en modo de espera (dependendo da implementación).

Un para todos

¿Que tan cómodo sería ter un cargador Qi para todos os teléfonos, reproductores e cámaras sen cables moi confusos?

Aínda que moitos novos smartphones cobren ao mundo, a duración da batería está quedando máis curta. E cada fabricante e mesmo cada gadget ten o seu propio cargador. E con cada compra o seu número aumenta. Ao final, o usuario perdeuse nun montón de varios adaptadores de enerxía. Grazas á tecnoloxía Q, fanse innecesarios e desaparecen os feixes de cables enredados, e isto non son todas as vantaxes desta tecnoloxía.

Así como o Wi-Fi converteuse no estándar mundial de conexións de internet sen fíos e Bluetooth eliminou a necesidade de manter o teléfono en man, entón Qi converteuse no estándar mundial de carga inductiva de dispositivos en baterías.

¿É perjudicial a radiación electromagnética?

As opinións dos expertos foron divididas. Por unha banda, moitos científicos confirman que unha pequena cantidade de radiación electromagnética non causa danos á carga inalámbrica. Outros falan sobre o gran perigo ao que se expón o corpo humano.

Entón, o que gasta a enerxía electromagnética polo sistema Qi? Moi pouco. O principio de Qi foi usado en cepillos de dentes eléctricos por moitos anos sen afectar a saúde humana. O circuíto do cargador é tal que, debido á súa pequena área de operación, a radiación electromagnética é extremadamente limitada. Existe só nas inmediacións da estación de transmisión sen fíos e só cando o gadget está nel. A radiación electromagnética tamén se reduce aínda máis por apantallamento adicional nas bobinas de transmisión e recepción.

Consorcio de enerxía sen fíos

O Consorcio de enerxía inalámbrica (WPC) foi fundado o 17 de decembro de 2008. Ao mesmo tempo, aprobouse un programa unificado para o desenvolvemento desta tecnoloxía.

O estándar Qi de carga inalámbrica garante a súa versatilidade para todos os dispositivos electrónicos compatibles con Qi. Isto significa que cada dispositivo compatible con este pode cargarse en calquera estación compatible con Qi. O WPS inclúe 250 membros, incluíndo os líderes de mercado Samsung, Nokia, LG, Panasonic, HTC, Sony, Microsoft e Motorola, converténdose na maior asociación de fabricantes que admiten tipos de cargadores sen fíos.

Segundo o presidente de WPC Menno Treffers, debido ao aumento da cantidade de produtos que utilizan Qi, é importante estar seguro de que cada cargador móbil funciona correctamente con todos os dispositivos compatibles con Qi. Isto é facilitado pola base de datos actualizada constantemente, creada por Testronic, o que facilita determinar se un novo produto será compatible con produtos certificados anteriormente. O estándar Qi de carga inalámbrica converteuse nunha das novidades técnicas máis importantes para os usuarios de teléfonos e tablets, que agora se usan diariamente no traballo e na vida.