Вредна ли беспроводная зарядка. Самое логичное объяснение
Беспроводная зарядка – это одно из тех немногих явлений, которые, несмотря на свой возраст, до сих пор остаются непонятыми. Не в смысле, что никто не знает, зачем это нужно и как этим пользоваться, а в смысле – знают и понимают, но боятся. Сказывается необычность явления, которое состоит в том, что одно устройство передаёт другому электричество по воздуху. И плевать, что передача производится не по воздуху, а посредством индукционной технологии, которая известна с незапамятных времён и, по сути, не являет собой ничего выдающегося. Но это не мешает обрастать ей слухами и домыслами, с которыми нужно тщательно бороться.
Один из мифов, которые мешают людям просто пользоваться беспроводной зарядкой, состоит в том, что эта технология наносит аккумулятору вред. Дескать, если заряжать смартфон по проводу, это оказывает минимальную нагрузку на батарею, а вот беспроводная зарядка эту нагрузку повышает. Каким образом и во сколько раз, не уточняется. Но когда это мифы вообще что-то уточняли? Поэтому давайте разбираться, что здесь и как на самом деле.
Какая зарядка вредит аккумулятору больше
Начать хочется с абсурдности заявления о том, что беспроводная зарядка оказывает на аккумулятор более сильную нагрузку, чем проводная. Однако, чтобы это стало очевидно, предлагаю рассмотреть этот вопрос через призму быстрой зарядки. Ведь, если помните, эту технологию тоже ругали за то, что она наносит батарее вред за счёт того, что – говоря обывательским языком – заряжает её нахрапом и не позволяет расслабиться. Но ведь беспроводная зарядка безоговорочно медленнее проводной, а значит, наоборот, должна быть более щадящей. Но конспирологам плевать. Поэтому обратимся к науке.
Вот, что о вреде беспроводной зарядки говорит доктор Дэниел Абрахам, научный сотрудник Агроннской национальной лаборатории – старейшего национального исследовательского центра Министерства энергетики США:
«В смартфонах используются литий-ионные аккумуляторы. Их ячейки имеют по два электрода – анод и катод – и электролит между ними, который позволяет ионам лития перемещаться между электродами. Когда вы заряжаете аккумулятор, они движутся от положительного электрода к отрицательному, а когда разряжаете – наоборот. Но каким бы способом вы его не заряжали – проводным или беспроводным – это ни на что не влияет. Давайте ещё раз: нет, беспроводная зарядка не испортит аккумулятор вашего смартфона быстрее, чем проводная».
Безопасна ли беспроводная зарядка для здоровья
Что касается безопасности человека. В Сети много информации о том, что беспроводная зарядка провоцирует магнитное поле, которое наносит непоправимый вред человеческому организму и вызывает рак. Стоит ли говорить, что не существует ни одного научного исследования, которое бы подтвердило канцерогенность беспроводной зарядки. Нет, вы только представьте себе: неужели хоть один производитель захотел бы рисковать жизнями и здоровьем своих клиентов? Да ведь среди них обязательно нашёлся бы тот, который отсудил у них миллиарды долларов на покрытие медицинских расходов, потому что суд явно бы занял сторону пострадавшего.
Но здесь всё продумано. Да, индукционная зарядка создаёт магнитное поле, которое образуется вокруг зарядной станции в момент подзарядки смартфона. Однако оно настолько незначительное, что вряд ли сможет соперничать по мощности и вреду с микроволновой печью. Впрочем, это всё-таки неидеальный инструмент зарядки. Дело в том, что индукция в некоторых случаях может быть довольно шумной и издавать довольно ощутимый свист. Точно такой же, кстати, как индукционные варочные панели, если включить их на полную мощность. Поэтому, чтобы лишний раз не раздражаться, ставьте зарядные станции подальше от кровати.
Источник
Беспроводная зарядка – польза и вред.
Провода окутали все вокруг. Высоковольтные линии электропередач, витая пара для домашнего телефона, оптико-волоконные, наушники с колонками, кабели питания, удлинители. Наука движется по пути упрощения. Проводные телефоны сменились радио, а позже сотовыми. Для подключения интернета не обязательно разводить паутину, хватает 1 точки доступа Wi-Fi. Наушники и портативная акустика отказываются от проводов и работают по Bluetooth. Новым трендом, начиная с iPhone 8 и других новых аппаратов, стала беспроводная зарядка.
Как это работает
Для использования беспроводной зарядки смартфон должен находиться не дальше 4 см. от «подушки», располагаться точно по центу. Пожалуй, самым популярным стандартом зарядки wireless charger является Qi (читается как «Ци»). Он работает по принципу электромагнитной индукции. Для этого используются 2 катушки, одна их которых находится в станции (наводит магнитное поле), вторая – встроена в сам телефон (под действием этого магнитного поля образуется электрический заряд).
Если это смотанный кусок провода, почему его цена так завышена? Кроме самого питания стандарт Qi обязывает устройства обмениваться информацией. Это необходимо чтобы:
- Беспроводное зарядное устройство не работало, пока на нем не расположен телефон.
- Удостовериться, что приемник соответствует стандарту.
- Знать текущий заряд.
- Определить допустимую мощность.
Стандарт Qi предусматривает 2 варианта – 5 и 10 Ватт. Максимальная потребляемая мощность iPhone 8 – 7.5. Для сравнения, стандартное проводное зарядное устройство выдает 5 Вт, USB разъем ПК 4,5. Для быстрой зарядки мощность адаптера может достигать 40 Ватт.
Какие бывают Wireless charger?
- Домашние . Самые распространенные. Работают от сети 220 В. В зависимости от цены могут иметь 1 или 2 площадки, защиту от перепадов напряжения. Существуют устройства, способные изменять расположение катушки для меньших потерь (не нужно думать о положении смартфона).
- Автомобильные . По сути это держатель с беспроводной зарядкой . Питание идет от прикуривателя. Устройство может быть прикреплено к приборной панели или стеклу. Смартфон плотно соединяется с ним зажимами.
- Портативные . Это powerbank использовать который можно без проводов. Не требует розетки под рукой. В зависимости от цены, может отличаться объем, габариты, защитные свойства (противоударный, влагостойкий).
- Встраиваемые . Устройство будет всегда оставаться, например, в мебели. Подключается от сети 220 В во время установки. При выходе из строя заменить будет сложно.
- Чехлы . Если в смартфоне нет приемной катушки, можно использовать чехол-ресивер . Они соединяются с разъемом питания и работают как проводные, которые сами заряжаются от беспроводной станции. Сюда же можно отнести футляр для беспроводной зарядки airpods .
Польза и вред беспроводной зарядки
Исследования показывают, что использование Wireless charger не влияет на здоровье. Устройство можно взять, сделать все что необходимо и положить обратно. Держать телефон вместе с «подушкой» зарядки и пользоваться без опасения за здоровье также можно.
Но и минусов хватает, главный из которых это нагрев. К нагреванию самого устройства, добавляется тепло от станции, а это пагубно сказывается на аккумуляторе. Дешевые станции могут шуметь, перебивать сотовые сети и привести к помехам на дисплее.
Краткий вывод
Qi зарядка – очень удобное устройство. Питание телефона может стать не заметным для вас. Разъемы телефона останутся целыми. Она не влияет на здоровье.
Не все устройства поддерживают, и нужно подобрать соответствующее. Дешевые могут вызывать перегрев, и в них может отсутствовать защита от скачков напряжения. Скорость зарядки ниже, чем при использовании проводной.
Источник
Беспроводная зарядка: вредна ли она для аккумулятора смартфона?
Индуктивная или беспроводная зарядка — это новая и очень удобная технология. Но безопасна ли она для смартфонов? Давайте разберемся.
Беспроводная зарядка особенно удобна, потому что для нее вам не требуется кабель. Однако эта технология все еще находится в самом начале своего развития.
Индуктивная зарядка вредна для аккумуляторов?
Беспроводная зарядка действительно может навредить батарее смартфона, так как при частой подзарядке она быстрее потратит свой ресурс.
Работа индуктивных зарядных устройств основана на принципе электромагнитной индукции. Если объяснять простыми словами, то две катушки — одна в смартфоне, вторая в ЗУ — находятся друг над другом и создают электрический ток, за счет которого телефон заряжается. Подробнее о том, как работает беспроводная зарядка, мы рассказывали в отдельной статье.
В процессе зарядки катушки нагреваются — и чтобы смартфон не перегрелся, в нем активируется защита аккумулятора. Как только устройство пополняет заряд на 100 процентов, зарядка останавливается. Однако если телефон не убрать с зарядного устройства, через некоторое время он потеряет 1% и снова начнет пополнять батарею. Это приводит к тому, что новые процессы зарядки запускаются снова и снова, хотя телефон уже полностью заряжен, что особенно вредит производительности аккумулятора.
Современные пользователи смартфонов серьезно нагружают свои устройства, оправляя их на зарядную станцию несколько раз в день. Этого не стоит делать ни в коем случае, потому что слишком частая зарядка снижает ресурс (емкость) батареи.
Старайтесь заряжать аккумулятор как можно реже. Современные смартфоны рассчитаны примерно на 500 зарядок, после этого мощность аккумулятора начинает значительно снижаться. Если вы заряжаете свой телефон каждый день, это эквивалентно примерно полутора годам комфортного использования.
Беспроводная зарядка — перспективы на будущее
В настоящее время индуктивная зарядка — все еще новая, но очень перспективная технология. Скорее всего, через несколько лет она будет развита настолько, что в каждом общественном месте вроде кафе или автобусной остановки можно будет зарядить смартфон на беспроводной зарядной панели.
Однако сегодня индуктивные ЗУ и смартфоны с поддержкой этой функции стоят дороже обычных моделей. Кроме того, технология имеет явные недостатки, которые могут быть устранены только с разработкой более продвинутых зарядных станций.
Главной проблемой индуктивной зарядки в наши дни является то, что она занимает гораздо больше времени, чем классический процесс через кабель. Разработчики смартфонов работают и над этой проблемой — даже есть беспроводные ЗУ с производительностью до 40 Вт, однако сами телефоны редко поддерживают такую мощность. Например, топовый Galaxy S21 может заряжаться без проводов максимум от 15 Вт.
Основное же преимущество индуктивной зарядки заключается в том, что благодаря ей смартфоны смогут обойтись без лишнего выхода для подключения кабеля. Это сделает устройства более водостойкими и снизит риск повреждения зарядного разъема.
Источник
Беспроводная зарядка смартфонов. Ответы на самые интересные вопросы
Рассказывать о том, что такое беспроводная зарядка — идея далеко не самая оригинальная. Если до 2017 года об этом писали многие техно-сайты, то после выхода первых смартфонов от Apple с беспроводной зарядкой (iPhone 8 и iPhone X), такие статьи появились буквально везде.
Поэтому у нас возникла такая дилемма. С одной стороны, никому не нужна очередная перепечатка на тему беспроводных зарядок. Но с другой — мы-то ничего об этом не писали.
Ну не писали и не нужно! — сказал бы человек, не читавший нашу статью о том, как работает батарея смартфона и как правильно ее заряжать. Но ведь если та статья (на столь избитую тему) получилась интересной, может и эта получится неплохой? Что ж, давайте это проверим!
Вначале мы расскажем об общем принципе работы беспроводной зарядки, а затем перейдем к самым интересным и волнующим вопросам.
Как работает беспроводная зарядка на смартфонах
Примерно так же, как и обычная зарядка, с помощью которой вы ежедневно заряжаете свой телефон! Или вы думали, внутри той маленькой коробочки с USB-кабелем, которую нужно вставлять в розетку, ток идет только по проводам?
Как мы знаем, для зарядки смартфону нужно 5 вольт, а розетка выдает 220 вольт. Чтобы наше устройство не сгорело при подключении к розетке, необходимо понизить напряжение. Для этого и нужна та самая коробочка под названием блок питания. Внутри этого блока находится трансформатор, принцип работы которого напоминает работу беспроводной зарядки.
Когда вы вставляете блок питания в розетку, провод от нее не идет прямиком в смартфон, а просто наматывается на катушку и больше ни к чему не подключается:
Но как же тогда ток поступает в телефон, если провод от розетки никуда не идет? Именно беспроводным путем! А рядом с этой катушкой размещается еще одна, провод которой и подключается к смартфону:
Такой хитрый трюк позволяет нам понижать или повышать напряжение. А работает это следующим образом.
Когда по проводу протекает переменный ток, вокруг него возникает переменное магнитное поле. Чем больше тока, тем сильнее это поле. Почему так происходит? Да просто так устроен наш мир — подброшенный камень падает вниз, а движение электронов в проводе сопровождается возникновением магнитного поля.
Под словом переменный подразумевается лишь то, что ток постоянно меняет свое направление. То есть, вначале все электроны движутся в одну сторону провода, а затем в обратную. За одну секунду ток в розетке меняет свое направление 50 раз. Этим переменный ток и отличается от постоянного, в котором электроны всегда движутся только в одном направлении.
Когда ток меняет свое направление, меняется и направление магнитного поля (север и юг). Можно сказать, что наш условный магнит (магнитное поле) как бы переворачивается 50 раз в секунду.
Так вот, более столетия назад люди обнаружили, что не только ток создает вокруг провода магнитное поле, но и само магнитное поле порождает в другом куске провода электричество, если этот провод будет находиться рядом.
А катушка нужна лишь для того, чтобы усилить магнитное поле, ведь магнитные поля каждого витка провода накладываются друг на друга.
Получается, когда мы включаем блок питания в розетку, ток проходит по первой катушке и создает магнитное поле, которое в свою очередь, заставляет двигаться электроны в другой катушке, создавая там электричество.
Вот так легко ток передается «по воздуху» от одного куска провода к другому!
Если вам интересно, каким образом 220 вольт превратились в 5 вольт, то здесь все еще проще. Оказывается, разница в напряжении зависит от количества витков провода. Если мы намотаем провод от розетки 220V, условно, в катушку из 220 витков, а второй провод, который будет подключаться к смартфону, намотаем в катушку из 5 витков, тогда 220V с одной стороны превратятся в 5V на другом проводе! Именно поэтому на картинке показано разное количество витков:
Если ток может легко «протекать» между двумя не связанными между собой проводами, ничего не мешает нам разделить такой трансформатор пополам, вытянув вторую катушку и поместив ее в смартфон.
Теперь, чтобы «переслать» энергию по воздуху, нужно будет просто положить смартфон на зарядное устройство, чтобы их катушки находились в непосредственной близости друг ко другу (синими стрелками показано магнитное поле):
Вот и весь секрет беспроводной зарядки!
И если с этим все понятно, тогда можем переходить к интересным вопросам.
— Почему все называют эти зарядки беспроводными, если они по проводу подключаются к розетке!?
Ровно по той же причине, почему и Wi-Fi называется беспроводным интернетом, несмотря на то, что сам роутер подключается к зарядке по проводу.
Конечно, было бы гораздо удобнее, если бы зарядка работала аналогично Wi-Fi роутеру. То есть, в доме стоял бы прибор, который просто «транслировал» энергию в пространство. Нужно зарядить смартфон? Опускаете шторку на телефоне и включаете зарядку, как Bluetooth или NFC.
В принципе, передача энергии на большие расстояния — вполне реальная задача и, возможно, такая технология скоро будет доступна пользователям смартфонов, но пока остается довольствоваться электромагнитной индукцией.
— Почему не все смартфоны поддерживают беспроводную зарядку?
Чтобы смартфон можно было заряжать без провода, внутри него должна находиться катушка, провода которой подсоединены к аккумулятору. Если производитель не встроил эту катушку, такой смартфон заряжаться без проводов не сможет.
Вот, к примеру, как она выглядит в iPhone XR:
Кроме того, если у смартфона задняя крышка металлическая — беспроводной зарядки там быть не может, так как в крышке под воздействием магнитного поля будет появляться ток и она начнет сильно нагреваться. Ничем хорошим это не закончится.
— Можно ли для смартфона покупать любую беспроводную зарядку или нужна определенная?
Еще несколько лет назад на рынке существовало несколько несовместимых между собой стандартов беспроводных зарядок. Самым популярным из них был Qi (читается как «Чи» или «Ци»), но встречались и другие, например, PMA.
Но так как принципиальной разницы между Qi и PMA не было, плюс, Apple выбрала Qi в качестве стандарта для iPhone, PMA проиграл битву. Сегодня практически во всех устройствах используется стандарт Qi, поэтому, если ваш смартфон более-менее современный, подойдет любая зарядка этого стандарта.
— Нужно ли выключать беспроводную зарядку из розетки, когда она не заряжает смартфон?
В этом нет никакой необходимости. Беспроводная зарядка работает в режиме ожидания, когда нет никакой нагрузки. Естественно, электричество при этом практически не потребляется и зарядка не нагревается.
Периодически такая зарядка посылает тестовые импульсы в ожидании ответа от смартфона и пока он ей не ответит, устройство не включится.
— Нужно ли размещать смартфон на зарядке в строго определенном месте с точностью до миллиметра?
Точность до миллиметра не нужна. Но, все же, катушки внутри смартфона и зарядного устройства должны располагаться более-менее точно относительно друг друга.
Если вы покупаете самую дешевую китайскую зарядку, скорее всего, внутри нее будет всего одна катушка и вам придется каждый раз следить за тем, куда и как вы кладете смартфон, чтобы расположение катушек совпало. Иначе смартфон либо не будет заряжаться вовсе, либо эффективность (КПД) зарядки будет крайне низкой и большая часть энергии будет уходить в никуда.
В обычных (хороших) зарядках размещается сразу несколько катушек внахлест:
Когда вы кладете смартфон на такую зарядку, она включает именно ту катушку, которая находится ближе всего к катушке телефона. Так что, при использовании нормального зарядного устройства точно позиционировать смартфон не нужно. Просто положили телефон на зарядку и пошли по своим делам.
Есть и другие интересные решения. Например, когда катушка внутри беспроводной зарядки может передвигаться — вы кладете смартфон, а она подъезжает прямо под катушку телефона.
— Влияет ли чехол на работу беспроводной зарядки?
В чехле смартфон будет находиться чуть дальше от катушки, но если его толщина не превышает 2-3 мм, это не должно сказаться на принимаемой мощности. Поэтому снимать чехол во время зарядки не нужно. Если же он слишком толстый или смартфон будет располагаться слишком далеко от катушки (скажем, дальше 7 мм), зарядка просто отключается.
Материал чехла не играет никакой роли, только если это не металл. Если же на чехле есть металлические вставки, нужно чтобы они не перекрывали катушку. Но даже в этом случае зарядка может не работать. Подробности смотрите в следующем ответе.
— Что будет, если на зарядку положить металлический предмет или рядом окажется что-то из металла?
Естественно, когда металл попадает в переменное магнитное поле, внутри индуцируется электричество и металлический предмет начинает нагреваться. Это могло бы закончиться самыми неприятными последствиями, вплоть до пожара. Но такой сценарий невозможен даже в теории.
Дело в том, что стандарт Qi — это не просто катушка, по которой протекает ток и возникает магнитное поле. На самом деле, беспроводная зарядка — это очень умное устройство, которое никогда не включится, пока не «договорится» со смартфоном.
В режиме ожидания беспроводная зарядка не способна ни зарядить смартфон, ни нагреть металлический предмет. Она практически не работает. Как только в поле действия зарядки попадает любой металлический предмет, включая катушку смартфона, она начинает опрашивать устройство.
Послав запрос, зарядка ожидает ответ. Если устройство подтвердит, что оно полностью совместимо со стандартом Qi, тогда зарядка проверит информацию о положении устройства. И если все эти проверки «металлический предмет» пройдет успешно, только тогда зарядка включится.
Естественно, у простой железки «не хватит ума», чтобы активировать зарядное устройство.
Но что будет, если мы разместим на зарядке смартфон, а рядом будет находиться металлический предмет (монета, кольцо, скрепка) или магнит? Ведь смартфон никак не скажет зарядке, мол, тут что-то рядом подозрительное лежит и пока лучше повременить с передачей энергии.
Верно, не скажет! Но это и не требуется. Зарядка не прекращает общение со смартфоном, который сообщает ей много информации (принимаемую мощность, процент заряда и пр.). И если она заметит, что определенное количество энергии идет в обход смартфона, зарядка тут же прекращается (или не начинается вовсе). Эта технология называется Foreign Object Detection (обнаружение посторонних предметов).
Кстати, именно это «общение» зарядного устройства и телефона гарантирует своевременное отключение процесса заряда, когда аккумулятор полностью зарядился.
— А что будет, если положить на беспроводную зарядку телефон, не поддерживающий эту технологию?
Хотя этот вопрос и может показаться чисто гипотетическим, на самом деле, он имеет и практический смысл. Дело в том, что сегодня очень распространены автомобильные держатели для смартфонов со встроенной беспроводной зарядкой. Поэтому некоторых может волновать вопрос, что будет, если обычный смартфон поместить в такой держатель.
Как вы уже, наверное, догадались, ничего страшного не произойдет, так как Qi-стандарт обязательно требует согласования с устройством перед началом зарядки. О чем можно «говорить» со смартфоном, не понимающим «язык» беспроводной зарядки? Соответственно, зарядка просто не будет работать.
— Влияет ли беспроводная зарядка на работу Bluetooth, Wi-Fi или NFC?
Казалось бы, причем здесь Wi-Fi или Bluetooth?
На самом деле, беспроводная зарядка работает на определенной частоте, так как направление тока меняется тысячи раз в секунду. При работе зарядки возникают электромагнитные волны, которые могут распространяться за пределы смартфона. Но рабочая частота Qi-зарядок составляет от 100 до 300 кГц, в то время как Wi-Fi и Bluetooth работают на частоте 2.4 ГГц, а NFC — на частоте 13.5 МГц.
Таким образом, беспроводная зарядка никак не может повлиять на работу Bluetooth, Wi-Fi или NFC. Однако вызвать помехи в диапазоне 100-300 кГц — вполне способна.
— Беспроводная зарядка вредна для здоровья?
Если положить руку на беспроводную зарядку, ничего не произойдет, так как она даже не включится. Когда зарядка работает, ее электромагнитное излучение совершенно безвредно для здоровья человека. Равно как и излучение от смартфона или вышек 5G.
— Убивает ли беспроводная зарядка батарею смартфона?
Не сильнее, чем проводная зарядка. Батарею ежедневно «убивает» сам процесс заряда и разряда, так как после каждого такого цикла емкость незначительно сокращается из-за химических процессов, происходящих внутри аккумулятора.
Но что по-настоящему вредно для батареи, так это очень высокая температура. И здесь ситуация следующая. С одной стороны, беспроводный способ зарядки — далеко не самый эффективный. Зарядное устройство потребляет больше энергии, чем отдает. А смартфон получает меньше энергии, чем отдает зарядка. Часть этой энергии уходит в тепло.
К слову, в обычной зарядке катушки не просто так «болтаются» в воздухе, а наматываются на специальный магнитопровод, чтобы добиться максимально эффективной передачи магнитного поля. Здесь же никакого магнитопровода нет.
Зачастую выделяемого тепла не достаточно для того, чтобы причинить хоть какой-то вред аккумулятору. А быстрые беспроводные зарядки и вовсе оборудованы системой охлаждения.
Кроме того, в процессе зарядки оба устройства не прекращают обмениваться информацией и при опасном повышении температуры зарядное устройство начнет снижение мощности.
В целом, беспроводная зарядка — это совершенно естественный метод, который ничем не опаснее проводной зарядки.
Источник