Trådløs lading, slik som Qi-ladeteknologien mange Android-telefoner bruker, er ikke ny teknologi. Min Panasonic elektriske barberhøvel brukte den for mange år siden, og de fleste av oss har sett tannbørster som lades trådløst i en vugge. Og selvfølgelig kan vi ikke glemme Palm og måten den brakte trådløs lading til massene med Touchstone. Nå som størrelses-, kostnads- og effektivitetsbegrensninger har lettet litt, er det mer fornuftig å installere trådløs lading i noe som Android-telefonen eller klokken din.
Vi får mer enn noen få spørsmål om trådløs lading og hvordan det fungerer, så la oss ta noen minutter og snakke om det grunnleggende; hva det er, hvordan det fungerer og hvorfor du vil ha det i ditt neste Android-kjøp.
Mer: De beste trådløse ladeputene for Galaxy S8
Hva er trådløs lading?
Trådløs lading er ikke magi – du trenger fortsatt en ledning. Forskjellen er at ledningen er koblet til en ladebase i stedet for telefonen din, så du kan bare slippe Android-en på laderen og ting begynner å fungere uten å koble noe til telefonen. Ladebasen kan ha nesten hvilken som helst form og størrelse, og kan til og med være i noe som bilens dashbord eller sokkelen til en lampe fra IKEA. Så lenge du er i stand til å få det riktige stedet på baksiden av Android-en på riktig sted på bunnen av laderen, vil det fungere.
Et godt eksempel kan være å ha en trådløs ladebase på skrivebordet på jobben. Når du ikke bruker telefonen, setter du den på laderen. Når du trenger å bruke telefonen, tar du den opp og den har en lading. Trådløs lading er ikke like rask som Quick Charge, men det er enkelt og noe du sannsynligvis vil bruke for å holde telefonen på topp hele dagen (i vårt eksempel). Det er her trådløs lading skinner – brukervennlighet.
Hvordan fungerer trådløs lading?
Trådløs lading bruker to resonansinduktive koblinger for å overføre laveffektssignaler mellom to enheter. Disse er spesialdesignet for å overføre elektrisitet uten å berøre hverandre slik en vanlig kablet tilkobling gjør. Basestasjonen, som er koblet til veggen gjennom sin egen strømforsyning, har en senderspole og telefonen din har en mottakerspole. Basestasjonen sender regelmessig ut et signal, og når en mottakerspole kommer nærme nok, skjer det en resonansendring (basestasjonen endrer amplituden til svingningene – den vibrerer raskere) i signalet. Bølgeformen til signalet blir deretter modulert (endret for å la spolen i telefonen vite at strøm sendes) og induktiv lading begynner.
Trådløs lading bruker det samme elektrisk teori som en generator: mekanisk energi skaper elektrisk energi.
Induktiv lading bruker de to spesialdesignede elektromagnetiske spolene for å skape et magnetfelt mellom to enheter. Det er en intrikat prosess involvert som lar et magnetfelt produsere elektrisitet gjennom forskjellen mellom potensial og oscillasjon. Oscillasjon er en tidsbestemt repeterende variasjon, og i tilfelle av en elektromagnetisk spole kan du tenke på det som vibrasjon.
Spolen i Android-enheten din er også koblet til batteriet ladekretsen, og batteriet lades ved hjelp av energien som induseres av magnetfeltet.
Elektromagnetisk induksjon er veldig kult, og det grunnleggende er at hvis du beveger et elektrisk ledende materiale, som en spole eller vikling, i nærvær av et magnetisk felt, får du elektronene til å strømme. Ting som en gassdrevet generator “skaper” også elektrisitet ved å bruke mekanisk energi til å lage EMF (elektromotorisk kraft). Elektromagnetisk induksjon brukes også i transformatorer og strømmåleenheter.
Trådløs lading er ikke særlig effektiv, men den blir bedre for hver gjentakelse av standarden.
Overskuddsvarme skapes også, og det er en del av grunnen til at trådløs lading ikke er den mest effektive måten å overføre strøm fra veggen til batteriet på. Dette er også grunnen til at det tar lengre tid å lade telefonen på en Qi-pute enn det tar å koble den til veggen. Mens nye metoder og materialer bruker høyere frekvenser og tynnere spoler enn tidligere iterasjoner, er trådløs lading fortsatt mindre effektiv og mer kostbar enn standardlading over en ledning. Det vil forbli slik i overskuelig fremtid.
For å forenkle:
- Din Android og laderen hver har spesielle elektriske spoler i seg.
- Når de to spolene kommer nærme nok, bruker de magnetisme til å lage små oscillasjoner (vibrasjoner) i spolen og en EMF skapes av spolen inne i telefonen.
- Denne EMF sender en liten mengde strøm gjennom ladekretsen i telefonen og lader batteriet.
- Det koster mer og tar lengre tid å lade enn det ville gjort hvis du koblet telefonen til, og skaper mer varme fordi dette er mindre effektivt enn å koble ledninger på tradisjonell måte.
- Faradays lov om induksjon er kjempebra og Maxwell –Faraday-ligningen er som matematisk sjokolade: søt og dekadent. Trådløs lading er også ganske fantastisk når du bruker den også.
Et ord om Powermat
Qi er ikke den eneste trådløse ladestandarden. Andre standarder som Powermat brukes til å bygge trådløse ladeløsninger. Disse bruker en annen standard enn Qi, men vitenskapen bak dem alle er den samme. Powermat har inngått samarbeid med selskaper som AT&T og Starbucks for å tilby basestasjoner på offentlige steder, og ved å bruke en spesiell veske eller ladeblokk festet til telefonen kan du lade trådløst. De samarbeider også med General Motors og jobber med å få innebygde trådløse ladebaser i kjøretøy.
Powermat gjør noen virkelig flotte ting (flott hvis du er en elektroingeniør, uansett) og noen vil hevde at det er den bedre standarden. I alle fall er Qi mer utbredt.
Mens den samme grunnleggende elektriske teorien gjelder for både Powermat og Qi, betyr de forskjellige standardene at de ikke er kompatible. Din Qi-aktiverte telefon vil ikke lades på en Powermat-base fordi signalene som sendes og mottas er forskjellige. Hvis du har Powermat-utstyr, må du være sikker på at du kjøper mer Powermat-utstyr for å få alt til å fungere.
Det finnes unntak, som Samsung Galaxy-telefoner, som inkluderer både Qi- og Powermat-standarder.< /p>
Hvorfor vil jeg ha trådløs lading i min neste telefon?
Nå som vi har en allment akseptert standard – vi snakker om Qi-standarden her – må vi huske at enhver Qi-lader vil fungere med alle enheter som er Qi-sertifisert. Det betyr at laderen du kjøper, enten det er en $6 kinesisk unbranded enhet fra Amazon eller en merkevare som Samsung eller Zens, vil fungere med enheten du har nå og alle enheter du kjøper i fremtiden.
Du bruker ikke trådløs lading fordi det er “bedre”. Du bruker det fordi det er mer praktisk. Mye mer.
Koble dette med bekvemmelighetsfaktoren – og før du har kjøpt et par Qi-ladere og satt dem på de stedene du sannsynligvis vil stille inn telefonen din, forstår du ikke helt hvor praktisk det er. Du kan ha en Qi-lader ved skrivebordet, på bordet i stuen, en i bilen og en på nattbordet. Din Galaxy S8 vil nesten aldri ha mindre enn 50 % lading. Ikke fordi batterilevetiden på Galaxy S8 er bra, eller fordi Qi-ladere fungerer “bedre”, men fordi når den ikke er i hånden, lader den.
Selvfølgelig er det startkostnaden ved å kjøpe ladebasene , men de er ganske billige – omtrent samme pris som en god veggvorte og USB-kabel. Ettersom flere og flere håndholdte enheter og smarttelefoner beveger seg mot Qi-standarden, vil flere og flere enheter kunne dra nytte av laderne.
Trådløs lading får ikke telefonen til å fungere annerledes, men den kan endre måten du bruker den på.
Oppdatering september 2017: Klargjorde noe av den elektriske teorien og sørget for at de nyeste versjonene av Qi-standarden var representert.