Технологія QI: Зарядка без проводів

Новітні технології дозволяють обходитися без проводів для зарядки гаджетів. Ім'я стандарту - QI. Про них і поговоримо докладніше.

Смартфони, електронні книги, планшети - багато хто з нас давно є власниками даних пристроїв. Їх акумулятори вимагають регулярного зарядки, а це справа досить клопітка. У багатьох випадках воно є проблемою, оскільки більшість смартфонів повністю розрядиться за день. Тому вже давно назріла необхідність у пошуку рішення, яке враховує як нашу забудькуватість, так і постійну потребу мобільних пристроїв в електроенергії. Ідеальним було б пристосування, при контакті з яким гаджет відразу починав б отримувати заряд. Для цього асоціація Wireless Power Consortium, що об'єднує понад 100 IT-компаній, у тому числі Sony Panasonic розробила єдиний стандарт бездротових зарядних пристроїв. Він отримав назву QI (вимовляється як «чи»), що в перекладі з китайської означає «потік енергії».

Перша версія стандарту з'явилася в 2010 році, однак впровадження технології здійснювалося мляво. Лише в середині 2011 року американський провайдер Verizon почав пропонувати смартфони з підтримкою QI, у тому числі і моделі Galaxy від Samsung. У 2013-м ситуація зміниться: нова топова модель Lumia 920 від Nokia має вбудовану підтримку QI, а для Lumia 820 опціонально доступна задня кришка для бездротової зарядки.

Згідно стандарту QI, потужність зарядного струму для мобільного пристрою повинна складати не більше 5 Вт. Стандартом не передбачений певний метод передачі енергії, але в даний час реалізований індукційний спосіб зарядки, при цьому як передавач і приймач оснащені котушками. В котушці передавача, на яку подається змінний струм, виникає змінне магнітне поле. Як тільки котушка приймача потрапляє під вплив магнітного поля, в ній також виникає змінний струм. Для найбільш ефективної передачі енергії необхідно забезпечити найкраще взаємодія котушки-приймача з магнітним полем. При цьому від діаметра котушки залежить оптимальна відстань між передавачем і приймачем.

Розмір котушки передавача, передбачений стандартом QI, залежно від конструктивних особливостей передавача коливається в межах 30-80 мм. Потрібну відстань становить приблизно десяту частину від цього значення, тобто обидва пристрої повинні розташовуватися впритул один до одного. При збільшенні відстані ефективність передачі енергії катастрофічно знижується - з більш ніж 70 до декількох відсотків. До того ж для оптимальної передачі необхідно також вибрати вдалий положення котушок у просторі. Згідно стандарту QI, дану задачу стане виконувати магнітний сердечник в центрі котушки-передавача, який буде притягуватися до магніту в приймачі.

Магнітне поле крім енергії передає також інформацію у вигляді бітів і байтів, що генеруються за допомогою фазової модуляції поля. Зв'язок між передавачем і приймачем встановлюється в той момент, коли мобільний пристрій, наприклад, телефон, виявляється на поверхні зарядного. Передавач кожні 400 мс посилає імпульс. Якщо напруга при цьому не змінюється, це означає, що енергія не передається. Падіння напруги свідчить про наявність приймального пристрою з підтримкою QI. Після виявлення останнього передавач посилає більше потужний імпульс, щоб «розбудити» приймач. Той, у свою чергу, «домовляється» з передавачем про умови зарядки, тобто необхідній кількості електроенергії, силі і частоті струму. Після цього починається фаза передачі енергії, про ефективність якої приймач повідомляє передавача кожні 32 мс, відправляючи йому пакети даних з інформацією про помилки, які при необхідності можна виправити. Після заряду акумулятора приймач відправляє пакет «End Power Transfer» і передавач зупиняє роботу.

Нова версія стандарту (1.1), що з'явилася у квітні 2012 року, передбачає використання більш ефективних зарядних пристроїв, ніж базовий стандарт. Версія 1.1 має хороші шанси на успіх, проте не всі компанії беруть участь у розробці і впровадженні технології: Apple абсолютно не підтримує QI, а Samsung і Qualcomm розробляють свій власний стандарт. У наступному році Intel має намір почати випуск ультрабуков з підтримкою бездротових зарядних пристроїв. Для цього компанія буде використовувати не індукційний, а резонансний метод, однак поки що невідомо, чи буде він сумісний з QI чи ні.