شارژ وایرلس یا بی‌سیم یعنی انتقال جریان یا ولتاژ بدون نیاز به سیم. این کار نیاز به یه فرستنده و یه گیرنده انرژی دارد.فرستنده هر شکلی می تواند داشته باشد و گیرنده همان گوشی، لپ تاپ یا تبلت شما است.
شارژ وایرلس قبلا رابطه نزدیکی با صنعت موبایل نداشت ، تا قبل از این یا نامی از آن برده نمی‌شد یا فقط در وسط توضیحات فنی محصولات دیده می شد. اما در سال ۲۰۱۵ دنیای فنّاوری دیجیتال رشد بالایی داشت و یک ادغام مهم بین A4WP و PMA اتفاق افتاد که فنّاوری شارژ بی‌سیم و شارژر وایرلس را جلو برد و موجب پیشرفت آن شد.
در حال حاضر تنها دو گروه اصلی وجود دارند که دستگاه‌های موبایل از فنّاوری شارژ وایرلس آن‌ها استفاده می‌کنند. کنسرسیوم انرژی بی‌سیم (Wireless Power Consortium) و اتحادیه AirFuel (همان A4WP و PMA سابق). بااین‌حال، شرکت‌ها و گروه‌های کوچک دیگری نیز وجود دارند که به دنبال ترویج فنّاوری منحصربه‌فرد خود هستند.
استاندارد Qi القایی کنسرسیوم Wireless Power به‌احتمال‌زیاد برای شما آشناست که طیف وسیعی از گوشی‌های هوشمند، لوازم جانبی و گجت‌ها مجهز به آن هستند. استاندارد PMA که الآن با AirFuel یکی شده است نیز روی تعدادی از اسمارت فون‌ها ظاهر شد، همچنین در ایستگاه‌های شارژ برای شرکت‌هایی نظیر استارباکس نیز ارائه شد. هردوی این استانداردها بر اساس فنّاوری شارژ القایی هستند، که معمولاً محدوده کمی دارند. استاندارد قدیمی A4WP بر اساس فنّاوری رزونانس (تشدید) بود که این طرح هنوز روی هیچ گوشی هوشمندی ظاهرنشده است.
محصولات بر پایه فناوری القایی و رزونانس از دیدگاه کاربر نهایی مصرف‌کننده کاملاً متفاوت است، باوجوداینکه در اصل از یک مهندسی سیم پیچ برای انتقال قدرت در هوا استفاده می‌کنند.سیم‌پیچ یک میدان مغناطیسی ایجاد می‌کند که می‌تواند برای تولید یک جریان جداگانه مورداستفاده قرار بگیرد.
یعنی پایه و اساس شارژ وایرلس بر سیم پیچ استوار است( یه سیم پیچ فرستنده و یه سیم پیچ گیرنده).اگر یه میخ بردارید و دورش یک سیم مسی (عایق، با روکش) بپیچید جوری که دو طرف سیم بیرون باقی بماند تا دو سر سیم را به یه باتری وصل کنید، جریان داخل سیم باعث ایجاد میدان مغناطیسی در اطراف سیم میشود مثل آهن ربا. هرچه تعداد دورهای سیم پیچیده شده دور میخ بیشتر باشد میدان قوی‌تری خواهیم داشت. حالا می توانید با همان میخ، میخ یا سوزن‌های دیگر را بلند کنید (مثل آهن ربا). اگر قطب‌های باتری را جابجا کنیم، جهت میدان مغناطیسی هم تغییر می کند و قطب شمال و جنوب میدان جابجا میشود. نکته مهم این است که بااعمال جریان ثابت نمی توانیم میدان مغناطیسی پایدار داشته باشیم اما اگر به آن جریان متناوب یا متغیر بدهیم می توانیم میدان مغناطیسی پایدار داشته باشیم.
حالا اگر یک سیم پیچ دیگر با همین شرایط بسازیم و کنار سیم پیچ اولیه قرار دهیم، میدان مغناطیسی حاصل از سیم پیچ اولیه به سیم پیچ دوم القاء میشود و باعث حرکت الکترون در سیم پیچ دوم میشود. اگر سیم پیچ دوم را به یک ولت متر وصل کنیم، می‌بینیم که عقربه ولت متر حرکت می کند. همین ولتاژ القا شده، توسط مدار کنترل شارژ داخل گوشی، به باتری میرسد و باتری شارژ میشود. حالا می توانیم این جریان یا ولتاژ الکتریکی را برای مصارف مختلف استفاده کنیم.
پس بار دیگر مرور می‌کنیم:
اساس کار شارژ وایرلس این است که: جریان برق شهر توسط مدار الکتریکی مخصوصی به جریان با فرکانس بالا تبدیل میشود، این جریان الکتریکی را ابتدا توسط یک سیم پیچ اولیه یا فرستنده به میدان مغناطیسی تبدیل کرده و توسط یک سیم پیچ دوم یا گیرنده، این میدان مغناطیسی را مجدداً به جریان یا ولتاژ الکتریکی تبدیل شده و به مصرف کننده فرستاده می شود.
وقتی شارژر وایرلس به برق است، به صورت مداوم در حال تولید میدان مغناطیسی است و به محض نزدیک شدن گوشی یا هر دستگاهی که سیم پیچ گیرنده دارد، در میدان مغناطیسی تغییر ایجاد میشود و فرستنده متوجه حضور گیرنده شده و عملیات انتقال شارژ شروع میشود. گیرنده درون خود یک مدار کنترل شارژ دارد و زمانی که باتری پر میشود به فرستنده پیغامی جهت پایان عملیات می دهد.
این اساس فنّاوری ترانسفورماتور و هر دو سیستم شارژ القایی و رزونانس است.
تنها تفاوت واقعی بین Qi و PMA فرکانس انتقال و پروتکل اتصال استفاده‌شده برای ارتباط با دستگاه و کنترل مدیریت انرژی است. شارژ رزونانس کمی متفاوت است و معمولاً با تنظیم نوسان به‌طور دقیق بین گیرنده و فرستند، از فاصله بزرگ‌تر از چند اینچ نیز عمل می‌کند. با این سیستم می‌توان از یک‌فاصله طولانی‌تر نیز انرژی را انتقال داد که البته انتقال قدرت بهینه‌ای کمتر از شارژ القایی دارد. یکی دیگر از مزایای بزرگ یک طراحی رزونانس این است که انرژی می‌تواند بدون در نظر گرفتن جهت‌گیری دستگاه‌ها در یک میدان مغناطیسی، به آن‌ها انتقال یابد و همچنین می‌توان از یک سیم‌پیچ فرستنده به چند دستگاه انرژی را منتقل کرد.
Qi نیز در حال حاضر دارای یک طراحی رزونانس در مشخصات فنی ۱٫۲، برای انتقال قدرت طولانی‌تر تا ۲٫۵ سانتی‌متر است. اما به دلیل اطمینان از سازگاری با فرکانس انتقال Qi موجود، فاکتور Q و محدودیت گرما، در انتقال قدرت روی مسافت‌های طولانی‌تر به‌عنوان سیستمی که به‌طور خاص برای این منظور طراحی‌شده باشد، مؤثر نیست.
اگرچه Qi ممکن است به دلیل پذیرش اولیه، دارای مزیت باشد. اما AirFuel در حال حاضر در تلاش است تا هر دو فنّاوری القایی و رزونانس را در قالب یک محصول بگنجاند، که مسلماً این اتفاق‌نظر تولیدکنندگان را نیز به خود جلب خواهد کرد.
در گوشی های هوشمند یا گجت شما یک سیم پیچ گیرنده تعبیه شده است که میدان مغناطیسی را به جریان تبدیل می کند. این جریان، بهباتری گجت ارسال شده تا باتری را شارژ کند.
واضح است، زمانی که یک استاندارد داخل گجت شما قرار بگیرد، جوانب مثبت و منفی آن موردتوجه قرار می‌گیرد. نقش آفرینان مهم نیمه هادی موبایل، شامل Qualcomm و MediaTek، روی ارائه مدارهای مجتمعی کارکرده‌اند که حداقل یکی از استانداردهای مختلف را پشتیبانی کند. ما در حال حاضر شاهد جنگ تولید محصولات استانداردی هستیم که بیشتر از یک نوع فنّاوری را پشتیبانی کنند. برای مثال، سامسونگ Galaxy S6 اولین اسمارت فونی است که از هر دو استاندارد Qi و PWA پشتیبانی می‌کند.
شرکت‌های دیگر نیز با همین رویکرد از چند حالت پشتیبانی می‌کنند. NuCurrent پیشگام این مسیر شده و از Qi, PMA و A4WP پشتیبانی می‌کند و اولین شارژر وایرلس ۱۰ وات القایی و رزونانس را معرفی کرد. در CES 2016 از چند شارژر جدید طراحی‌شده برای گجت‌های پوشیدنی، که از استانداردهای Qi و AirFuel در فرکانس‌های بالا و پایین پشتیبانی می‌کردند، پرده‌برداری شد.
چیپ MediaTek MT3188 از سه فنّاوری پشتیبانی کرده و Texas Instruments نیز طیفی از کنترلرهای فرستنده و گیرنده را مطابق با استانداردهای هر دو گروه طراحی کرده است. شرکت‌های نیمه‌رسانا NXP, Semtech و IDT و بسیاری دیگر نیز سیم‌پیچ‌های چند حالته ارائه داده‌اند، بنابراین انتخاب‌های زیادی برای تولیدکنندگان دستگاه‌ها وجود دارد و مسلماً در آینده شاهد دستگاه‌های بیشتری خواهیم بود که از چند حالت شارژ وایرلس پشتیبانی می‌کنند.
نسل اول از لوازم جانبی، بسیار محدود به ایستگاه‌های شارژ خانگی می‌شد، اما بعدازآن بازار شارژر وایرلس به بسیاری از محصولات حوزه‌های جدید گسترش یافت. خودرو یکی از بخش‌های در حال رشد است و تعدادی از تولیدکنندگان نظیر آئودی و مرسدس در CES 2016 قابلیت شارژ بی‌سیم را ارائه کردند. کنسرسیوم انرژی بی‌سیم (Wireless Power Consortium) علاقهٔ ویژه‌ای در ایجاد فن‌آوری خود در فضاهای عمومی و تجاری دارد تا رؤیاپردازی خود برای آینده دستگاه‌هایی با باطری کوچک‌تر اما وجود نقاط شارژ کافی در مکان‌های مختلف برای شارژ راحت آن‌ها را به واقعیت تبدیل کند.
شارژ وایرلس در حال گسترده شدن در حوزه‌های مختلف است تا بیش‌ازپیش برای مصرف‌کنندگان مفید واقع شود. ازجمله موارد قابل‌استفاده می‌توان به هوشمند سازی منازل اشاره کرد؛ به‌طور مثال برای کنترل روشنایی، درجه حرارت یا انتقال اطلاعات ایستگاه‌های رادیویی موردعلاقه و حتی وضعیت بهینه صندلی به کامپیوتر داخلی خودرو اشاره کرد.
درحالی‌که کنسرسیوم انرژی به یسیم و اتحادیه AirFuel دو گروه بزرگی هستند که می‌خواهند استانداردهای خود را در بازار به‌پیش ببرند، تعدادی از شرکت‌های کوچک‌تر نیز با ایده‌های کاملاً نو وجود دارند.
در CES 2016 شاهد حضور کمپانی Humavox بودیم که برخلاف طرح‌های مبتنی بر رزونانس یا القایی، بر اساس میدان نزدیک انتقال فرکانس رادیویی کار می‌کند. Humavox به دنبال محدوده مشابه کوتاه مانند استانداردهای وایرلس موجود است، اما به‌جای سیم‌پیچ فلزی بزرگ، فناوری این شرکت از یک مدار مجتمع کوچک برای مدیریت انتقال و تبدیل نیرو استفاده می‌کند.
Energous یک شرکت دیگر مبتنی بر فناوری امواج رادیویی است، اما برخلاف Humavox ادعای محدوده بسیار طولانی‌تر از این استاندارد، تا رسیدن به ۴٫۵ متر را دارد. سال گذشته این شرکت اعلام کرد که یک هاب فرستنده نسبتاً گران‌قیمت معرفی کرد که قادر به ارائه قدرت ۵٫۵ وات به وسایل بافاصله ۱٫۵ متر، حدود ۳٫۵ وات در ۳ متر و ۱ وات در فاصله ۴٫۵ متری است. این محدوده عملکردی بالا یک مزیت برای این سیستم به شمار می‌آید، اما در محدوده بسته هنوز نسبتاً رقابت با شارژرهای موجود است.
شما مطمئناً می‌توانید تعدادی از گجت‌های خانه خود را با هاب Energeous شارژ کنید، از طرف دیگر نویدبخش طراحی برای محیط‌های تجاری است که با چند هاب بتوان کل یک دفتر کار را باانرژی وایرلس پوشش داد. متأسفانه هزینه راه‌اندازی نسبتاً بالا و عدم پشتیبانی دستگاه مصرف‌کننده، رشد سیستم را کند کرده است. برای کمک به چیزهای در حال حرکت، این شرکت یک فرم کوچک IC شارژ RF باقیمت پایین‌تر را در CES 2016 معرفی کرد که برای محصولات پوشیدنی کم قدرت طراحی‌شده است. این فنّاوری هنوز به رنج ۶ اینچی خود می‌بالد و می‌تواند با داک شارژ ارزان‌تر و کوچک‌تر برای گجت‌های شما هماهنگ شود.
اگر انتخاب‌ها کافی نیستند، می‌توانید از فراصوت هم برای انتقال انرژی بین وسایل استفاده کنید. UBeam یک استاندارد بر پایه این انتقال فرکانس پایین است و به امکان شارژ چند دستگاه در رنج تا ۴ متر و باقدرت ۱٫۵ وات خود می‌بالد! متأسفانه توان خروجی و هدر رفت گرمای آن کاملاً مطابق با تصورهای دیگر در بازار نیست و فنّاوری آن نیازمند خط دید بین دستگاه‌ها به‌منظور انتقال خوب انرژی است.
کاهش هزینه. قطعاً استفاده از سیم هزینه دارد، چرا که در آن سیم فلز مس وجود دارد که فلز گران قیمتی است
دوام بیشتر. اینکه هر روز شارژر را در پریز و کابل شارژر را در گوشی وارد کنید، ممکن است به پریز برق، شارژر، کانکتور و پورت‌ها آسیب وارد شود.
راحتی بیشتر.دیگر لازم نیست نگران جا گذاشتن رابط شارژر گوشی یا آسیب دیدگی آن باشید.
استفاده ساده‌تر در علم پزشکی. در برخی از جراحی‌های پزشکی، پزشکان ناچارند بعضی قطعات مخصوص را درون بدن بیماران بگذارند که آن قطعات برای کار، احتیاج به برق دارند و در حال حاضر این برق از طریق سیم‌های رد شده در بدن بیمار منتقل می شوند که این امر احتمال عفونت رو بیشتر می کند اما با وجود شارژ وایرلس این دغدغه از بین میرود.
سرعت کمتر در شارژ . فعلاً تکنولوژی شارژ وایرلس به اندازه شارژ سیمی سریع نیست
راندمان کمتر و گرمای بیشتر . به دلیل وجود سیم پیچ و القای ولتاژ و تبدیل انرژی‌های مغناطیسی به الکتریسیته و بلعکس مقداری تلفات به صورت گرما داریم. راندمان در شارژ وایرلس حدود ۶۰ تا ۷۰ درصد است اما در تغذیه سوئیچینگ حدود ۹۰ تا ۹۸ درصد است.
ورود فنّاوری شارژ بی‌سیم به دنیای موبایل انقلابی بود که امروز در حال تکمیل شدن ابعاد آن است. به کمک این فنّاوری بدون هیچ زحمتی و بی‌هیچ اتصال سیمی می‌تواند گوشی موبایل خود را شارژ کرد. شاید ده سال پیش که سیل تلفن‌های همراه به بازار روانه شد، شارژ وایرلس یک رویای بسیار دور به نظر می‌رسید، اما امروز در حال تبدیل‌شدن به یک قابلیت اصلی گوشی‌های موبایل است.
سازگاری دستگاه
بسیاری از برندهای تلفن همراه دارای شارژر وایرلس مختص به خود هستند، اما از آن‌ها می‌توان برای گوشی‌های دیگر نیز استفاده کرد. به‌عنوان‌مثال از شارژر بی‌سیم نکسوس می‌توان برای هر گوشی دارای استاندارد Qi استفاده کرد. قبل از خرید شارژر وایرلس مطمئن شوید که دستگاه‌های شما با شارژر سازگار باشند. شارژر را هم ازنظر فنی و هم ازنظر ابعادی برای قرار گرفتن درست گوشی روی آن بررسی کنید.
قابلیت استفاده
برخی از شارژرهای وایرلس دارای قابلیت‌های جنبی نظیر اسپیکر بلوتوث و پاور بانک نیز هستند که برای سفر می‌تواند کاربردی باشد. برخی از آن‌ها نیز دارای پد با شیب خاصی هستند که گوشی یا تبلت در حالتی قرار می‌گیرند تا استفاده از آن‌ها روی میز راحت‌تر باشد. برخی نیز دارای هاب USB 3.0 و چند پورت شارژر USB هستند که گزینهٔ مناسبی برای استفاده روی میزهای کار امروزی هستند. پس بهتر است با توجه به نیاز و استفاده خود شارژر بی‌سیم مدنظرتان را تهیه کنید.
دوام و ماندگاری
برخی از شارژرهای بی‌سیم بسیار سبک‌وزن هستند که به پرتابل بودن آن‌ها کمک می‌کند، اما درعین‌حال به خاطر سبکی زیاد ممکن است هنگام گذاشتن دستگاه روی آن‌ها میل به حرکت کردن داشته و شکننده نیز باشند. شارژری انتخاب کنید که مستحکم بوده و از مواد اولیه باکیفیت بالا ساخته‌شده باشد. همچنین سطح پد شارژر باید از لیز خوردن دستگاه جلوگیری کرده و زیر پایه دستگاه نیز به‌نوعی باشد که از سرخوردن خود شارژر جلوگیری شود.
مشخصات فنی
مشخصات فنی بسیار مهم است و نقش اصلی را در زمان شارژ و توان موردنیاز ورودی و خروجی بازی می‌کند. برخی از شارژرها توانایی شارژ دستگاه‌های بیشتری را در مدت رمان کوتاه دارند و برخی نیازمند کابل برق یا آداپتور خاصی هستند. همچنین همان‌طور که قبلاً گفته شد دو استاندارد مختلف شارژ وایرلس وجود دارد: PMA (Power Matters Alliance) و Qi. توجه داشته باشید که دستگاه‌های PMA از Qi پشتیبانی نمی‌کنند و بالعکس.
و در آخر
هنوز یک سؤال بزرگ در مورد فناوری شارژ وایرلس وجود دارد: چرا باید مصرف‌کنندگان با توجه به‌راحتی استفاده از کابل USB آن را انتخاب کنند؟ واقعاً پاسخ به این پرسش سخت است، اما سهولت استفاده و پشتیبانی گجت‌ها در همه‌جا، نیازمند ایستگاه‌های شارژ خواهد بود.و باوجوداینکه در حال حاضر شارژر وایرلس هنوز یک فنّاوری مهم در بازار به شمار می‌آید. شاید برخی از پیشرفت‌ها و ایده‌های محصولات جدید که درحال‌توسعه هستند، فناوری شارژ وایرلس را به مسیر اصلی سوق دهند.
نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *
ذخیره نام، ایمیل و وبسایت من در مرورگر برای زمانی که دوباره دیدگاهی مینویسم.
لطفا پاسخ را به عدد انگلیسی وارد کنید:
