¿Cómo funciona el cargador inalámbrico Samsung?

Hay 2 estándares de carga inalámbrica competidores compatibles con varios dispositivos móviles Samsung: Qi y PMA . Qi es, con mucho, el más común y se puede usar con varios dispositivos Android, incluidos los teléfonos Samsung y Nexus más recientes.

Algunos extractos de alto nivel del artículo de Wikipedia sobre Qi:

Qi (pronunciado chee ; IPA: / tʃiː /, que proviene de la palabra china que significa “energía natural”) es un estándar de interfaz desarrollado por el Wireless Power Consortium para la transferencia de energía eléctrica inductiva a distancias de hasta 4 cm (1,6 pulgadas). [ 1] El sistema Qi comprende una plataforma de transmisión de potencia y un receptor compatible en un dispositivo portátil. Para usar el sistema, el dispositivo móvil se coloca en la parte superior de la plataforma de transmisión de potencia, que lo carga mediante un acoplamiento inductivo resonante. [2]

Los dispositivos que funcionan con el estándar Qi dependen de la inducción electromagnética entre bobinas planas. Un sistema Qi consta de dos tipos de dispositivos: la estación base, que está conectada a una fuente de energía y proporciona energía inductiva, y los dispositivos móviles, que consumen energía inductiva. La estación base contiene un transmisor de potencia que comprende una bobina de transmisión que genera un campo magnético oscilante; El dispositivo móvil contiene un receptor de energía que sostiene una bobina receptora. El campo magnético induce una corriente alterna en la bobina receptora por la ley de inducción de Faraday. El espacio cercano de las dos bobinas, así como el blindaje en sus superficies, aseguran que la transferencia de potencia inductiva sea eficiente.

El estándar de la competencia PMA (Power Matters Alliance) cuenta con el respaldo de un grupo de compañías que incluyen Proctor & Gamble y Powermat Technologies, e incluye características que son más atractivas para las compañías, como Starbucks, que desean proporcionar estaciones de carga inalámbrica en sus instalaciones. Con PMA, pueden hacer cosas como rastrear el comportamiento de uso de un dispositivo.

El Samsung Galaxy S6 y S6 Edge tienen soporte incorporado para Qi y PMA , por lo que puede colocar su teléfono en cualquier plataforma de carga Qi o PMA, y simplemente comienza a funcionar automáticamente.

Sin embargo, los dispositivos más antiguos no tienen carga inalámbrica incorporada, pero aún pueden aprovechar la carga inalámbrica Qi si cambia la cubierta posterior por una cubierta posterior compatible con Qi (funciona con S4, S5, Nota 3, Nota 4) :

Fuentes:
Qi (estándar de potencia inductiva)
Power Matters Alliance
Carga inalámbrica dual en el Samsung Galaxy S6, y por qué es importante
Starbucks se asocia con Duracell para ofrecer carga inalámbrica PMA con su café

TL; DR : la carga inalámbrica se basa en la ley de inducción electromagnética de Faraday . En esto, hay dos bobinas: una bobina produce un campo magnético variable y segundos la bobina recibe este campo variable e induce corriente dentro de sí misma y esta corriente inducida se utiliza en la carga.

Esta respuesta se ha hecho simple y sin complicaciones para comprender el principio básico detrás de la carga inalámbrica.

Comencemos con la física básica. Para comprender la carga inalámbrica, debe conocer la ‘Ley de inducción de Farday’ que probablemente haya estudiado en la clase 9-10.

Parte 1

Ley de inducción de Faraday : según esta ley, si cambiamos el campo magnético alrededor / dentro de cualquier conductor cerrado, se inducirá corriente en esa bobina / conductor.

Imagen vía – Scoop.it

Aquí en la configuración anterior, estamos cambiando el campo magnético alrededor / dentro de la bobina / conductor moviendo una barra de imanes con frecuencia , otra cosa que podemos hacer es mantener el imán estacionario y mover la bobina, eso también funcionará.

Pero espere, esto es demasiado aburrido y poco confiable, el imán que estamos usando tiene una resistencia de archivo magnética fija y, por lo tanto, para variar el campo magnético alrededor de la bobina, debemos seguir moviendo el imán para generar electricidad (no generación sino conversión de energía).

Parte 2

Ahora, en la configuración anterior, podemos reemplazar el imán de barra con un imán eléctrico artificial.

Podemos crear un imán eléctrico al hacer una bobina de alambre fino y suministrarle energía de CA o CC.

  1. La corriente alterna produce un campo magnético variable / variable
    • Dado que el suministro de CA cambia constantemente su valor de cero a máximo, produciría un campo magnético de intensidad variable.

    2. La corriente continua produce un campo magnético estático / constante

      • A diferencia de AC, DC tiene un valor fijo, por lo que produciría un campo magnético constante en la bobina.

      Por lo tanto, teniendo en cuenta la ley de Farday, debemos elegir la alimentación de CA para nuestro electroimán porque necesitamos un campo magnético variable.

      Después de reemplazar el imán de barra con nuestro electroimán, nuestra configuración se vería algo así:

      Imagen vía – Campo magnetico generato da un solenoide

      La bobina 1 producirá un campo magnético variable que hará que cambie el campo de la bobina 2 porque está cerca del campo magnético de la bobina 1.

      Por lo tanto, de acuerdo con la ley de Farday, la corriente inducirá en la bobina 2 con la ayuda de la primera bobina, esta corriente inducida se puede utilizar / leer en un multímetro conectado a ella.

      (Tenga en cuenta que las bobinas 1 y 2 están separadas por aire no conectado entre sí).

      Esto implica que estamos recibiendo corriente eléctrica en la segunda bobina sin ninguna fuente de alimentación real (bobina 2).

      1. El suministro se entrega solo a la bobina 1, y actúa como transmisor de potencia.
      2. La bobina 2 simplemente actúa como receptor de potencia y se puede utilizar la potencia recibida.

      Compare la configuración anterior con esto:

      Este es el principio básico detrás de la carga inalámbrica en teléfonos inteligentes.

      Los circuitos reales del cargador inalámbrico son complejos, hacen uso de varios componentes electrónicos para filtrar el ruido y hacer que la corriente sea estable. La tecnología y el diseño mejorados también juegan un papel importante.


      Convierte tu teléfono normal en uno inalámbrico de carga

      Esto no vale la pena, pero si aún desea probar la carga inalámbrica en su teléfono normal, haga lo siguiente:

      También hay un receptor externo disponible en línea para teléfonos inteligentes que puede enchufar en el puerto USB del teléfono y colocar el teléfono junto con el receptor en la plataforma de carga.

      El receptor costaría alrededor de Rs-300 y la plataforma de carga costaría alrededor de Rs-500.