شارژر های بی سیم و کاربرد آن
پیشرفت های زیادی را این روزها در حوزه دستگاههای الکترونیکی و تلفنهای همراه شاهد هستیم. شارژر ها یکی از ضروریات زندگی امروز برای دستگاه های الکترونیکی و تلفن های همراه هستند و در رابطه با شارژر ها پیشرفت های زیادی اتفاق افتاده است که از آن جمله میتوان به شارژر های بی سیم اشاره کرد. در این مقاله قصد داریم تا به هرآنچه لازم است در مورد شارژر های بی سیم بدانید بپردازیم.
هرآنچه لازم است در مورد شارژر های بی سیم بدانید
شارژر های بی سیم
راه ارزان و مطمئنی که برای شارژ گجت های همراه وجود دارد استفاده از کابل برای انتقال انرژی الکتریکی است. اما استفاده از کابل مشکلاتی را نیز به همراه خود دارد و همین مشکلات باعث شده در سال های اخیر تکنولوژی بی سیم در شارژر ها را شاهد باشیم. شارژر های بی سیم آنچنان در میان همگان محبوبیت خود را به دست آوردهاند که به آرزویی برای افراد تبدیل شدهاند تا بتوانیم شارژر های بی سیم را به صورت استاندارد برای تمامی دستگاههایی که نیاز به شارژر دارند ببینیم.
شارژر بی سیم در سالهای اخیر رواج بسیاری پیدا کرده است و با توجه زیادی که از طرف مصرف کنندگان و تولیدکنندگان به آن شده است انتظار داریم تا در سالهای آینده شارژرهای بی سیم جایگزین شارژرهای فعلی شوند. از آنجا که فناوری شارژرهای بیسیم جدید است و طی سالیان اخیر مطرح شدهاند، سوالات زیادی در رابطه با آنها وجود دارد که در این مقاله میخواهیم به این سوالات پاسخ دهیم.
تاریخچه شارژر های بی سیم انرژی الکتریکی
قدمت انتقال بیسیم انرژی الکتریکی به تولید برق میرسد و به همین جهت نمیتوان آن را به نوعی فناوری جدیدی دانست. در ابتدای قرن بیستم، این فناوری از طرف فیزیکدان و مهندس الکترونیک مشهور به نام تسلا به ثبت رسید. این فیزیکدان معروف دستگاهی را توصیف کرده بود که قادر است انرژی الکتریکی را به صورت بیسیم و بدون نیاز به هیچگونه کابل و سیمی انتقال دهد. انرژی الکتریکی در این دستگاه توسط یک رسانا انتقال مییافت. در نهایت نیز بعد از تلاشهای فراوان توانست به یک روش عملی برای انتقال انرژی الکتریکی به صورت بیسیم دست پیدا کند.
بعد از تسلا و در سال 1960 ایده دیگری برای انتقال بیسیم انرژی الکتریکی مطرح شد. و در سال 2006 متخصصان دپارتمانهای فیزیک، مهندسی برق و کامپیوتر، انستیتو نانو تکنولوژی و دانشمندان و مهندسانی دیگر از MIT موفق شدند یک لامپ 60 وات را بدون هیچ گونه اتصال فیزیکی به منبع برق از فاصله 2 متری روشن کنند.
کاربردهای انتقال بیسیم انرژی الکتریکی
از این فناوری میتوان در محیطهای گوناگونی استفاده کرد. با این نوع انتقال میتوان انرژیی الکتریکی را به صورت ایمن و کارا و در فواصل زیاد انتقال داد. در حالت کلی این فناوری را میتوان به دو صورت به کار گرفت:
- استفاده مستقیم از انرژی الکتریکی
این روش برای تامین برق دستگاه به صورت مستقیم مورد استفاده قرار میگیرد. در این حالت، هیچ گونه باطریای وجود ندارد و تمامی انرژی الکتریکی مورد نیاز دستگاه به صورت بیسیم تامین میشود. مثلا برای تامین انرژی الکتریکی مورد نیاز دستگاههایی مانند تلویزیون، سینمای خانگی و دستگاههای پخش Blu-Ray به صورت همزمان و بدون هیچ کابلی میتوان آنرا تامین کرد.
- انتقال بیسیم انرژی الکتریکی به صورت خودکار
کاربرد این روش برای دستگاههای مجهز به باطری قابل شارژ است. در این حالت به صورت بیسیم میتوانید باطری دستگاه را بدون نیاز به هیچ کابلی شارژ کنید. موارد استفاده از انتقال بیسیم انرژی الکتریکی شامل این موارد هستند:
- حمل و نقل
- صنعتی
- وسایل الکترونیکی
- پزشکی
- نظامی
روش های انتقال بی سیم انرژی الکتریکی
روشهای مختلفی برای انتقال انرژی الکتریکی مطرح شدهاند که 4 روش مهم در این نوع انتقال به این ترتیب هستند:
- استفاده از امواج رادیویی یا مایکروویو
- تاباندن یک پرتو لیزر فروسرخ کنترل شده به یک سلول فتوولتائیک که در اثر آن، پرتو به انرژی الکتریکی تبدیل میشود.
- روش سوم و جذابترین روش که القای مغناطیسی است.
- انتقال رزونانسی که رقیب روش القای مغناطیسی میباشد.
شارژرهای بی سیم مدرن
روشهای مختلفی تا به امروز برای انتقال بیسیم انرژی الکتریکی ابداع شده است که در بین آنها 4 موردی که در بالا به آنها اشاره کردیم کارآمدترین این روشها هستند. سوالی که در این جا مطرح میشود این است که شارژرهای امروزی از چه روشی برای انتقال انرژی به دستگاهای الکتریکی استفاده میکنند؟ با توجه به مشکلات و موانعی که در روش انتقال با استفاده از امواج مایکروویو و پرتو فرو سرخ وجود دارد این روشها از رده خارج شده هستند. و امروزه روشهای انتقال به صورت القای مغناطیسی و رزونانسی در شارژرهای بیسیم مورد استفاده قرار میگیرند.
شارژ به روش القای مغناطیسی
در این روش از طریق میدان مغناطیسی بین شارژر و دستگاه شارژ شونده، انرژی الکتریکی انتقال مییابد. برای شارژ شدن دستگاههای الکتریکی در شارژرهایی که از این روش استفاده میکنند میبایستی منبع نیرو و دستگاه بسیار به هم نزدیک و چسبیده باشند. در چنین شارژرهایی یک صفحه وجود دارد که برای شارژ باید دستگاه برروی آن قرار گیرد. از معایب روش شارژ به روش القای مغناطیسی به نسبت انتقال رزونانسی، وزن و ابعاد بیشتر این شارژرها به دلیل سیم پیچها و کیتهای داخل آنها نسبت به شارژرهایی است که از فناوری انتقال رزونانسی استفاده میکنند.
شارژ به روش انتقال رزونانسی
در این روش که میتوان آن را به نوعی آینده شارژر های بی سیم دانست، بین دستگاه و شارژر میتواند 1.5 اینچ فاصله وجود داشته باشد.
از مزایای این روش نسبت به روش القای مغناطیسی میتوان به این موارد اشاره کرد:
- امکان شارژ همزمان چند دستگاه توسط یک شارژر
- شارژ کردن دستگاه در صورت وجود جسم فلزی در اطراف
- شارژ کردن دستگاه در صورت وجود مانع بین شارژر و دستگاه
معایب مشترک هردو روش انتقال به روش زونانسی و القای مغناطیسی
- قیمت بالای هردو فناوری
در این زمینه، شرکتهای تولید کننده محصولاتی که نیاز به شارژ محصولات تولیدی خود دارند برای این که قیمتها را پایین نگه دارند این محصولات را با شارژر های باسیم عرضه میکنند.
- سرعت و توان پایین شارژر های بی سیم نسبت به شارژرهای باسیم
ولتاژ خروجی محدود به 5 ولت و جریان 700 تا 1000 میلی آمپر ساعت باعث شده تا این شارژر ها نسبت به شارژر های باسیم از توان و سرعت پایینتری برای شارژ گجتها برخوردار باشند. این امر باعث میشود تا عمر باتریها کمتر شود.
مزایای استفاده از شارژر بی سیم نسبت به شارژر های با سیم
- از ایمنی بیشتری برخوردارند.
- شما را از شر سیم های مزاحم خلاص میکنند.
- کاهش خرابی پورت میکرو USB دستگاه به دلیل استفاده نکردن از این پورت به صورت مداوم برای شارژ
- توانایی شارژ هرنوع گوشی بدون توجه به قدیمی و جدید بودن گوشی
شرکت های مطرح و رقیب در زمینه تولید شارژر های بی سیم
در زمینه تولید شارژر های بی سیم رقابت بسیاری وجود دارد و هرروزه بر تعداد شرکت هایی که در این زمینه با یکدیگر رقابت میکنند افزوده میشود اما در نهایت، این تولید کنندگان تلفنهای همراه یا اپراتورهای مخابراتی هستند که تعیین میکنند پیروزی از آن کدام شرکت تولیدکننده باشد. همین دلیل سبب شده تا استانداردهای مختلفی در زمینه شارژرهای بیسیم عرضه شود. اما هنوز به دلیل اینکه شرکتهای مخابراتی و تولیدکنندگان تلفنهای همراه به استاندارد خاصی متمایل نشدهاند پیروز این میدان هم مشخص نشود. در حال حاضر در تولید شارژرهای بیسیم رقابت اصلی در دست 3 شرکت Qi، A4WP و PMA میباشد.
تفاوت استاندارد های مختلف شارژ بی سیم
شرکت A4WP بیشتر در زمینه تولید شارژر های بی سیم صنعتی فعالیت میکند که به نوعی سر و کار زیادی با آن نداریم. استانداردی که این شرکت با آن کار میکند به نوعی هنوز کامل نشده است پس انتظار زیادی نمیتوانیم داشته باشیم. شرکت های دیگر یعنی Qi و PMA هردو از روش القای مغناطیسی در شارژر های خود استفاده میکنند. طول موج شارژر های تولیدی این شرکتها باعث تفاوت در محصولاتشان شده است. طول موج Qi بین 100 تا 205 کیلوهرتز و طول موج PMA بین 277 تا 357 کیلوهرتز است.
استاندارد عملیاتی در هر دو شیوه یکسان است و دیدگاههای متفاوت شرکت های راس کار هستند که تفاوت ها را تعیین میکنند. اما به صورت کلی شرکت PMA در این زمینه کمی جلوتر در امر تولید شارژر های بی سیم است. دلیل دیگری که باعث شده تا شرکت PMA کمی جلوتر از شرکت Qi قرار گیرد این است که محصولات تولیدی این شرکت در تعیین محدوده شارژ بی سیم، میتوانند در صورت تنظیم شدن، هوشمندانه عمل کرده و چگونگی استفاده از منطقه شارژ را تعیین کنند. کاربردهای قرار گرفته در این استاندارد برای یافتن مکانهای شارژ بیسیم مفید هستند.
در این مطلب سعی شده است تا دانستنیهای مفیدی در زمینه شارژر های بی سیم را در اختیار شما عزیزان قرار دهیم امیدوارم مورد قبول همه شما قرار گرفته باشد.
