Sạc không dây Qi là gì? Nguyên lý hoạt động – Yêu Phần Cứng

Chia sẻ bài viết :

Sạc không dây Qi là một tiêu chuẩn toàn thế giới để sạc những thiết bị di động mà không cần dây cáp. Đây cũng là chuẩn sạc không dây phổ cập nhất. Với công nghệ tiên tiến này người dùng chỉ cần đặt điện thoại cảm ứng hoặc tai nghe của mình lên tấm sạc là thiết bị sẽ từ từ được sạc đầy điện .
Trong tương lai gần, khi mà công nghệ tiên tiến sạc không dây Qi ngày càng trở nên phổ cập, tất cả chúng ta sẽ thấy nhiều loại sản phẩm tương hỗ công nghệ tiên tiến này hơn. Hiện nay cũng có rất nhiều điện thoại cảm ứng, đồng hồ đeo tay mưu trí và tai nghe đã tương hỗ sạc không dây .

Sạc không dây Qi là gì?

Sạc không dây Qi là gì

Qi là một tiêu chuẩn sạc không dây. Wireless Power Consortium, đây là tổ hợp một nhóm các công ty và họ muốn chuẩn hóa sạc không dây Qi thành chuẩn chung giống như Bluetooth và USB-C.

Khi một công nghệ tiên tiến nào đó sinh ra, nó rất cần được tiêu chuẩn hóa để hoàn toàn có thể sử dụng được trên toàn quốc tế. Không những vậy, công nghệ tiên tiến đó cũng được bảo vệ và người dùng tin cậy hơn .
Chuẩn sạc không dây Qi tương hỗ cả cảm ứng từ và cộng hưởng từ. Đây cũng là nguyên do mà công nghệ tiên tiến này rất thông dụng lúc bấy giờ và trong tương lai sẽ đi đầu trong nghành nghề dịch vụ sạc không dây .
Hiện tại có rất nhiều thiết bị đã tương hỗ sạc không dây. Các đơn vị sản xuất cũng do đó mà cố gắng nỗ lực tích hợp công nghệ tiên tiến sạc không dây Qi vào những vật phẩm như bàn hay tủ đầu giường .
Gần đây, WPC đã bổ trợ thêm hai thông số kỹ thuật sạc không dây mới : BPP ( Basic Power Profile ) và EPP ( Extended Power Profile ) .

  • BPP đại diện cho những bộ sạc Qi cơ bản và chỉ có công suất là 5W.
  • EPP có thể cung cấp công suất lên tới 15W và hơn (OnePlus Warp Charge 30 có thể đạt công suất 30W). Bên cạnh đó, EPP cũng yêu cầu bộ sạc đáp ứng được các tiêu chuẩn chất lượng cao trong thiết kế, an toàn và năng suất cao.

Tốc độ hiện nay của sạc không dây Qi là bao nhiêu?

Tốc độ sạc không dây
Hãy cùng so sánh vận tốc sạc trong thực tiễn để xem sạc không dây Qi mang lại cho bạn những gì. Ngày nay, vận tốc sạc không dây phổ cập nằm trong khoảng chừng 5W đến 15W. Ngoài ra, 1 số ít loại sản phẩm hoàn toàn có thể đạt có vận tốc nhanh hơn .
Khi sạc thử nghiệm iPhone 12 Pro Max trên hai bộ sạc có hiệu suất khác nhau trong vòng 30 phút .

  • Sạc có công suất 5W sạc được 21% PIN.
  • Sạc có công suất 15W sạc được 35% PIN.

Bạn hoàn toàn có thể nhận thấy sự độc lạ rất rõ ràng. Bộ sạc có hiệu suất càng cao thì vận tốc vào PIN càng nhanh. Tuy nhiên thiết bị cũng phải tương hỗ sạc nhanh sử dụng bộ sạc hiệu suất lớn mới có hiệu suất cao .
Ngoài thị trường lúc bấy giờ có rất nhiều tấm sạc được cho phép sạc không dây theo chuẩn Qi. Tuy nhiên, để đạt được vận tốc sạc nhanh nhất, bạn cần phải chọn đúng tấm sạc. Đây cũng là mục tiêu của những đơn vị sản xuất để khác hàng sử dụng loại sản phẩm của họ .
Có thể lấy ví dụ trên chiếc iPhone 12 Pro Max tương hỗ sạc không dây lên đến 15W nhưng chỉ khi bạn dùng đúng tấm sạc của Apple đó là MagSafe. Còn không hiệu suất hoàn toàn có thể giảm xuống 7.5 W .

Nguyên lý hoạt động của sạc không dây

Công nghệ sạc không dây chỉ mới được người dùng chăm sóc đến trong một vài năm gần đây. Nikola Tesla chính người tiên phong thí nghiệm và chỉ ra cho mọi người cách truyền điện năng không dây bằng cuộn dây Tesla của ông ấy .
Mặc dù đây không phải là nền móng của công nghệ tiên tiến truyền điện năng không dây lúc bấy giờ, tuy nhiên nó lại là ý tưởng sáng tạo giúp tất cả chúng ta hiện thực hóa và đưa nó vào đời sống. Và đương nhiên công nghệ tiên tiến sạc không dây lúc bấy giờ trọn vẹn khác với thời gian Tesla chỉ ra .

Cảm ứng từ (Magnetic Induction)

Trong thực tiễn, khi bạn có một cuộn dây đồng và cho dòng điện xoay chiều chạy qua thì nó sẽ tạo ra một trường điện từ. Khi đặt hai cuộn dây vị trí đối lập nhau, một cuộn đóng vai trò thiết bị phát với dòng điện chạy qua sẽ truyền nguồn năng lượng tới “ thiết bị thu ” không có điện. Đây được gọi là quy trình cảm ứng từ .
Sạc không dây cảm ứng từ
Năng lượng từ trường này sau đó được không thay đổi và chuyển thành nguồn năng lượng điện một chiều. Vì thế thiết bị của tất cả chúng ta hoàn toàn có thể được sạc điện. Vấn đề chính so với sạc cảm ứng từ này đó chính là hai cuộn dây phải được đặt rất gần nhau .

Cộng hưởng từ (Magnetic Resonance)

Lý do mà sạc cộng hưởng từ sinh ra đó là những nhà phân phối muốn thiết bị hoàn toàn có thể sạc ở khoảng cách xa hơn thay vì phải đặt sát vào tấm sạc như cảm ứng từ. Vì sử dụng tần số cộng hưởng, bạn hoàn toàn có thể sạc thiết bị của mình trong khoảng cách lên tới 4.5 cm .
Sạc không dây cảm ứng cộng hưởng

Cả thiết bị phát và thiết bị thu năng lượng cần phải làm việc ở cùng tần số cộng hưởng. Nếu không, thiết bị nhận năng lượng không thể nhận năng lượng và bắt đầu quá trình sạc.

Liệu còn những tiêu chuẩn sạc không dây khác hay không?

Chuẩn Qi là một trong ba tiêu chuẩn sạc không dây lúc bấy giờ. Tuy nhiên, chuẩn Qi phổ cập nhất và gần như thích hợp vất tổng thể những thiết bị tương hỗ sạc không dây trên thị trường .
Chuẩn thứ hai đó là PMA. Đây là loại sản phẩm của Power Matters Alliance và sử dụng cảm ứng từ để truyền nguồn năng lượng. Mặc dù Qi và PMA đều sử dụng chung công nghệ tiên tiến, tuy nhiên PMA lại kém thích hợp hơn. Chỉ những chiếc smartphones của Samsung tương hỗ cả hai chuẩn này. Các thiết bị còn lại trên thị trường chỉ thích hợp với chuẩn Qi .
Chuẩn thứ ba đó là A4WP ( Alliance For Wireless Power ). Nó dựa trên cảm ứng cộng hưởng và theo kim chỉ nan, nó hoàn toàn có thể sạc tới 8 thiết bị cùng một lúc với hiệu suất 50W trong nửa đường kính 5 cm. Vào năm năm ngoái, A4WP đã gộp với PMA để tạo thành AirFuel Alliance .

Tại sao các tiêu chuẩn sạc lại quan trọng đến thế?

Cũng giống như sạc có dây, những chip và cảm ứng cần tiếp xúc với nhau để ngăn ngừa sự cố. Các tiêu chuẩn được đưa ra để đồng nhất giữa những thiết bị truyền và nhận. Nếu không, mọi thứ sẽ vượt quá tầm trấn áp của tất cả chúng ta .

  • Thiết bị có thể bị quá nhiệt: Hiệu suất sạc không dây thông thường chỉ đạt khoảng 60%. Hay nói một cách khác phần năng lượng còn lại cần được phân tán vào trong không khí dưới dạng nhiệt. Đây cũng là lý do tại sao các bộ sạc công suất cao phải có quạt đi kèm để tản nhiệt, giữ cho tấm sạc không bị chảy.
  • Thiết bị có thể bị quá tải năng lượng: Lấy ví dụ tấm sạc có công suất tối đa 20W nhưng thiết bị của bạn chỉ hỗ trợ sạc đến 5W là cao nhất. Nếu không có các tiêu chuẩn, tấm sạc không thể nhận dạng cuộn dây bên trong thiết bị. Vì thế nó sẽ sạc công suất tối đa (20W), dẫn đến cuộn dây bị nung nóng bên trong.

Sạc không dây trong tai nghe

Sạc không dây tai nghe
Với việc sạc không dây đang ngày càng trở nên phổ cập thì trong tương lai gần những thiết bị trong đó có tai nghe Bluetooth rất hoàn toàn có thể sẽ bỏ cổng sạc. Chúng ta hoàn toàn có thể thấy Apple là hãng đi đầu trong việc này khi những smartphone từ iPhone 7 trở lên đã bị vô hiệu jack 3.5 mm và cổng sạc dùng chung với cổng tai nghe .
Rất nhiều tai nghe nhét tai không dây đích thực ( True Wireless Earbuds ) có cuộn dây bên trong hộp đựng để tương hỗ sạc không dây. Nhiều điện thoại cảm ứng mưu trí cũng tương hỗ invert charge. Công nghệ này giúp một chiếc điện thoại thông minh hoàn toàn có thể cung ứng nguồn năng lượng cho tai nghe mà không bất kể dây cáp nào .
Hiện nay khá ít tai nghe full-sized ( over-ear ) được những đơn vị sản xuất tích hợp công nghệ tiên tiến sạc không dây. Có lẽ tất cả chúng ta phải đợi thêm vài năm nữa thì sạc không dây trong tai nghe chụp tai mới trở nên phổ cập .

Tương lai của sạc không dây

Công nghệ sạc không dây đang tăng trưởng can đảm và mạnh mẽ và được người dùng tin yêu. Chúng trọn vẹn hoàn toàn có thể sửa chữa thay thế sạc truyền thống lịch sử là phải dùng dây cáp. Việc chỉ cần đặt thiết bị lên một tấm sạc mà không phải loay hoay mò mẫm dây cũng như cổng sạc sẽ cho bạn cảm xúc đến với quốc tế của tương lai .
Hiệu năng là yếu tố mà công nghệ tiên tiến sạc không dây cần nâng cấp cải tiến. Khoảng 40 % nguồn năng lượng bị phân tán vào trong thiên nhiên và môi trường dưới dạng nhiệt. Điều này cũng có nghĩa bạn tốn nhiều điện hơn khi sử dụng sạc không dây so với sạc có dây. Hiện nay những hãng sản xuất đã đưa ra một vài giải pháp để khắc phục vấn đế trên .

Bộ sạc Pi

Đây là một giải pháp vô cùng tiện ích, cho thấy một bước tiến lớn tới quốc tế nơi mà bạn không cần đặt thiết bị của mình lên tấm sạc. Giải pháp này được cho phép người dùng sạc thiết bị trong khoanh vùng phạm vi nhất định. Thiết bị phát sẽ nhận ra vị trí của thiết bị thu và tiếp xúc với nhau trải qua tần số cộng hưởng cảm ứng .
Tuy nhiên, bộ sạc Pi không phải đặt ở đâu cũng hoàn toàn có thể hoạt động giải trí được. Ngoài ra size của bộ sạc cũng là một yếu tố. Chính vì những nguyên do trên mà người dùng chưa thực sự mặn mà lắm với công nghệ tiên tiến này .
Nhóm tăng trưởng công nghệ Pi đã hứa rằng bộ sạc của họ sẽ không cần hộp đựng đặc biệt quan trọng nữa trong tương lai. Do đó toàn bộ những thiết bị tương hỗ sạc không dây chuẩn Qi hoàn toàn có thể sử dụng được .

Sạc qua tia laser

Sử dụng những tia laser để sạc thiết bị nghe có vẻ như khá mơ hồ. Trên triết lý thì bản thân tia laser là một dạng nguồn năng lượng tập trung chuyên sâu và hoàn toàn có thể được sử dụng để phân phối nguồn năng lượng cho những thiết bị ở khoảng cách xa .

Các kỹ sư của đại học Washington đã thử nghiệm việc sạc không dây qua tia laser. Nó có thể đạt khoảng cách lên đến 4.3m với hiệu năng ngang ngửa với sạc có dây thông qua cổng USB.

Mặc dù khoảng cách được nâng cấp cải tiến rất rõ ràng. Tuy nhiên laser lại vướng phải một trở ngại lớn đó là nếu tia laser không có đường ngắm rõ ràng trên thiết bị thì việc sạc không hề diễn ra được .

Sạc Qi

Cuối cùng tất cả chúng ta phải công nhận rằng chỉ có chuẩn Qi là ít điểm yếu kém và rất hoàn toàn có thể nó sẽ ép chế tổng thể những chuẩn khác để trở thành công nghệ tiên tiến số một trong nghành truyền tải điện năng không dây .