¿Cómo los sistemas de carga por inducción a presión no interfieren con el funcionamiento del dispositivo?

Hay una variedad de soluciones de carga inalámbrica a presión en el mercado. Por ejemplo, este incluye una base de carga y una funda de plástico que se coloca en el iPhone.

Supongo que el devanado está en el medio de la parte posterior de la caja y ocupa un área bastante grande. A modo de comparación, las tarjetas inteligentes MIFARE Ultralight tienen el tamaño de una tarjeta de crédito y los cables se pueden ver si la tarjeta está iluminada con una fuente de luz brillante: se extienden a lo largo del perímetro de la tarjeta. Esta pregunta contiene un escaneo de una tarjeta despojada.

Ahora, cuando el teléfono se coloca sobre el tapete, el transformador del núcleo de aire del sistema de carga se completa y supongo que el campo magnético es bastante fuerte allí. ¿Cómo ese campo no induce corrientes en los circuitos del teléfono y no interfiere con el funcionamiento del teléfono?

Quiero decir, si el teléfono se enviara con carga inductiva, el fabricante tendría que diseñar el teléfono de manera adecuada desde el principio. Sin embargo, el sistema descrito es enviado por un tercero y claramente fue diseñado por separado.

¿Cómo estos sistemas de complemento de terceros no interfieren con el funcionamiento del dispositivo?

Respuestas (2)

Para obtener la máxima sensibilidad, una antena se dimensionaría según la longitud de onda de la señal entrante. Los tamaños de la mayoría de los cables (trazas) en la placa de circuito de un teléfono son demasiado pequeños en quizás 2 o 3 órdenes de magnitud para ser una buena antena para la señal de energía inalámbrica. El tamaño de los cables dentro de los chips sería mucho más pequeño que eso. El lazo de alambre del receptor de energía inalámbrica está dimensionado para resonar con el transmisor y tiene un circuito para guiar activamente la resonancia. Las frecuencias involucradas en la energía inalámbrica son muy bajas en comparación con la mayoría de lo que sucede en un teléfono: kHz en comparación con GHz.

Cualquier procesamiento digital sería inmune al ruido siempre que se mantuviera muy por debajo del umbral de creación de errores de bits. Las partes más sensibles del teléfono a la energía inalámbrica serían las áreas analógicas, como el receptor de RF y el audio. El audio sería especialmente susceptible ya que las frecuencias de la señal están más juntas, ambas en el rango de kHz, aunque posiblemente todavía estén separadas por uno o dos órdenes de magnitud (4 kHz para voz frente a 100 kHz para potencia).

La mayoría de las personas no usan su teléfono mientras está en el cargador, por lo que los problemas causados ​​generalmente no se notarían, siempre que no causen daños permanentes. El peor de los casos podría ser algunas llamadas perdidas o audio con mal sonido si se carga mientras está conectado al estéreo.

Carga inductiva de equipos

Resumen

  • Se requiere un receptor a juego.

  • El receptor utiliza un circuito resonante para aumentar considerablemente los niveles de voltaje experimentados. Consulte a continuación y la página de resonancia de Wikipedia sobre lo que hace la resonancia.
    Pueden ocurrir aumentos de voltaje de más de 100 veces con la resonancia.

    Grandes voltajes con resonancia -> buena transferencia de potencia.
    Bajos voltajes cuando no son resonantes = baja interferencia.

  • El campo es campo magnético cercano. Se puede
    notar cierta inducción en los circuitos de audio si el equipo se usa mientras se está cargando.


Ellos dicen:

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Y

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Imagen: teléfono sostenido sobre la base de carga.

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El punto clave a tener en cuenta es "y un receptor", implementado en este caso en la unidad de caja de reemplazo.

El receptor tiene una captación inductiva que está sintonizada para resonar en la frecuencia de transmisión, lo que aumenta considerablemente los niveles de voltaje disponibles.

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Gráfico: Aumento de la amplitud a medida que disminuye la amortiguación y la frecuencia se acerca a la frecuencia resonante de un oscilador armónico simple amortiguado. De la página de resonancia de Wikipedia


Los campos generados son importantes y PUEDEN causar problemas en algunos equipos, pero en la mayoría de los casos no tendrán ningún efecto en los circuitos no sintonizados. El efecto más probable sería la captación de audio en los circuitos de audio si el equipo se usa mientras se carga, pero en casi todos los casos el equipo no se usará cuando esté en la "estera" de carga.

Imagen: Teléfono con "receptor" adjunto.

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Consorcio de energía inalámbrica

  • El Wireless Power Consortium es una cooperación de empresas independientes. La cooperación se rige por una Carta del Consorcio que define reglas de confidencialidad, propiedad intelectual y toma de decisiones,

Desde aquí en su sitio

Acoplamiento resonante

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  • por: Eberhard Waffenschmidt, investigación de Philips

    Desde el comienzo de la transmisión de energía inductiva, los circuitos resonantes se utilizan para mejorar la transmisión de energía inductiva. Nicola Tesla ya utilizó resonancias en sus primeros experimentos sobre transmisión de energía inductiva hace más de cien años. Especialmente para sistemas con un factor de acoplamiento bajo, un receptor resonante puede mejorar la transferencia de energía. La transmisión de energía resonante es un método especial, pero ampliamente utilizado, de transmisión de energía inductiva y está limitada por las mismas restricciones de eficiencia y emisiones de campos magnéticos.

    Para entender el efecto, se puede comparar con resonancias mecánicas. Considere una cuerda afinada en un cierto tono como un resonador mecánico. Incluso un generador de sonido lejano y de bajo nivel puede excitar la cuerda a la vibración, si el tono coincide.

    Aquí, el resonador en el receptor consta de la inductancia del receptor y un condensador. También el transmisor puede tener un resonador. La disposición general se ilustra en la Figura 6a. Las bobinas transmisora ​​y receptora LTx y LRx se pueden considerar como transformadores débilmente acoplados. Para esto, se puede derivar un diagrama de circuito equivalente que consta de inductancia magnetizante y parásita, como se muestra en 6b. En este diagrama, también se muestran las resistencias de los devanados. El diagrama muestra claramente que los capacitores resonantes cancelan la inductancia parásita en el receptor y la inductancia magnetizante en el transmisor. Ahora bien, el único límite que queda para la transmisión de potencia son las resistencias de devanado de las bobinas, cuya impedancia es uno o dos órdenes de magnitud inferior a la de las inductancias. Por lo tanto, para una fuente generadora dada,


Relacionado - solo interés:

Tengo una patente estadounidense (ahora vencida). Es para la transferencia de potencia inductiva entre un bucle largo y "estaciones" que reciben potencia del bucle y que emiten señales bidireccionales sobre el bucle. La aplicación era un sistema de selección de almacén. La potencia disponible por estación era de un vatio o pocos. De memoria, la tasa de señalización estaba en el rango de 100 kbps. Todo un reto en general. El sistema funcionó, pero el cliente no procedió comercialmente con el sistema general.


La razón por la cual:

Algunos lectores aparentemente competentes han preguntado POR QUÉ la descripción anterior describe lo que sucede. Tomado del texto anterior, lo siguiente resume los puntos clave. Las secciones en negrita son comentarios/explicaciones sobre el texto de arriba. :

  • El receptor utiliza un circuito resonante para aumentar en gran medida los niveles de voltaje experimentados.

    Generalmente se encuentra que los voltajes grandes tienen más efecto que los voltajes pequeños.

  • El receptor utiliza un circuito resonante para aumentar en gran medida los niveles de voltaje experimentados.

    La resonancia hace que los voltajes a la frecuencia seleccionada sean mucho mayores. Este es un principio fundamental de los circuitos sintonizados. De hecho, esto es esencialmente lo que SIGNIFICAN "circuito sintonizado" y "resonancia".

  • Se puede notar cierta inducción en los circuitos de audio si el equipo se usa mientras se está cargando.

    Incluso los pequeños voltajes **PUEDEN causar algunos efectos, es decir, el sistema de inducción PUEDE tener ALGÚN efecto.**

  • El receptor tiene una captación inductiva que está sintonizada para resonar en la frecuencia de transmisión, lo que aumenta considerablemente los niveles de voltaje disponibles.

    Lo que dijo.

  • Los campos generados son importantes y PUEDEN causar problemas en algunos equipos, pero en la mayoría de los casos no tendrán ningún efecto en los circuitos no sintonizados.

    Y otra vez

  • El efecto más probable sería la captación de audio en los circuitos de audio si el equipo se usa mientras se carga, pero en casi todos los casos el equipo no se usará cuando esté en la "estera" de carga.

    Si pone su cabeza contra el teléfono y escucha mientras está en la plataforma de carga, PUEDE escuchar algunos efectos de los voltajes inducidos, pero ese puede ser solo el efecto en su auricular bluetooth en la oreja :-).

  • El diagrama muestra claramente que los condensadores resonantes... cuya impedancia es uno o dos órdenes de magnitud menor... Por lo tanto, para una fuente de generador dada, se puede recibir mucha más potencia.

    Como se muestra en el diagrama, los capacitores desconectan las partes del circuito que son de alta impedancia para que pueda obtener grandes voltajes a la frecuencia seleccionada cuando usa resonancia. Sin resonancia, puede obtener 100 veces menos flujo de corriente. 100 es mucho

Sí, todo eso es muy interesante, pero ¿cómo evitan que el campo magnético interfiera con el funcionamiento del teléfono? Específicamente las comunicaciones...? Todas esas ondas magnéticas alrededor de la alfombra seguramente deben afectar las señales de radio entrantes y salientes.
@Majenko - ver arriba. Dice: "El receptor tiene una captación inductiva que está sintonizada para resonar en la frecuencia de transmisión, lo que aumenta enormemente los niveles de voltaje disponibles. Los campos generados son significativos y PUEDEN causar problemas en algunos equipos, pero en la mayoría de los casos no tendrán ningún efecto. en circuitos no sintonizados. El efecto más probable sería la captación de audio en los circuitos de audio si el equipo se usa mientras se carga, pero en casi todos los casos, el equipo no se usará cuando esté en la "estera" de carga". YMMV :-)
@RussellMcMahon: creo que nuestra comprensión de los circuitos sintonizados frente a los no sintonizados es la parte esencial de esta respuesta; necesita hacer más explícito por qué esto es importante. Proporcionó mucha información, pero no explica por qué es importante para el interrogador.
¿Cómo sabe que estas alfombrillas de carga son resonantes y no solo transformadores normales? La transferencia resonante en realidad funciona mejor con un espacio, ¿no?
¿Cómo sé algo? // ... consorcio inalámbrico ... // Patente de EE. UU. ... // compró un ejemplo recientemente solo para separarlo ... // .... dos órdenes de magnitud ... /// Haciéndolo sin resonancia y con un circuito magnético normal es posible pero extremadamente improbable, tanto por razones de capacidad de transferencia de energía* como porque la resonancia ayuda a eliminar los mismos problemas sobre los que pregunta el autor de la pregunta y porque... . // Usando la teoría estándar del transformador electromagnético, observe el efecto de un espacio de aire de un fw mm. // Ninguna transferencia resonante no funciona "mejor" con un mayor espacio de aire.