¿Qué es la carga inalámbrica y cómo funciona?

La carga inalámbrica, como la tecnología de carga Qi que usan muchos teléfonos Android, no es una tecnología nueva. Mi máquina de afeitar eléctrica Panasonic la usó hace muchos años, y la mayoría de nosotros hemos visto cepillos de dientes que se cargan de forma inalámbrica en una cuna. Y, por supuesto, no podemos olvidar a Palm y la forma en que llevó la carga inalámbrica a las masas con Touchstone. Ahora que las restricciones de tamaño, costo y eficiencia se han aliviado un poco, poner la carga inalámbrica en algo como su teléfono o reloj Android tiene más sentido.

Recibimos más de unas pocas preguntas sobre la carga inalámbrica y cómo funciona, así que tomemos unos minutos y hablemos sobre los conceptos básicos; qué es, cómo funciona y por qué lo querría en su próxima compra de Android.

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¿Qué es la carga inalámbrica?

La carga inalámbrica no es mágica: aún necesita un cable. La diferencia es que el cable está conectado a una base de carga en lugar de a su teléfono, por lo que puede dejar caer su Android en el cargador y todo funcionará sin conectar nada a su teléfono. La base de carga puede tener casi cualquier forma o tamaño, e incluso puede estar en algo como el tablero de su automóvil o la base de una lámpara de IKEA. Siempre que pueda obtener el lugar correcto en la parte posterior de su Android en el lugar correcto en la base del cargador, funcionará.

Un buen ejemplo sería tener una base de carga inalámbrica en su escritorio en el trabajo. Cuando no estás usando tu teléfono, lo configuras en el cargador. Cuando necesite usar su teléfono, recójalo y tiene un cargo. La carga inalámbrica no es tan rápida como la carga rápida, pero es fácil y es algo que es más probable que use para mantener su teléfono encendido durante todo el día (en nuestro ejemplo). Ahí es donde brilla la carga inalámbrica: facilidad de uso.

¿Cómo funciona la carga inalámbrica?

La carga inalámbrica utiliza dos acoplamientos inductivos resonantes para transmitir señales de baja potencia entre dos dispositivos. Están especialmente diseñados para transmitir electricidad sin tocarse entre sí como lo hace una conexión por cable normal. La estación base, que está conectada a la pared a través de su propia fuente de alimentación, tiene una bobina transmisora ​​y su teléfono tiene una bobina receptora. La estación base envía regularmente una señal, y cuando una bobina receptora se acerca lo suficiente, se produce un cambio de resonancia (la estación base cambia la amplitud de su oscilación - vibra más rápido) en la señal. La forma de onda de la señal se modula (se cambia para que la bobina del teléfono sepa que se está enviando energía) y comienza la carga inductiva.

La carga inalámbrica utiliza la misma teoría eléctrica que un generador: la energía mecánica crea energía eléctrica.

La carga inductiva utiliza esas dos bobinas electromagnéticas especialmente diseñadas para crear un campo magnético entre dos dispositivos. Hay un proceso complejo involucrado que permite que un campo magnético produzca electricidad a través de la diferencia de potencial y oscilación. La oscilación es una variación repetitiva cronometrada, y en el caso de una bobina electromagnética, se puede considerar como una vibración.

La bobina en su dispositivo Android también está conectada al circuito de carga de la batería, y su batería se carga utilizando la energía inducida por el campo magnético.

La inducción electromagnética es realmente genial, y lo básico es que si mueve un material eléctricamente conductor, como una bobina o un devanado, en presencia de un campo magnético, hace que los electrones fluyan. Cosas como un generador a gas también "crean" electricidad mediante el uso de energía mecánica para crear EMF (fuerza electromotriz). La inducción electromagnética también se utiliza en transformadores y dispositivos de medición de corriente.

La carga inalámbrica no es muy eficiente, pero está mejorando con cada iteración del estándar.

El exceso de calor también se crea, y eso es parte de por qué la carga inalámbrica no es la forma más eficiente de transferir energía desde la pared a la batería. Esta es también la razón por la que se tarda más en cargar su teléfono en una plataforma Qi que en enchufarlo a la pared. Si bien los nuevos métodos y materiales utilizan frecuencias más altas y bobinas más delgadas que las iteraciones anteriores, la carga inalámbrica sigue siendo menos eficiente y más costosa que la carga estándar a través de un cable. Permanecerá de esta manera en el futuro previsible.

Simplificar:

• Tu Android y el cargador tienen bobinas eléctricas especiales.
• Cuando las dos bobinas se acercan lo suficiente, usan el magnetismo para crear pequeñas oscilaciones (vibraciones) en la bobina y la bobina crea un EMF dentro de su teléfono.
• Este EMF envía una pequeña cantidad de energía a través del circuito de carga de su teléfono y carga la batería.
• Cuesta más y tarda más en cargarse de lo que lo haría si conectaras tu teléfono, y genera más calor porque esto es menos eficiente que conectar los cables de la manera tradicional.
• La ley de inducción de Faraday es asombrosa y la ecuación de Maxwell-Faraday es como el chocolate matemático: dulce y decadente. La carga inalámbrica también es bastante impresionante cuando la estás usando.

Una palabra sobre Powermat

Qi no es el único estándar de carga inalámbrica. Otros estándares como Powermat se utilizan para construir soluciones de carga inalámbrica. Estos usan un estándar diferente al Qi pero la ciencia detrás de todos ellos es la misma. Powermat se ha asociado con compañías como AT&T y Starbucks para proporcionar estaciones base en lugares públicos, y el uso de un estuche especial o un bloque de carga conectado a su teléfono le permite cargar de forma inalámbrica. También están asociados con General Motors y están trabajando para incorporar bases de carga inalámbricas incorporadas en los vehículos.

Powermat hace cosas realmente geniales (de todos modos, excelente si eres un ingeniero eléctrico) y algunos dirían que es el mejor estándar. En cualquier caso, Qi es más frecuente.

Si bien la misma teoría eléctrica básica se aplica tanto a Powermat como a Qi, los diferentes estándares significan que no son compatibles. Su teléfono habilitado para Qi no se cargará en una base Powermat porque las señales enviadas y recibidas son diferentes. Si tiene equipos Powermat, deberá asegurarse de comprar más equipos Powermat para que todo funcione.

Hay excepciones, como los teléfonos Samsung Galaxy, que incluyen los estándares Qi y Powermat.

¿Por qué quiero la carga inalámbrica en mi próximo teléfono?

Ahora que tenemos un estándar ampliamente aceptado, estamos hablando del estándar Qi aquí, tenemos que recordar que cualquier cargador Qi funcionará con cualquier dispositivo que tenga certificación Qi. Eso significa que el cargador que compre, ya sea una unidad china sin marca de $ 6 de Amazon o una marca conocida como Samsung o Zens, funcionará con el dispositivo que tiene ahora y cualquier dispositivo que compre en el futuro.

No utiliza la carga inalámbrica porque es "mejor". Lo usas porque es más conveniente. Mucho más.

Combina esto con el factor de conveniencia, y hasta que hayas comprado un par de cargadores Qi y los coloques en los lugares donde es probable que configures tu teléfono, realmente no entiendes lo conveniente que es. Es posible que tenga un cargador Qi en su escritorio, en la mesa de la sala de estar, uno en su automóvil y otro en su mesita de noche. Su Galaxy S8 casi nunca tendrá una carga inferior al 50%. No porque la duración de la batería del Galaxy S8 sea excelente, o porque los cargadores Qi funcionan "mejor", sino porque cada vez que no está disponible se está cargando.

Por supuesto, existe el costo inicial de comprar las bases de carga, pero son bastante baratas, aproximadamente el mismo costo que una buena verruga de pared y un cable USB. A medida que más y más dispositivos de mano y teléfonos inteligentes se muevan hacia el estándar Qi, más y más dispositivos podrán aprovechar los cargadores.

La carga inalámbrica no hace que su teléfono funcione de manera diferente, pero puede cambiar la forma en que lo usa.

Actualización de septiembre de 2017: aclaró algo de la teoría eléctrica y se aseguró de que las últimas versiones del estándar Qi estuvieran representadas.