ถ้าพูดถึงการชาร์จแบตฯ ให้กับสมาร์ทโฟนคุณคงนึกถึงอะแดปเตอร์คู่ตัวที่ใช้เสียบกับไฟบ้าน ซึ่งคุณเองก็คงใช้อยู่เป็นประจำทุกวี่วันอยู่แล้ว หรือไม่ถ้าหากคุณเป็นคนที่ชอบเดินทางไปไหนมาไหนบ่อยๆ ก็คงนึกถึงแบตเตอรี่สำรอง (Power Bank) เพราะสะดวกและไม่ต้องคอยพึ่งพาปลั๊กไฟบ้านอยู่บ่อยๆ แต่บางคนอาจนึกไม่ถึงว่ายังมีการชาร์จแบตฯให้กับสมาร์ทโฟนอีกแบบที่ไม่ต้องคอยมานั่งเสียบอะแดปเตอร์เข้ากับปลั๊กไฟบ้านหรือหยิบแบตเตอรี่สำรองขึ้นมาใช้ให้ยุ่งยาก เพียงแต่สมาร์ทโฟนของคุณต้องถูกออกแบบมาให้รองรับกับเทคโนโลยีนี้ด้วย นั่นก็คืิอ การชาร์จแบตเตอรี่ในแบบไร้สาย (Wireless Charger) ที่ซึ่งเป็นการชาร์จแบตฯ โดยที่ไม่ต้องเชื่อมต่อสายใดๆ ระหว่างแท่นชาร์จกับตัวสมาร์ทโฟนเหมือนกับการใช้อะแดปเตอร์ เพียงแค่เสียบปลั๊กให้กับแท่นชาร์จ จากนั้นเมื่อใดก็ตามที่ต้องการชาร์จแบตฯ ก็แค่วางสมาร์ทโฟนของคุณแปะไว้บนแท่นชาร์จ ซึ่งถ้าแท่นชาร์จมีขนาดใหญ่ก็สามารถวางสมาร์ทโฟนและอุปกรณ์ที่รองรับได้หลายเครื่องพร้อมกัน เพียงเท่านี้แบตฯ ก็จะถูกชาร์จไปเรื่อยๆ จนเต็ม จากนั้นเราก็สามารถหยิบไปใช้งานต่อในทันที
Wireless Charger ทำงานอย่างไร?
สำหรับเทคโนโลยีในการชาร์จแบตเตอรี่ในแบบไร้สายหรือที่เรียกกันทั่วไปว่า Wireless Charger นั้น ถ้าจะพูดให้ถูกต้องกันจริงๆ แล้วต้องเรียกว่า Inductive Charger เพราะในทางเทคนิคแล้วจะเป็นการชาร์จโดยอาศัยหลักการของการเหนี่ยวนำของสนามแม่เหล็กจนก่อให้เกิดกระแสไฟฟ้านั่นเอง ซึ่งตรงนี้จะขออธิบายถึงกระบวนการในการทำงานคร่าวๆ ของอุปกรณ์ซึ่งเป็นแท่นชาร์จที่ทำหน้าที่เป็นตัวส่ง กับสมาร์ทโฟนหรืออุปกรณ์ใดๆ ที่รองรับเทคโนโลยีดังกล่าวนี้ที่จะทำหน้าที่เป็นตัวรับ ซึ่งกระบวนการในการทำงานเป็นดังนี้
ภายในแท่นชาร์จ (ตัวส่ง) จะประกอบด้วยเส้นลวดทองแดงที่ขดตัวกันเป็นวงหลายชั้น และเมื่อปล่อยกระแสไฟฟ้าให้ไหลผ่านไปตามขดลวดก็จะก่อให้เกิดสนามแม่เหล็กไฟฟ้าขึ้น ซึ่งเส้นแรงแม่เหล็กจะมีทิศทางพุ่งผ่านแกนกลางของขดลวดจนทำให้เกิดการแผ่กว้างออกไปของสนามแม่เหล็กไฟฟ้า ขณะเดียวกันก็จะมีเส้นแรงแม่เหล็กบางส่วนที่หมุนวนกลับไปซึ่งเป็นทิศทางการเคลื่อนที่ตามปกติของสนามแม่เหล็กไฟฟ้าอยู่แล้ว แต่เส้นแรงแม่เหล็กที่หมุนวนกลับนี้จะกลายเป็นพลังงานที่สูญเสียไปโดยเปล่าประโยชน์ เพราะฉะนั้นหากเพิ่มปริมาณกระแสไฟฟ้าให้ไหลผ่านขดลวดมากขึ้น ก็จะยิ่งทำให้เกิดการแผ่กว้างของสนามแม่เหล็กไฟฟ้ามากยิ่งขึ้นตามไปด้วย นี่คือสิ่งที่เกิดขึ้นกับแท่นชาร์จ (ตัวส่ง)
ภายในสมาร์ทโฟนหรืออุปกรณ์ใดๆที่รองรับเทคโนโลยีนี้ (ตัวรับ) ก็จะประกอบด้วยเส้นลวดทองแดงที่ขดตัวกันเป็นวงหลายชั้นเช่นเดียวกันแต่ออกแบบให้มีจำนวนขดที่เหมาะสม โดยอาศัยหลักการในทางตรงกันข้ามคือ เมื่อนำตัวรับมาวางไว้บนแท่นชาร์จ (ตัวส่ง) สนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่แผ่กว้างออกมาจากแท่นชาร์จ (ตัวส่ง) เมื่อตัดกับขดลวดทองแดงที่อยู่ภายในตัวสมาร์ทโฟน (ตัวรับ) เส้นแรงแม่เหล็กที่พุ่งผ่านแกนกลางของขดลวดจะก่อให้เกิดกระแสไฟฟ้าหรือที่เรียกว่ากระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำเกิดขึ้นบนขดลวดทองแดง และเมื่อนำไปผ่านกระบวนการทางไฟฟ้าจึงได้ออกมาเป็น กระแสไฟฟ้า (I) และแรงดันไฟฟ้า (V) ที่เหมาะสมต่อการชาร์จไฟให้กับแบตเตอรี่บนสมาร์ทโฟนหรืออุปกรณ์ใดๆ ที่รองรับเทคโนโลยีนี้นั่นเอง
เป็นไงครับฟังดูแล้วเหมือนจะเข้าใจยาก แต่จริงๆแล้วเป็นหลักการง่ายๆที่เราๆท่านๆเคยเรียนรู้กันมาแล้ว เช่น เรื่องของสนามแม่เหล็กและเครื่องกำเนิดไฟฟ้าตั้งแต่สมัยเรียนอยู่มัธยม ซึ่งอาศัยหลักการเดียวกันกับหม้อแปลงไฟฟ้านั่นเอง
“การสูญเสียพลังงานหรือ Loss เกิดขึ้นได้อย่างไร ? มีปัจจัยอะไรที่เป็นสาเหตุให้เกิด Loss ?”
แล้วสงสัยบ้างมั๊ยครับว่าในการที่ต้องสูญเสียพลังงานไปโดยเปล่าประโยชน์หรือที่เรียกว่าการเกิด Loss ขึ้นในระหว่างที่กำลังชาร์จแบตฯด้วยวิธีนี้นั้นจะก่อให้เกิดปัญหาอะไรบ้าง และมีปัจจัยอะไรที่เป็นสาเหตุที่ก่อให้เกิดการสูญเสียพลังงานหรือ Loss บ้าง เรามาดูกันครับ
เมื่อเส้นแรงแม่เหล็กบางส่วนที่หมุนวนกลับหรือมีทิศทางพุ่งไปไม่ถึงขดลวดทองแดงของตัวรับจะก่อให้เกิดการสูญเสียพลังงานบางส่วน ซึ่งทำให้เกิดผลลัพธ์ก็คือ ต้องใช้เวลาในการชาร์จแบตฯที่นานขึ้นกว่าที่ควรจะเป็นซึ่งทำให้เปลืองไฟมากขึ้น ส่วนปัจจัยที่ก่อให้เกิดการสูญเสียพลังงาน ก็เช่น ระยะห่างระหว่างตัวส่งกับตัวรับ ซึ่งควรจะวางให้แนบชิดติดกัน เพราะถ้าห่างกันแม้เพียงเล็กน้อยก็จะเกิดการสูญเสียพลังงานเพิ่มขึ้น อีกปัจจัยนึงก็คือ เราควรวางให้แนวขดลวดระหว่างตัวส่งกับตัวรับตรงกัน หรือพูดง่ายๆก็คือให้วางไว้ตรงกลางๆ เพราะหากวางไว้เหลื่อมกันก็จะมีเส้นแรงแม่เหล็กเพียงบางส่วนที่พุ่งผ่านแกนกลางของขดลวดที่อยู่ในตัวรับได้เท่านั้น ซึ่งนั่นเท่ากับว่าจะเกิดการสูญเสียพลังงานที่มากขึ้นนั่นเอง
“มาตรฐานกลางที่ใช้ร่วมกับของเทคโนโลยีนี้ ? คำตอบคือ…”
ปัจจุบันมาตรฐานของการชาร์จแบตเตอรี่ในแบบไร้สายที่มีใช้กันในอุปกรณ์ Wireless Charger ทั่วๆไปนั้น จะใช้เป็นมาตรฐานเดียวกันคือ Qi (อ่านว่า “ชี่“) ซึ่งมีข้อตกลงหลายอย่างที่ใช้เป็นมาตรฐานกลางร่วมกัน อาทิ ควรใช้กำลังไฟที่ต่ำ (Low Power) คืออยู่ในช่วงแค่ 0-5 วัตต์ และระยะห่างระหว่างขดลวดของตัวส่งกับตัวรับ ควรอยู่ที่ระยะประมาณ 5 มิลลิเมตร หรือสูงสุดไม่ควรเกิน 40 มิลลิเมตร เป็นต้น
ปัจจุบันมีบริษัทผู้ผลิตมือถือหรือสมาร์ทโฟนหลายยี่ห้อร่วมให้การสนับสนุน อาทิ Asus, HTC, Huawei, LG Electronics, Motorola Mobility, Nokia, Samsung, BlackBerry และ Sony ดังนั้นจึงนับเป็นเรื่องที่ดีเพราะจะช่วยให้เราสามารถเลือกใช้ยี่ห้ออุปกรณ์ได้หลากหลาย ยกตัวอย่างเช่น ถ้าหากเราใช้สมาร์ทโฟนของ Samsung ที่ปัจจุบันก็มีหลายรุ่นที่รองรับเทคโนโลยีนี้อย่าง Galaxy S4 ถึง S9 และ Galaxy Note 3 ถึง Note 8 เป็นต้น ก็สามารถที่จะเลือกใช้แท่นชาร์จแบบไร้สายของยี่ห้ออื่นได้นั่นเอง
ขอบคุณภาพ : Samsung
