¿Qué es la carga inalámbrica y cómo funciona?

La carga inalámbrica se ha convertido en una característica imprescindible tanto en iPhones como en Android de gama alta, pero muy pocos conocen la tecnología central que la impulsa. Entonces, ¿qué es la carga inalámbrica, cuáles son sus beneficios (ventajas), inconvenientes (desventajas) y cómo funciona en los dispositivos de consumo modernos? Aquí, le contaremos todo al respecto y lo que necesita saber antes de comprar su próximo teléfono inteligente, reloj inteligente o auriculares de alta gama. También le contaremos cómo se utiliza en el sector industrial y cómo los continuos avances en la tecnología podrían algún día permitir que los dispositivos se carguen incluso de forma remota..

Carga inalámbrica: qué es y cómo funciona

La carga inalámbrica ha estado disponible en los teléfonos inteligentes Android durante años, pero realmente llamó la atención de los principales medios de comunicación a nivel mundial después de que Apple la presentó en su serie iPhone X y iPhone 8 en 2017. Desde entonces se ha expandido a todos los iPhones de alta gama iPhone de la serie 12, e incluso algunos teléfonos inteligentes de gama media, como el iPhone SE (2020), y se espera que se generalice en los próximos años. Así que ya es hora de que sepamos más sobre la tecnología y cómo funciona. En este artículo, también le informaremos sobre sus orígenes y los diversos tipos de tecnología de carga inalámbrica en uso en estos días. Tabla de contenido + -

¿Qué es la carga inalámbrica??

La carga inalámbrica es la transferencia de energía de un dispositivo transmisor a un dispositivo receptor a través de inducción electromagnética en lugar de utilizar cables como enlace físico.. También conocido como carga inductiva, el proceso implica la producción de una fuerza electromotriz a través de un conductor eléctrico en un campo magnético cambiante para proporcionar electricidad a una batería, a menudo dentro de un dispositivo electrónico. La carga se realiza a través de una plataforma de transmisión inductiva en lugar de un conector cableado.

¿Cómo funciona la carga inalámbrica??

La carga inductiva genera energía al pasar una corriente eléctrica entre dos bobinas para crear un campo electromagnético. La bobina primaria del cargador induce una corriente en la bobina secundaria, que reside en el dispositivo que se está cargando. La energía se transfiere del dispositivo de carga al dispositivo receptor a través del acoplamiento inductivo. El proceso implica el funcionamiento de una corriente alterna (CA) a través de una bobina de inducción en la plataforma de carga, creando un campo magnético, cuya fuerza fluctúa a medida que la corriente CA cambia continuamente su amplitud..

El campo electromagnético variable en el tiempo genera una fuerza electromotriz, creando así una corriente eléctrica alterna en la bobina de inducción del dispositivo receptor. Luego se convierte a corriente continua (CC) con un rectificador y se utiliza para cargar células electromagnéticas, como baterías en teléfonos inteligentes, relojes inteligentes, auriculares y otros dispositivos receptores. Si bien la transferencia de energía de una bobina a otra es técnicamente sin cables, la plataforma de carga aún necesita obtener energía de una fuente eléctrica utilizando una conexión por cable en la mayoría de los casos..

¿Qué es la carga inalámbrica inversa y qué teléfonos la admiten??

La carga inalámbrica inversa permite que un dispositivo use la energía de la batería para cargar otro dispositivo. Utiliza los mismos principios de inducción electromagnética, pero esta vez, la bobina del teléfono inteligente actúa como transmisor en lugar de receptor. Algunos de los teléfonos inteligentes líderes que admiten la carga inalámbrica inversa incluyen la serie Samsung Galaxy S21, la serie Galaxy S20, el Huawei P30 Pro, Mate 30 Pro, etc..

Beneficios (ventajas) de la carga inalámbrica

Los beneficios de la carga inalámbrica son múltiples. El primer y principal beneficio es la conveniencia. Es conveniente dejar caer su teléfono en la plataforma de carga inalámbrica en lugar de tener que jugar tratando de insertar un conector en un puerto. En segundo lugar, también es una forma relativamente segura de transferir energía a su teléfono, porque no requiere que toque físicamente la toma de corriente cada vez que desee cargar un dispositivo. Finalmente, reduce el desgaste del dispositivo al eliminar la necesidad de enchufarlo y desenchufarlo cada vez..

Inconvenientes (desventajas) de la carga inalámbrica

La mayor desventaja de la carga inalámbrica es que es una tecnología derrochadora. En su estado actual, la carga inalámbrica es muy ineficiente y consume entre un 39% y un 80% más de energía que su equivalente cableado. Una gran cantidad de energía se pierde en forma de calor, con la eficiencia exacta dependiendo del diseño del cargador. La pérdida es aún más pronunciada cuando las bobinas del teléfono no están alineadas correctamente con las bobinas de la plataforma de carga..

Si bien muchos usuarios pueden estar dispuestos a cambiar la eficiencia por la conveniencia, podría tener un gran impacto en el medio ambiente si los cargadores inalámbricos se convierten en el método principal para cargar dispositivos electrónicos y artilugios..

Otra consecuencia de la ineficiencia es la velocidad de carga. La carga inalámbrica es dolorosamente lenta en comparación con la carga por cable, especialmente cuando los fabricantes están lanzando tecnologías de carga por cable súper rápidas. Además, si bien aún puede usar su teléfono mientras lo carga con un cable, la carga inalámbrica, al menos en su forma actual, se detendrá por completo en el momento en que lo retire de la plataforma de carga. Eso está a punto de cambiar pronto, pero más sobre eso más adelante..

Finalmente, las plataformas de carga inalámbrica no están disponibles en todas las terminales de aeropuertos, estaciones de tren, vestíbulos de hospitales y otros lugares públicos. Eso significa que si te quedas sin energía y no tienes un cable, es posible que te sorprendas. Tal como están las cosas ahora, la carga inalámbrica es más una función que una forma. Dicho esto, los investigadores están trabajando arduamente para rectificar algunos de los problemas antes mencionados, por lo que podemos esperar soluciones de carga inalámbrica más eficientes en el futuro..

Diferentes estándares de carga inalámbrica

Hay dos organizaciones principales en competencia que especifican estándares de carga inductiva y por resonancia, y ambas tienen su parte de partidarios. El más conocido es el Wireless Power Consortium (WPC), que cuenta con Apple, Google y Xiaomi entre sus miembros, mientras que AirFuel Alliance incluye sistemas como Dell, Duracell, Gan y más. Muchas empresas, como Samsung y Huawei, son miembros de ambas organizaciones..

El WPC desarrolla y regula el estándar de carga inalámbrica más popular, Qi (pronunciado 'chee'), que es utilizado por la mayoría de los fabricantes de teléfonos inteligentes, incluidos Apple, Samsung, Xiaomi, etc. AirFuel, por otro lado, se está vinculando con aeropuertos, hoteles y cafés en Europa, así como grandes cadenas de restaurantes como MacDonald's y cafeterías como Starbucks en los EE. UU., para implementar estaciones de carga inalámbrica en espacios públicos. Muchos creen que esto podría eventualmente ayudar a que la carga inalámbrica obtenga una adopción más amplia..

Orígenes y avances

El concepto de carga inalámbrica fue demostrado por primera vez por el temible Nikola Tesla, quien descubrió el fenómeno del acoplamiento resonante magnético a fines del siglo XIX. Sin embargo, durante la mayor parte del próximo siglo, la tecnología no se pudo utilizar en la vida real a excepción de algunos cepillos de dientes eléctricos y otros aparatos pequeños..

En el siglo XXI, la tecnología realmente ha comenzado a entrar en la conciencia de los consumidores convencionales, gracias a su adopción por parte de los fabricantes de teléfonos inteligentes. En lo que podría ser un cambio de juego para la industria, los avances tecnológicos en el sector también podrían permitir pronto que algunos dispositivos de IoT obtengan energía incluso cuando se colocan a varios pies de distancia de un cargador..

Diferentes tecnologías de carga inalámbrica

La mayoría de los estándares de carga inalámbrica que se utilizan actualmente se basan en tres técnicas principales. En primer lugar, existe una carga electromagnética inductiva o no radiativa estrechamente acoplada, que requiere que el transmisor y el receptor estén en contacto entre sí para la transferencia de energía. A continuación, está la carga resonante electromagnética radiativa o débilmente acoplada que puede transmitir una carga a distancias muy cortas, como unas pocas pulgadas. Finalmente, hay una carga inalámbrica de radiofrecuencia (RF) desacoplada que puede transferir energía a varios pies de distancia, aunque a una velocidad muy lenta..

Carga inalámbrica remota

Una de las principales desventajas o inconvenientes de la carga inalámbrica es que realmente no puede usar el dispositivo mientras se está cargando. Sin embargo, muchas empresas ahora están trabajando en tecnologías de carga inalámbrica remota que podrían ayudar a los usuarios finalmente a cortar el cable para siempre. Todo comenzó en 2007, cuando un equipo de investigadores del MIT, dirigido por el profesor de física Marin Soljačić, demostró la capacidad de alimentar una bombilla de 60 vatios de forma inalámbrica desde una distancia de unos dos metros (~ 6,5 pies)..

Si bien la tecnología era sumamente ineficiente en ese entonces (~ 45% de eficiencia), desde entonces ha avanzado a pasos agigantados y ahora puede transmitir altos niveles de potencia (hasta 11 kW) con una eficiencia de hasta el 92%..

El sistema de tecnología de transferencia de energía inalámbrica de campo cercano fue originalmente puesto a uso comercial por el propio Soljačić, quien en 2017, fundó una empresa llamada WiTricity, que diseña sistemas de carga inalámbrica remota para vehículos eléctricos. Otras empresas, como Ossia y Energous, han demostrado la carga inalámbrica desde una distancia de hasta 30 pies, aunque la eficiencia se reduce drásticamente con el aumento de la distancia..

Con la carga inalámbrica cada vez más común, incluso la carga inalámbrica remota parece estar lista para afectar a la electrónica de consumo más temprano que tarde. Xiaomi anunció el mes pasado una tecnología de carga inalámbrica remota llamada 'Mi Air Charge' que puede cargar varios dispositivos simultáneamente mientras juegas, caminas o incluso cuando hay algo en el camino..

Es un cargador de 5W que usa 144 antenas en la estación base para enviar ondas milimétricas a los dispositivos receptores. A principios de febrero, no se sabe cuándo llegará el dispositivo al mercado..

Aplicación en industrias de IoT, sanidad y automoción

Si bien WiTriCity está llevando la carga inalámbrica a los automóviles, otras empresas de todo el mundo están incorporando la tecnología en otras industrias, incluida la salud, la robótica y más. La industria automotriz, sin embargo, sigue siendo uno de los mayores patrocinadores de la tecnología..

Decenas de modelos de automóviles ahora ofrecen carga inalámbrica basada en Qi en sus cabinas, mientras que muchos vehículos eléctricos, como el Mercedes Benz S550e, pueden cargar de forma inalámbrica simplemente estacionándose sobre una plataforma de carga. En el futuro, los vehículos podrían incluso cargarse mientras están en movimiento, gracias a una tecnología llamada carga dinámica de vehículos eléctricos (DEVC)..

Con la carga inalámbrica y sus beneficios que van más allá de los confines del sector de la electrónica de consumo, los expertos predicen que se puede utilizar en dispositivos de implantes médicos como marcapasos cardíacos y otras bombas de asistencia cardíaca. En 2018, el Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) hizo una demostración de un sistema llamado In Vivo Networking (IVN) que permite que los dispositivos médicos implantados dentro del cuerpo humano funcionen mientras obtienen energía de ondas de radio externas..

La invención allana el camino para dispositivos implantables y sensores microscópicos integrados aún más potentes. Los posibles casos de uso incluyen hardware implantable para monitorear los niveles de azúcar en sangre y otros parámetros críticos.

Con el alcance y la escala de la carga inalámbrica que continúan aumentando, los casos de uso futuros de la tecnología también pueden incluir otras aplicaciones innovadoras, como mesas de restaurante que funcionan como una plataforma de carga para teléfonos inteligentes, muebles con carga inalámbrica integrada y mostradores de cocina que alimentan tostadoras. , amoladoras y otros electrodomésticos de forma inalámbrica. Es probable que el aumento de los beneficios y las aplicaciones también mejore la adopción de la carga inalámbrica, pero no está claro de inmediato cuándo sucedería..

Smartphones con carga inalámbrica

En 2009, Palm Pre se convirtió en el primer teléfono inteligente disponible comercialmente en ofrecer carga inalámbrica. Desde entonces, docenas de dispositivos han adoptado la función, incluido el Droid Charge en 2011 y el Nokia Lumia 920 en 2012. Hoy en día, hay muchos modelos de teléfonos inteligentes que ofrecen los beneficios de la carga inalámbrica. Algunos de los últimos teléfonos inteligentes que ofrecen la función incluyen:

• Samsung galaxy serie S21
• iPhone serie 12
• Google Pixel 5
• Serie Galaxy Note 21
• OnePlus 8 Pro

Los mejores cargadores inalámbricos

Hay muchos cargadores inalámbricos disponibles en el mercado y la mayoría de ellos se adhieren al estándar Qi para una máxima compatibilidad. Aquí, enumeramos algunos de los mejores que puede comprar en este momento:

• Cargador MagSafe de Apple (certificado para dispositivos Apple seleccionados): ($ 39)
• Cargador inalámbrico Samsung de 15 W: ($ 79,99)
• Aleación Anker PowerWave: ($ 29.99)
• Cargador inalámbrico RAVPower: ($ 22,99)
• Cargador inalámbrico Philips Fabric: ($ 19.88)

¿Qué es Apple MagSafe Charging? Diferencia entre Magsafe y Qi

Introducido junto con el iPhone 12, MagSafe es una versión mejorada de la tecnología de carga inalámbrica existente de Apple y ofrece beneficios adicionales. Todavía se basa en la tecnología de carga Qi en su núcleo y, como tal, es compatible con los cargadores Qi. Sin embargo, lo que MagSafe hace de manera diferente es que ayuda a alinear correctamente el teléfono inteligente con el cargador para un proceso de carga más rápido y eficiente..

Para lograr una mejor alineación para su tecnología MagSafe, Apple agregó anillos de imanes alrededor de la bobina de carga del iPhone para ayudar a que el dispositivo encaje en su lugar cuando se coloca en la alfombrilla de carga. Apple también mejoró la velocidad de carga con MagSafe en la serie iPhone 12, que ahora ofrece hasta 15W en lugar de los 7.5W de los modelos anteriores..

El cargador MagSafe de Apple está certificado para funcionar con dispositivos Apple seleccionados, incluidos, entre otros, la serie iPhone 12, Apple Watch y AirPods Pro. Sin embargo, se ha demostrado que es compatible con varios teléfonos inteligentes Android, incluidos Google Pixel 5, Samsung Galaxy Z Fold 2, Galaxy Note 10 series y más. Eso no es sorprendente, dado que Apple también adoptó el estándar de carga Qi de WPC para su tecnología MagSafe. Del mismo modo, los iPhones con soporte de carga inalámbrica (MagSafe o de otro tipo) se pueden cargar utilizando cualquier alfombrilla de carga Qi existente..

También puede consultar nuestra lista detallada de los mejores cargadores inalámbricos y los mejores soportes para coche de carga inalámbrica MagSafe para la serie iPhone 12.

Preguntas frecuentes

• ¿Cómo sé si mi dispositivo se puede cargar de forma inalámbrica??

Para saber si su teléfono, reloj o audífonos son compatibles con la función, consulte el manual del usuario que recibió con la caja de venta minorista. Dado que la carga inalámbrica es una de las características más destacadas en cualquier dispositivo, se mencionará de manera bastante prominente si corresponde. Visite también el sitio web del proveedor y busque en la web para obtener más información sobre las características y la funcionalidad de su dispositivo..

Tenga en cuenta que, a partir de ahora, todos los teléfonos que admiten la carga inalámbrica aún se pueden cargar con cables como de costumbre. Sin embargo, eso podría cambiar, con informes que sugieren que Apple podría estar planeando eliminar por completo los puertos en futuros iPhones, aunque eso aún podría estar un poco lejos..

• ¿Puedo cargar un teléfono inteligente en su estuche o necesito un estuche especial??

La mayoría de las fundas de policarbonato y TPU, ya sean transparentes o no, le permitirán cargar su teléfono de forma inalámbrica. Los estuches más gruesos y "resistentes" son excepciones a la regla. Entonces, si su teléfono admite la función y planea usarla, asegúrese de comprar un estuche que esté claramente marcado como compatible.

• ¿Cómo configuro la carga inalámbrica??

Compra un cargador inalámbrico compatible y conéctalo a una toma de corriente con el adaptador de corriente que viene con tu accesorio o uno recomendado por el fabricante. Una vez que la alfombrilla de carga esté consumiendo energía, coloque su teléfono sobre ella con la pantalla hacia arriba. Para un mejor rendimiento, colóquelo en el centro del cargador. En caso de alfombrillas de carga doble o triple, coloque el teléfono u otros dispositivos en la ubicación exacta recomendada por el fabricante..

• ¿Puedo cargar de forma inalámbrica en mi coche??

Muchos automóviles vienen con estaciones de carga instaladas de fábrica. Incluso si su automóvil no viene con uno, aún puede agregar fácilmente un cargador inalámbrico de posventa para automóviles. Asegúrese de comprar la especificación adecuada para su dispositivo. Además, asegúrese de que tanto el cargador como el dispositivo que está intentando cargar cumplan con el mismo estándar de carga. Lea este artículo con todo detalle para saber más.

• ¿La carga inalámbrica calienta el teléfono??

El calentamiento generalmente ocurre debido a la ineficiencia en la transferencia de energía, por lo que cuanto más eficiente sea su plataforma de carga, menos caliente estará su teléfono. Dicho esto, la carga inalámbrica es ineficiente por naturaleza, por lo que siempre habrá un exceso de calor. Siempre que tanto el teléfono como la plataforma de carga cumplan con los estándares establecidos, no debe preocuparse por una repetición del fiasco del Galaxy Note 7..

• ¿La carga inalámbrica es más rápida que la carga por cable (beneficios, si los hubiera)??

Como ya se mencionó, la carga inalámbrica es dolorosamente lenta en comparación con la carga por cable. Es otra consecuencia de la ineficiencia en la transferencia de energía de forma inalámbrica. Entonces, sí, la carga inalámbrica es más lenta, calienta su dispositivo y no le permite usar su teléfono libremente mientras se carga. Las cosas están cambiando con la carga inalámbrica remota y otras innovaciones nuevas, pero es probable que continúe a la zaga de la carga por cable en términos de velocidad y eficiencia en el futuro previsible..

El futuro de la tecnología de carga está aquí

Los científicos creen que solo han arañado la superficie de lo que la tecnología de carga inalámbrica tiene para ofrecer. En los próximos años, a medida que la tecnología madure, ofrecerá más tanto en términos de alcance como de rendimiento. Hasta entonces, seguirá siendo en su mayoría una característica relativamente de nicho como una función deseable, pero no crítica, en dispositivos de consumo como teléfonos, relojes y auriculares. De cualquier manera, ahora que sabe tanto sobre la carga inalámbrica, sus beneficios (ventajas) y sus inconvenientes (desventajas), háganos saber si es imprescindible en su próximo teléfono inteligente o si todavía siente que es un truco. que todavía no está listo para el horario estelar.