অদৃশ্য কর্ড: কিভাবে ওয়্যারলেস চার্জিং একটি কোর ছাড়া একটি ট্রান্সফরমার

ভূমিকা

আপনার ফোনটিকে একটি প্যাডে রাখুন এবং এটি চার্জ হবে — কোনো ধাতব স্পর্শ নেই, কোনো প্লাগ নেই৷ ম্যাজিকের মতো দেখতে আসলেই একটি ট্রান্সফরমার যার আয়রন কোর সরানো হয়েছে। একটি ওয়্যারলেস চার্জার হল দুটি কয়েল: একটি প্যাডে (ট্রান্সমিটার, বা Tx ) এবং একটি আপনার ডিভাইসের ভিতরে (রিসিভার বা Rx )। একটি স্তরিত কোর ভাগ করার পরিবর্তে, তারা পরিবর্তনশীল চৌম্বক ক্ষেত্রের মাধ্যমে একটি বায়ু ফাঁক জুড়ে "কথা"। একজন শিক্ষানবিশের জন্য, এটিকে মনে করুন যে দুজন লোক তাদের মধ্যে একটি প্রাচীরের সাথে একই সুর গুনগুন করছে — কম্পন চলে যায়, কিন্তু কিছুই সংযোগ করে না।

নীতি ও প্রকারভেদ

উভয় কয়েল ফ্যারাডে এর আনয়নের নিয়ম মেনে চলে (1831 সালে আবিষ্কৃত হয়েছিল): Tx কয়েলে একটি পরিবর্তনশীল কারেন্ট একটি পরিবর্তনশীল চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি করে এবং সেই ক্ষেত্রটি Rx কয়েলে একটি ভোল্টেজ তৈরি করে। আইইইই এবং ওয়্যারলেস পাওয়ার কনসোর্টিয়াম (ডব্লিউপিসি) অনুসারে, এটি "ইন্ডাকটিভ চার্জিং" — যে কোনও ট্রান্সফরমারের মতো একই পদার্থবিদ্যা, কেবলমাত্র 1 এর নীচে একটি কাপলিং সহগ k সহ। একটি সাধারণ পাওয়ার ট্রান্সফরমার k ≈ 0.99 এ পৌঁছায়; একটি Qi সিস্টেম সাধারণত k = 0.3–0.7 (টেক্সাস ইন্সট্রুমেন্টস, WPC অ্যাপ্লিকেশন নোট) এর কাছাকাছি থাকে। ফাঁক বন্ধ করুন এবং কয়েল এবং k রাইজ সারিবদ্ধ করুন; কাত বা তাদের অফসেট এবং এটি ধসে পড়ে।

Qi স্ট্যান্ডার্ড (IEC 63563-1:2025) 87-205 kHz এ কয়েল চালায়। যেহেতু কাপলিংটি ঢিলেঢালা, ইঞ্জিনিয়াররা প্রতিটি কয়েলে একটি অনুরণিত ক্যাপাসিটর যোগ করে — সাধারণত সিরিজ-সিরিজ ("SS") ট্যাঙ্ক (IEEE ওয়্যারলেস-পাওয়ার সার্ভে) — তাই জোড়াটি একটি টিউনড সার্কিটের মতো আচরণ করে। একটি কুণ্ডলীর গুণমান ফ্যাক্টর Q (সঞ্চিত শক্তি ÷ প্রতি চক্রের শক্তি হারানো) সেট করে যে শক্তি বিবর্ণ হওয়ার আগে কতদূর যায়।

আবেদনের উদাহরণ

একটি Qi প্যাডে, প্রাচীর থেকে DC Tx কয়েলে উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি AC হয়ে যায়। প্রতিটি কয়েলের পিছনে একটি ফেরাইট শিল্ড ব্যাটারির পরিবর্তে ফ্লাক্সকে এগিয়ে নিয়ে যায়। ক্ষেত্রটি 2-8 মিমি বায়ু ব্যবধান অতিক্রম করে, Rx কয়েলে AC প্ররোচিত করে, যা একটি সিঙ্ক্রোনাস রেকটিফায়ার ব্যাটারির জন্য 5 V / 9 V DC তে রূপান্তরিত করে। কার্যক্ষমতা সাধারণত 70-80% একটি 15 ওয়াট কিউই চার্জার (WPC-প্রত্যয়িত ডিজাইন) এর জন্য শেষ থেকে শেষ , ফোনটি কেন্দ্রের বাইরে স্লিপ করার সাথে সাথে কমে যায়। দুই পক্ষও "কথা": রিসিভার চার্জ লেভেল রিপোর্ট করার জন্য তার লোড (ASK) পরিবর্তন করে, এবং ট্রান্সমিটার শক্তি সামঞ্জস্য করতে ফ্রিকোয়েন্সি পরিবর্তন করে (FSK) - একটি বন্ধ লুপ যা জিনিসগুলিকে নিরাপদ রাখে।

সাধারণ ভুল ধারণা এবং মজার ঘটনা

ভুল ধারণা: "এটি ওয়াই-ফাইয়ের মতো বাতাসের মাধ্যমে শক্তিকে বিম করে।" সত্য নয়। এটি কাছাকাছি-ক্ষেত্র চৌম্বক আবেশ - একটি ফাঁক জুড়ে একটি ট্রান্সফরমার বিভক্ত। ক্ষেত্রটি দূরত্ব এবং মিসলাইনমেন্টের সাথে খাড়াভাবে পড়ে যায়, এই কারণেই একটি মুদ্রা কয়েক সেন্টিমিটার দূরে সবে দম্পতিরা। একই দুর্বল, স্থানীয় ক্ষেত্র বিদেশী বস্তু সনাক্তকরণকে ট্রিগার করে: এডি স্রোত থেকে বিপথগামী ধাতু উত্তপ্ত হয়, তাই Qi প্রায় 200 ms (Qi v1.3 স্পেক অনুযায়ী) শক্তি বন্ধ করে দেয়। এটি একটি নিরাপত্তা বৈশিষ্ট্য, সম্প্রচার নয়।

মজার ঘটনা: অভিন্ন নীতি নাটকীয়ভাবে স্কেল করে। Qi2 (2023) চৌম্বকীয় প্রান্তিককরণ যোগ করে এবং 25 ওয়াট পর্যন্ত পৌঁছায়; WPC "Ki" প্রোগ্রাম কর্ডলেস রান্নাঘরের যন্ত্রপাতিকে ~2.2 kW-তে ঠেলে দেয়; এবং বৈদ্যুতিক-গাড়ির প্যাডগুলি গ্যারেজ-ফ্লোরের ফাঁকে কিলোওয়াট স্থানান্তর করে। আপনার বৈদ্যুতিক টুথব্রাশ এবং NFC ট্যাপ-টু-পে (13.56 MHz) একই কয়েল-কাপল্ড ট্রিক ব্যবহার করে। ট্রান্সফরমার, দেখা যাচ্ছে, আপনার ফোনের অনেক আগে ওয়্যারলেস ছিল।