Elettronica_Oggi_444

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POWER
wireless
41 - ELETTRONICA OGGI 444 - APRILE 2015
Energia senza fili
per gli smartphone
La ricarica senza fili e senza caricatori per i telefonini e i
tablet sta diventando competitiva ed è ormai prossima
alla diffusione planetaria. Dopo aver preso in conside-
razione le tecnologie più esotiche basate sulle microonde
o su altri principi fisici, i costruttori hanno definitivamente
prescelto l’induzione elettromagnetica, per fare in modo che
basti una piattaforma grande come un tappetino per mouse
per ospitare un solenoide capace di irradiare un’onda elet-
tromagnetica a bassa frequenza con energia sufficiente per
ricaricare a distanza di pochi cm le batterie degli smartpho-
ne.
Per riassumere, l’induzione è governata dalla legge di Fara-
day che dice che un campo magnetico tempovariante induce
su un circuito a esso concatenato una corrente e perciò an-
che una differenza di potenziale proporzionale alla variazione
del flusso magnetico nel tempo, ossia ΔV=ΔΦ(B)/Δt. Una va-
riante di questo principio viene usata per fabbricare i fornelli
a induzione, dove però l’energia è maggiore e viene logica-
mente convertita in calore. Nell’impiego per la ricarica senza
fili di energia ne basta poca, ma dato che le persone possono
trovarsi vicine agli smartphone e alle piattaforme di carica,
allora è indispensabile che la frequenza delle onde di potenza
irradiate sia sufficientemente bassa per non causare effetti
nocivi. Il più importante consorzio di aziende che ha definito
le direttive standard in proposito è il
e fra le norme prescritte nello standard Qi c’è anche la
frequenza, che deve essere inferiore persino a quella delle
radio AM e perciò assolutamente incapace di causare effetti
ionizzanti, ottici, elettromagnetici o termici sull’uomo. Pari-
menti la potenza massima non può mai superare 5W, mentre
il consumo della piattaforma in standby deve essere limitato
a 0,0001W.
Va detto che attualmente il consorzio WPC sembra catturare
i lavori delle precedenti alleanze, Alliance for Wireless Power
(A4WP) e Power Matter Alliance (PMA), che ivi stanno con-
fluendo. Certamente la disponibilità di uno standard inter-
nazionale dà il vantaggio che tutti gli smartphone certificati
con il logo WPC Qi possano essere ricaricati appoggiandoli
sulle piattaforme di carica con il medesimo logo, indipenden-
temente dal costruttore e dal modello e, inoltre, se c’è posto
se ne può affiancare anche più di uno. In pratica, sul tappetino
grande come un mouse pad c’è un avvolgimento principale
che viene percorso da una corrente alternata che genera un
campo magnetico che viene irradiato a una distanza di una
manciata di cm. Dentro ogni smartphone certificato Qi c’è un
secondo avvolgimento più piccolo che riceve l’energia irra-
diata e la converte in una tensione e in una corrente che ser-
vono a ricaricare la batteria. Oltre alle direttive base, nell’ulti-
ma versione 1.1.2 dello standard Qi sono state recentemente
aggiunte ulteriori norme che guidano i costruttori a fabbrica-
Lucio Pellizzari I tappetini per la ricarica magnetica dei
telefonini stanno per diventare d’uso comune
e consentiranno di buttare via gli attuali
caricatori
Fig. 1 – Il Power Application Controller PAC5220WP di Active-Semi è
certificato WPC 1.1.2 ed eroga 5 W ma è modulare e consente configu-
razioni multiple di maggior potenza