ที่ชาร์จไร้สาย (Wireless Charger) ทำงานอย่างไร
พักหลังนี้เทคโนโลยีหนึ่งที่เริ่มเป็นที่ฮือฮาอีกครั้งในวงการโทรศัพท์มือถือคือระบบชาร์จแบตแบบไร้สาย (Wireless Charger) ที่ถูกนำมาใช้ในมือถือหลายรุ่นเช่น Samsung Galaxy S III, Nokia Lumia 920 เป็นต้น เชื่อว่าหลายต่อหลายคนคงสงสัยว่ามันเป็นเวทมนตร์หรืออย่างไรถึงสามารถส่งก้อนพลังงานผ่านอากาศอันว่างเปล่าไปยังโทรศัพท์มือถือได้ แล้วรู้หรือไม่จริงๆเทคโนโลยีนี้มันต่อยอดมาจากการทดลองวิทยาศาสตร์วัยเด็กของเราๆนี่แหละ วันนี้ TechWhatWhy จะมาช่วยล้วงแคะแกะเกาว่าเจ้า Wireless Charger มันทำงานเยี่ยงไร ให้หายสงสัยกันโดยถ้วนหน้า
จริงๆแล้วเพื่อให้เข้าใจง่ายๆ เราขอเทียบกับที่ชาร์จแบบมีสายก่อนละกันเพราะแท้จริงแล้ว Wireless Charger มันก็ทำงานเหมือนที่ชาร์จแบบมีสายนั่นแหละ เพียงแต่มันมีกลไกการส่งต่อก้อนพลังงานไปทางอากาศจากตัวส่งไปยังตัวรับ
คราวนี้ Charger ตัวน้อยถูกตัดสายทิ้งไปอย่างไร้เยื่อใย แล้วประกอบเข้าไปด้วยกลไกชุดหนึ่ง
กลไกนี้เองที่เป็นส่วนสำคัญของการชาร์จไร้สาย ทางเทคนิคแล้วจริงๆมันเรียกว่า "การส่งต่อพลังงานด้วยการเหนี่ยวนำ" หรือ Inductive และ Wireless Charger ชื่อจริงๆของมันคือ "Inductive Charger" แต่ชื่อมัน Geek เกิ๊น ก็เลยถูกเปลี่ยนให้เข้าใจง่ายนั่นเอง แล้วมันทำงานอย่างไร?
เชื่อว่าตอนเด็กๆคงมีโอกาสได้เล่นแม่เหล็กไฟฟ้ากันทุกคน ที่เรามานั่งเอาขดลวดอาบน้ำยาพันๆๆๆท่อ แล้วปล่อยกระแสไฟฟ้าเข้า ปรากฎว่ามีแรงแม่เหล็กพุ่งออกมาจากท่อได้อย่างน่าอัศจรรย์ใจ และนี่เองคือส่วนของการส่งพลังงาน ! โดยใช้หลักการเปลี่ยนกระแสไฟฟ้าให้เป็นสนามแม่เหล็กแผ่ออกไป ภายในแผ่น Charging Pad ที่ดูหรูหรา แท้จริงแล้วภายในก็เป็นขดลวดอาบน้ำยาขดๆอยู่หลายสิบรอบนั่นเอง !
เริ่มใกล้ความจริงแล้ว เริ่มใกล้ความจริง ถ้ามองจากภาพด้านบนให้จินตนาการว่ามี "กลุ่มก้อนพลังงาน" พุ่งตรงออกมาจากพื้นที่สีดำตรงกลาง (ไม่ใช่รายการคนอวดผีนะ) แล้วสงสัยกันหละสิว่าตัวรับทำงานอย่างไร ... จริงๆแล้วมันใช้ขดลวดแบบเดียวกันเลย เพราะปรากฎการณ์นี้สามารถทำกลับได้ กล่าวคือถ้าจ่ายไฟฟ้าเข้าไปจะได้เป็นสนามแม่เหล็กออกมา แต่ถ้าจ่ายสนามแม่เหล็กเข้าไปในพื้นที่ตรงกลาง เราก็จะได้กระแสไฟฟ้าออกมาทางสายนั่นเองงง ดังนั้นในฝั่งของตัวรับที่แปะอยู่ที่ฝาหลังมันก็เป็นขดลวดแบบนี้นี่แหละ เพียงแต่อาจจะพันบางกว่าหน่อยนึงเพื่อแปลงแรงดันไฟฟ้าลงให้เหมาะกับการชาร์จแบตมือถือ จากนั้นกระแสไฟฟ้าก็จะถูกส่งไปแปลงแรงดันให้คงที่ก่อนจะส่งเข้าไปชาร์จแบตโดยตรง
และเมื่อทุกอย่างประกอบกัน มันจึงได้เป็น Wireless Charger ที่ทำงานได้อย่างน่าอัศจรรย์นั่นเอง !
เห็นมั้ยหละ เทคนิคด้านหลังเจ้า Wireless Charger มันง่ายมาก จริงๆถ้าเปรี้ยวจะทำเองก็ยังได้ (แต่อย่าไปเปรี้ยวเลย เดี๋ยวมือถือพัง ๕๕๕) และอีกสิ่งที่เราควรจะรู้เพิ่มต่อจากความรู้ด้านบนคือสนามแม่เหล็กไม่ได้พุ่งเป็นเส้นตรง หากแต่มันจะพุ่งแล้ววนกลับไปยังอีกฝั่งหนึ่งเป็นเส้นโค้ง
อาจจะดู Geek ไปหน่อยนึงสำหรับภาพนี้ แต่อธิบายง่ายๆเลยก็คือ หากเรามองสนามแม่เหล็กเป็นเส้นๆ หากเส้นไหนพุ่งออกจากตัวส่งแล้วสามารถพุ่งข้ามไปยังตัวรับได้ มันก็จะกลายเป็นกระแสไฟฟ้า แต่ถ้ามันพุ่งไปไม่ถึง มันจะวนกลับไปยังอีกขั้วหนึ่ง และพลังงานจากเส้นนั้นก็จะกลายเป็นพลังงานที่สูญเสียไปโดยเปล่าประโยชน์ (Waste) ... แล้วประเด็นอะไรที่จะทำให้มันพุ่งไปไม่ถึงบ้าง? อย่างแรกเลยคือ "ระยะห่าง" ถ้าคุณจะใช้ Wireless Charger ก็ควรวางมือถือประกบไว้กับตัว Charging Pad ให้แนบชิดที่สุด เพราะแค่คุณยกขึ้นมา 1 เซนติเมตร พลังงานก็จะหายไปเป็น 10% แล้ว อีกปัจจัยหนึ่งคือ "การเหลื่อมกันของขดลวด" ถ้าเราวางมือถือกับ Charging Pad แบบเหลื่อมกัน ก็จะทำให้พลังงานก้อนหนึ่งพุ่งออกไปในอากาศและกลายเป็นพลังงานไร้ค่าไป ดังนั้นเวลาวางก็ควรจะวางในตำแหน่งที่เค้ากำหนด จะได้ประสิทธิภาพที่ดีที่สุด
อย่างไรก็ตาม การส่งต่อพลังงานด้วยการเหนี่ยวนำเช่นนี้ยังไงก็ต้องมีพลังงานที่สูญเสีย นี่คือข้อแตกต่างของ Wireless Charger แต่ละเจ้า และเจ้าที่ถูกนำมาใช้เยอะที่สุดในตอนนี้คือ Qi (อ่านว่า ชี่ มาจากพลังงานชี่นั่นเอง) ที่บอกว่าอัตราการส่งต่อพลังงานทำได้ถึง 70% จึงเปลืองค่าไฟน้อยกว่าเจ้าอื่นๆ และข้อดีของการที่แต่ละเจ้าใช้ผลิตภัณฑ์ของ Qi คือ เราสามารถใช้งานข้ามยี่ห้อกันได้ เช่น เอา Lumia 920 ไปชาร์จบนแท่นของ Nexus 4 เป็นต้น ทั้งนี้ทั้งนั้นไม่ว่าจะใช้เจ้าไหน ก็เตรียมจ่ายเงินค่าไฟเพิ่มได้เพราะยังไงพลังงานก็มีการสูญเสีย และสิ่งที่แถมมาคือกว่าจะชาร์จเต็มก็ใช้เวลามากขึ้น แต่แลกกับความสะดวกแล้วก็ถือว่าคุ้มนะ
ต้องขอขอบคุณข้อมูลดีๆจากเว็บไซต์ http://techwhatwhy.com
พักหลังนี้เทคโนโลยีหนึ่งที่เริ่มเป็นที่ฮือฮาอีกครั้งในวงการโทรศัพท์มือถือคือระบบชาร์จแบตแบบไร้สาย (Wireless Charger) ที่ถูกนำมาใช้ในมือถือหลายรุ่นเช่น Samsung Galaxy S III, Nokia Lumia 920 เป็นต้น เชื่อว่าหลายต่อหลายคนคงสงสัยว่ามันเป็นเวทมนตร์หรืออย่างไรถึงสามารถส่งก้อนพลังงานผ่านอากาศอันว่างเปล่าไปยังโทรศัพท์มือถือได้ แล้วรู้หรือไม่จริงๆเทคโนโลยีนี้มันต่อยอดมาจากการทดลองวิทยาศาสตร์วัยเด็กของเราๆนี่แหละ วันนี้ TechWhatWhy จะมาช่วยล้วงแคะแกะเกาว่าเจ้า Wireless Charger มันทำงานเยี่ยงไร ให้หายสงสัยกันโดยถ้วนหน้า
จริงๆแล้วเพื่อให้เข้าใจง่ายๆ เราขอเทียบกับที่ชาร์จแบบมีสายก่อนละกันเพราะแท้จริงแล้ว Wireless Charger มันก็ทำงานเหมือนที่ชาร์จแบบมีสายนั่นแหละ เพียงแต่มันมีกลไกการส่งต่อก้อนพลังงานไปทางอากาศจากตัวส่งไปยังตัวรับ
คราวนี้ Charger ตัวน้อยถูกตัดสายทิ้งไปอย่างไร้เยื่อใย แล้วประกอบเข้าไปด้วยกลไกชุดหนึ่ง
กลไกนี้เองที่เป็นส่วนสำคัญของการชาร์จไร้สาย ทางเทคนิคแล้วจริงๆมันเรียกว่า "การส่งต่อพลังงานด้วยการเหนี่ยวนำ" หรือ Inductive และ Wireless Charger ชื่อจริงๆของมันคือ "Inductive Charger" แต่ชื่อมัน Geek เกิ๊น ก็เลยถูกเปลี่ยนให้เข้าใจง่ายนั่นเอง แล้วมันทำงานอย่างไร?
เชื่อว่าตอนเด็กๆคงมีโอกาสได้เล่นแม่เหล็กไฟฟ้ากันทุกคน ที่เรามานั่งเอาขดลวดอาบน้ำยาพันๆๆๆท่อ แล้วปล่อยกระแสไฟฟ้าเข้า ปรากฎว่ามีแรงแม่เหล็กพุ่งออกมาจากท่อได้อย่างน่าอัศจรรย์ใจ และนี่เองคือส่วนของการส่งพลังงาน ! โดยใช้หลักการเปลี่ยนกระแสไฟฟ้าให้เป็นสนามแม่เหล็กแผ่ออกไป ภายในแผ่น Charging Pad ที่ดูหรูหรา แท้จริงแล้วภายในก็เป็นขดลวดอาบน้ำยาขดๆอยู่หลายสิบรอบนั่นเอง !
เริ่มใกล้ความจริงแล้ว เริ่มใกล้ความจริง ถ้ามองจากภาพด้านบนให้จินตนาการว่ามี "กลุ่มก้อนพลังงาน" พุ่งตรงออกมาจากพื้นที่สีดำตรงกลาง (ไม่ใช่รายการคนอวดผีนะ) แล้วสงสัยกันหละสิว่าตัวรับทำงานอย่างไร ... จริงๆแล้วมันใช้ขดลวดแบบเดียวกันเลย เพราะปรากฎการณ์นี้สามารถทำกลับได้ กล่าวคือถ้าจ่ายไฟฟ้าเข้าไปจะได้เป็นสนามแม่เหล็กออกมา แต่ถ้าจ่ายสนามแม่เหล็กเข้าไปในพื้นที่ตรงกลาง เราก็จะได้กระแสไฟฟ้าออกมาทางสายนั่นเองงง ดังนั้นในฝั่งของตัวรับที่แปะอยู่ที่ฝาหลังมันก็เป็นขดลวดแบบนี้นี่แหละ เพียงแต่อาจจะพันบางกว่าหน่อยนึงเพื่อแปลงแรงดันไฟฟ้าลงให้เหมาะกับการชาร์จแบตมือถือ จากนั้นกระแสไฟฟ้าก็จะถูกส่งไปแปลงแรงดันให้คงที่ก่อนจะส่งเข้าไปชาร์จแบตโดยตรง
และเมื่อทุกอย่างประกอบกัน มันจึงได้เป็น Wireless Charger ที่ทำงานได้อย่างน่าอัศจรรย์นั่นเอง !
เห็นมั้ยหละ เทคนิคด้านหลังเจ้า Wireless Charger มันง่ายมาก จริงๆถ้าเปรี้ยวจะทำเองก็ยังได้ (แต่อย่าไปเปรี้ยวเลย เดี๋ยวมือถือพัง ๕๕๕) และอีกสิ่งที่เราควรจะรู้เพิ่มต่อจากความรู้ด้านบนคือสนามแม่เหล็กไม่ได้พุ่งเป็นเส้นตรง หากแต่มันจะพุ่งแล้ววนกลับไปยังอีกฝั่งหนึ่งเป็นเส้นโค้ง
อาจจะดู Geek ไปหน่อยนึงสำหรับภาพนี้ แต่อธิบายง่ายๆเลยก็คือ หากเรามองสนามแม่เหล็กเป็นเส้นๆ หากเส้นไหนพุ่งออกจากตัวส่งแล้วสามารถพุ่งข้ามไปยังตัวรับได้ มันก็จะกลายเป็นกระแสไฟฟ้า แต่ถ้ามันพุ่งไปไม่ถึง มันจะวนกลับไปยังอีกขั้วหนึ่ง และพลังงานจากเส้นนั้นก็จะกลายเป็นพลังงานที่สูญเสียไปโดยเปล่าประโยชน์ (Waste) ... แล้วประเด็นอะไรที่จะทำให้มันพุ่งไปไม่ถึงบ้าง? อย่างแรกเลยคือ "ระยะห่าง" ถ้าคุณจะใช้ Wireless Charger ก็ควรวางมือถือประกบไว้กับตัว Charging Pad ให้แนบชิดที่สุด เพราะแค่คุณยกขึ้นมา 1 เซนติเมตร พลังงานก็จะหายไปเป็น 10% แล้ว อีกปัจจัยหนึ่งคือ "การเหลื่อมกันของขดลวด" ถ้าเราวางมือถือกับ Charging Pad แบบเหลื่อมกัน ก็จะทำให้พลังงานก้อนหนึ่งพุ่งออกไปในอากาศและกลายเป็นพลังงานไร้ค่าไป ดังนั้นเวลาวางก็ควรจะวางในตำแหน่งที่เค้ากำหนด จะได้ประสิทธิภาพที่ดีที่สุด
อย่างไรก็ตาม การส่งต่อพลังงานด้วยการเหนี่ยวนำเช่นนี้ยังไงก็ต้องมีพลังงานที่สูญเสีย นี่คือข้อแตกต่างของ Wireless Charger แต่ละเจ้า และเจ้าที่ถูกนำมาใช้เยอะที่สุดในตอนนี้คือ Qi (อ่านว่า ชี่ มาจากพลังงานชี่นั่นเอง) ที่บอกว่าอัตราการส่งต่อพลังงานทำได้ถึง 70% จึงเปลืองค่าไฟน้อยกว่าเจ้าอื่นๆ และข้อดีของการที่แต่ละเจ้าใช้ผลิตภัณฑ์ของ Qi คือ เราสามารถใช้งานข้ามยี่ห้อกันได้ เช่น เอา Lumia 920 ไปชาร์จบนแท่นของ Nexus 4 เป็นต้น ทั้งนี้ทั้งนั้นไม่ว่าจะใช้เจ้าไหน ก็เตรียมจ่ายเงินค่าไฟเพิ่มได้เพราะยังไงพลังงานก็มีการสูญเสีย และสิ่งที่แถมมาคือกว่าจะชาร์จเต็มก็ใช้เวลามากขึ้น แต่แลกกับความสะดวกแล้วก็ถือว่าคุ้มนะ
