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Por que carregamento sem fio é tão lento? Entenda

Descubram porque de até hoje os smartphones com carregamento sem fio serem muito lentos quando comparados com o carregamento com fio.
Por | 24 de fevereiro de 2020 às 19:14

Nos últimos 5 anos, a velocidade de carregamento sem fio aumentou de cerca de 5 watts para 10 ou 15 watts em vários smartphones. Isso não é ruim, porém, com novos smartphones como o Galaxy S20 e o Huawei Mate X com velocidades de carregamento com fio de 45 e 55 watts, ou mesmo o Realme X50 Pro com 65W, 15W fica parecendo algo arcaico de tão lento. Mas você já se perguntou porque os carregadores sem fio são tão lentos ainda?

A resposta mais direta é: ainda é muito difícil tornar os carregadores sem fio poderosos e, ao mesmo tempo, deixar eles seguros para os usuários. Vamos descobrir porque isso acontece.

Primeiro, vamos analisar como funciona o carregamento sem fio

Os carregadores sem fio enviam energia para o seu celular através de indução magnética e ressonância magnética. Ou, em termos mais leigos, os carregadores sem fio extraem eletricidade da tomada, passam a mesma por uma bobina e essa gera um campo magnético. Esse campo magnético interage com uma segunda bobina dentro do smartphone para gerar uma corrente elétrica, que o celular usa para carregar a bateria.

Por esse motivo, smartphones de metal não conseguem ter carregamento sem fio. O metal conduziria a energia do campo magnético para a carcaça do aparelho, não chegando do outro lado.

Uma analogia mais próxima seria comparar o campo magnético com o sol da manhã em uma janela, enquanto a carcaça de metal seria como puxar as cortinas. O sol ilumina o lado de fora da cortina, mas a luz não pode entrar. Uma traseira de plástico ou de vidro seria como o vidro de uma janela transparente sem cortinas, pois a luz passaria direto, já que vidro ou plástico não são condutores de energia.

Simples, certo? Vamos um pouco mais fundo. A Lei de Indução de Faraday afirma que um campo elétrico sempre gera um campo magnético e vice-versa. Isso significa que todos os eletrônicos, incluindo lâmpadas, emitem um campo magnético. Infelizmente, uma lâmpada não pode carregar um celular, pois ele foi desenvolvido para funcionar apenas com campos magnéticos com uma taxa e intensidade específicas.

Essa taxa e intensidade especificadas são geralmente descritas como um “padrão”. Os smartphones modernos são feitos para suportar uma variedade de padrões diferentes, sendo o mais famoso e usado o Qi. Cada padrão de carregamento sem fio suporta velocidades de carregamento diferentes, e é por isso que os smartphones da Samsung possuem bobinas exclusivas que podem tirar proveito do carregamento sem fio de 15 watts, enquanto outros dispositivos são limitados em velocidades mais baixas.

Tudo bem, agora que sabemos muito sobre o carregamento sem fio e os campos magnéticos, podemos finalmente abordar a grande questão: por que os carregadores sem fio ainda são tão lentos?

Carregadores sem fio podem ser mais rápidos, mas fritam o celular

celular esquentado devido ao carregamento sem fio

Imagem: lassedesignen/Shutterstock

Vamos direto ao ponto: carregadores sem fio podem facilmente carregar seu celular muito mais rápido do que esses 15W. Porém, o hardware de carregamento sem fio de hoje não é eficiente o suficiente para carregar com segurança em alta velocidade. Quem é mais antigo, deve se lembrar daquelas lâmpadas incandescentes de 150W, que literalmente esquentavam o ambiente. Ainda me lembro de uma experiência que eu e uns amigos fizemos na faculdade de engenharia, onde fizemos um tanque de água aquecido por lâmpadas! Era uma verdadeira sauna em miniatura!

O hardware de carregamento sem fio de hoje não é eficiente o suficiente para carregar com segurança.

 

Voltando ao carregamento sem fio, mesmo com o refinado padrão Qi de baixa potência, os smartphones esquentam bastante enquanto carregam. E, como sabemos, o excesso de calor pode danificar o hardware e levar as baterias ao óbito, inchá-las ou explodi-las. Aumentar a potência de nossos carregadores sem fio, ainda ineficientes, simplesmente não seria seguro.

Ok, mas a que distância estamos de um poderoso carregador sem fio seguro? A nova tecnologia sem fio de 15 watts da Samsung aplicada na linha S20, é uma indicação que estamos seguindo nessa direção agora. Ainda assim, de acordo com um artigo publicado pela Digi-Key, os carregadores sem fio gastam entre 20% a 70% da energia que usam, gastam aqui significam que perdem em calor.

Talvez a Samsung tenha encontrado uma maneira de tornar sua tecnologia mais eficiente que a concorrência, mas eles terão que avançar muito mais se quiserem atingir a metade das velocidades do carregamento com fio de seus aparelhos.

Mesmo com carregadores sem fio mais eficientes, os fabricantes ainda enfrentam algumas limitações. Um exemplo imediato é a precisão. Você pode ter notado que alguns carregadores sem fio se recusam a funcionar quando peças de metal, como chaves ou moedas estão muito próximas da superfície de carregamento. Esta é realmente uma medida de segurança, pois campos magnéticos intensos podem aquecer objetos de metal. À medida que os carregadores sem fio ficam mais poderosos, os fabricantes precisam desenvolver algoritmos melhores de detecção de objetos estranhos ou limitar a distância operacional de suas bases de carregamento rápido.

Em resumo, os carregadores sem fio não serão mais rápidos até que engenheiros e fabricantes encontrem uma maneira de torná-los eficientes e precisos em termos de energia. Isso pode significar abandonar o padrão Qi ou adotar um novo hardware que faça melhor uso do que temos agora.

Também devemos reconhecer que a distância de carregamento pode ser uma preocupação mais imediata do que a velocidade de carregamento. Quanto maior a distância entre o celular e o carregador, menos intenso fica o carregamento, pois o campo magnético perde potência. Se a distância ficasse até uns 50 cm já seria um grande avanço, mas estamos longe disso. É comum quem usa o carregamento sem fio, deixar horas o smartphone na base (geralmente as de terceiros) e quando vamos retirar, percebemos que o celular saiu da posição e não carregou absolutamente nada.

Resumo da ópera: se quer carregamento rápido e não queimar a mão, tenha sempre um cabo por perto, pelo menos pelos próximos anos.

 

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