Стремление избавиться от проводов привело к созданию беспроводных систем передачи энергии. Наиболее популярные стандарты AirFuel и Qi/PMA уже достаточно широко используются в зарядных устройствах для смартфонов, ноутбуков и т.д. Они позволяют создавать герметичные решения, не требующие специализированного разъема. Вместе с тем есть у них и недостатки, например, значительные потери мощности, повышение стоимости и рост уровня излучения. Бюджетным и надежным аналогом беспроводных зарядных систем могут стать беспроводные магнитные разъемы MagC от Magconn.
 |
|
| Рис. 1. | Магнитные соединители MagC от Magconn. |
Беспроводные системы передачи энергии AirFuel и Qi/PMA являются на самом деле беспроводными, то есть для зарядки телефона не потребуется его механического подключения к зарядному устройству. Это освобождает от необходимости иметь разъем питания и значительно упрощает задачу герметизации корпуса. Без сомнений подобные беспроводные системы являются весьма полезными и перспективными. Однако наряду с достоинствами есть у них и недостатки: потери при передаче энергии, увеличение ВЧ-шумов, усложнение схемотехники.
На настоящий момент беспроводные системы передачи энергии хотя и являются бесконтактными, однако для зарядки, например, сотового телефона его придется вплотную поднести к зарядному устройству. По этой причине инженеры из Magconn предлагают альтернативное решение – контактные магнитные разъемы MagC.
Соединение MagC состоит из пары разъемов: приемного разъема RX c кольцевыми контактами и передающего разъема TX с подпружиненными точечными контактами (Рис. 2). Разъемы RX – плоские и обычно устанавливаются на мобильном устройстве (смартфоне, ноутбуке и т.д.), так как они не имеют выступающих частей и оставляют поверхность корпуса ровной. Внешне они напоминают обычные 1-wire таблетки (iButton, touch memory), но имеют большее количество контактов. Разъем TX, как правило, устанавливается на зарядном устройстве.
Разъемы RX и TX являются магнитными и притягиваются друг к другу. При этом, благодаря кольцевым контактам происходит автоматическое позиционирование, что позволяет подключать устройство быстро и практически вслепую.
 |
|
| Рис. 2. | Магнитные соединители MagC имеют целый ряд преимуществ. |
Таким образом, соединение MagC имеет следующие достоинства:
- Беспроводное соединение мобильного устройства и зарядной станции;
- Минимальные потери при передаче энергии, так как соединение остается контактным;
- Отсутствие ВЧ-помех;
- Возможность простой герметизации мобильного устройства с защитой от пыли и влаги;
- Простота подключения за счет магнитов и автоматического позиционирования.
Количество контактов зависит от модели соединителя MagC. В некоторых из них есть лишь пара контактов питания, в других присутствуют контакты для передачи данных, в частности для создания канала USB.
Серия M10 – самые компактные и слаботочные соединители в семействе. Их диаметр составляет 13.6 мм. Модели M10P (RX разъем) имеют только контакты питания, а ток нагрузки равен 1.5 А (Рис. 3). У моделей M10D присутствует пара дополнительных контактов для передачи данных, а нагрузочный ток ограничен 1 А. Этого вполне достаточно для создания стандартного USB-канала.
 |
|
| Рис. 3. | Магнитные соединители M10 с нагрузкой до 1.5 А. |
Серия M21 отличается от серии M10 увеличенной токовой нагрузкой и увеличенным диаметром 18.9 мм (Рис. 4). Модели M21P позволяют пропускать токи до 3 А и используются только для питания. Модели M21D и M21O имеют дополнительные контакты для передачи данных, а их нагрузка ограничена 2.1 А.
 |
|
| Рис. 4. | Магнитные соединители M21 с нагрузкой до 3 А. |
Серия M100 используется для питания наиболее мощных потребителей с током до 10 А (например, ноутбуки). Серия включает только модели M100P без информационных контактов (Рис. 5).
 |
|
| Рис. 5. | Магнитные соединители M100 с нагрузкой до 10 А. |
Как говорилось выше, разъемы типа RX обычно устанавливаются на мобильных устройствах, а разъемы TX на зарядных станциях. Зачастую бывает удобно, чтобы разъем TX располагался на кабеле. В таких случаях можно воспользоваться готовыми решениями от Magconn (Рис. 6).
 |
|
| Рис. 6. | Кабели с магнитными разъемами. |
На следующих трех рисунках показаны примеры использования магнитных соединителей MagC в реальных устройствах. На Рис. 7 разъемы MagC применяются для зарядки и обмена данными со смартфоном. На Рис. 8 аналогичная задача решается с помощью кабеля с разъемом TX.
 |
|
| Рис. 7. | Магнитные соединители MagC от Magconn. |
 |
|
| Рис. 8. | Пример использования MagC с помощью кабеля. |
Как уже было сказано, благодаря кольцевым контактам и магнитам, встроенным в соединители MagC, мобильное устройство можно практически вслепую подключать к зарядной станции. Кроме того, его можно свободно вращать на платформе без прекращения подзарядки или обмена данными (Рис. 9).
 |
|
| Рис. 9. | Разъемы MagC максимально упрощают подключение к зарядному устройству. |
По оценкам разработчиков из Magconn, использование соединителей MagC оказывается вдвое дешевле, чем реализация беспроводной зарядки. При этом удается повысить надежность, минимизировать потери мощности и значительно упростить схему. Не стоит забывать и о том, что разъемы MagC позволяют уйти от кабелей и значительно упростить задачу герметизации корпуса.
Хотя Magconn делает упор на применение MagC для беспроводной зарядки мобильных устройств, тем не менее, компания указывает на значительный потенциал разъемов для IoT-устройств, банковских карт, систем безопасности и т. д.
Посмотреть более подробно технические характеристики магнитных разъемов от Magnonn
