Quan es parla de carregadors sense fil per a telèfons intel·ligents, una de les preguntes més freqüents dels usuaris és: "Quin és l'abast de càrrega d'un carregador sense fil?". En altres paraules, a quina distància pot estar el telèfon del carregador i seguir rebent energia? Tot i que la càrrega sense fil sembla moderna i avançada, la seva distància de càrrega efectiva és en realitat molt més limitada del que molts esperen. Comprendre les limitacions tècniques, els principis de disseny i els estàndards en evolució és essencial per seleccionar el producte adequat i utilitzar-lo de manera segura i eficient. Com a expert en la indústria de la càrrega intel·ligent, analitzaré l'abast de càrrega realista, els factors d'influència i què ens depara el futur per a la transferència d'energia sense fil a llarga distància.
1. Càrrega sense fil estàndard actual: l'abast típic és de 3 a 8 mm
La majoria dels carregadors sense fil que es venen a tot el món, especialment els compatibles amb Qi, Qi2, MagSafe i EPP (Extended Power Profile), utilitzen tecnologia de càrrega inductiva. Aquesta tecnologia es basa en bobines electromagnètiques estretament acoblades al carregador i al dispositiu. Per a una transferència d'energia eficient, les bobines han d'estar ben alineades.
En termes pràctics: el rang de càrrega efectiu sol ser d'entre 3 mm i 8 mm (0,1–0,3 polzades).
Per què l'abast és tan curt?
- La càrrega inductiva requereix un fort acoblament magnètic.
- Si la distància augmenta, l'eficiència disminueix dràsticament.
- Una distància més gran genera més calor, cosa que pot fer malbé el dispositiu o el carregador.
- Les normes reglamentàries i de seguretat (Qi, Qi2) imposen límits estrictes a l'espaiat i l'eficiència de les bobines.
- Els telèfons intel·ligents contenen components metàl·lics que poden interferir amb els camps magnètics si la separació entre les bobines es fa massa gran.
És per això que els carregadors sense fil generalment requereixen que el telèfon es col·loqui directament sobre el coixinet o que s'hi fixi magnèticament (MagSafe/Qi2).
2. L'efecte de les carcasses de telèfon: Fins a 3–5 mm de distància addicional permesa
La majoria de fundes de telèfon (de silicona, TPU o plàstic) no obstrueixen significativament l'acoblament electromagnètic. Els carregadors i les fundes de bona qualitat estan dissenyats tenint en compte la compatibilitat.
Gruix típic de la carcassa suportat:
- Carregadors Qi estàndard: fins a 3 mm
- Carregadors magnètics MagSafe / Qi2: fins a 5 mm
Tanmateix, els casos que contenen:
- plaques metàl·liques (dels portaanells),
- cuir gruixut,
- capes d'armadura robustes
pot augmentar la distància més enllà dels límits acceptables i impedir la càrrega.
Si la distància total entre les bobines supera els 8–10 mm, l'eficiència de càrrega cau gairebé a zero.
3. Tecnologies de càrrega sense fil de distància estesa (però encara no per a telèfons intel·ligents)
Tot i que els carregadors sense fils d'ús quotidià utilitzen bobines inductives de contacte proper, hi ha tecnologies experimentals capaces de carregar a llarga distància:
a. Càrrega sense fil ressonant
Això utilitza bobines ressonants poc acoblades i pot assolir distàncies de 2 a 5 cm.
Alguns carregadors sense fil integrats en mobles (incrustats sota escriptoris de fusta) utilitzen aquest mètode.
Gamma típica en aplicacions reals de mobiliari:
- 10–30 mm per a superfícies de fusta optimitzades
- Fins a 50 mm en condicions ideals, però amb una eficiència menor
La càrrega ressonant és menys eficient i no s'adopta àmpliament per a dispositius mòbils de consum a causa de:
- problemes de calor
- pèrdua d'energia
- normes de seguretat
- rendiment de càrrega inconsistent entre materials
b. Càrrega per radiofreqüència (RF)
Els sistemes basats en RF (per exemple, Energous, Ossia) poden teòricament subministrar energia a distàncies de 0,5 a diversos metres.
Tanmateix:
el nivell de potència és extremadament baix (miliwatts),
inadequat per a telèfons intel·ligents,
s'utilitza principalment per a sensors, etiquetes IoT o dispositius de baix consum.
Els telèfons intel·ligents requereixen des de diversos watts fins a desenes de watts, molt més enllà de les capacitats de RF.
c. Transmissió d'energia sense fil basada en infrarojos o làser
Aquests poden recórrer diversos metres, però requereixen:
- línia de visió directa
- controls de seguretat estrictes
- receptors especialitzats
No són compatibles amb els telèfons intel·ligents de consum.
4. Per què els carregadors sense fil no poden carregar telèfons a diversos centímetres de distància
Molts usuaris es pregunten per què els carregadors sense fil no funcionen a abastos més llargs com el Wi-Fi o el Bluetooth. Els motius principals són:
(1) Demanda d'energia
Els telèfons intel·ligents necessiten de 5 a 15 watts, o fins i tot de 30 a 50 watts per a una càrrega ràpida.
Transmetre aquesta energia de manera segura a través de la distància és extremadament difícil sense:
- grans antenes
- alta pèrdua d'energia
- riscos per a la seguretat (escalfament, exposició a la radiació)
(2) Decaïment del camp magnètic
La intensitat del camp magnètic disminueix exponencialment amb la distància.
Duplicar la distància pot reduir l'eficiència de transferència de potència en un 70–90%.
(3) Normativa internacional
L'energia sense fil implica emissions electromagnètiques.
Les normes de seguretat restringeixen els nivells de potència, l'exposició i el disseny de la bobina.
La transferència sense fil d'alta potència a llarga distància es considera insegura per a l'ús del consumidor.
(4) Escalfament i interferències
A mesura que augmenta la distància:
- les bobines han de treballar més
- la càrrega es torna inestable
- tant el telèfon intel·ligent com el carregador s'escalfen massa
Això crea problemes de seguretat.
5. MagSafe i Qi2: Com l'alineació magnètica millora l'abast
La introducció de MagSafe (Apple) i Qi2 (Wireless Power Consortium) ha millorat l'abast de càrrega efectiu, no augmentant la distància, sinó mitjançant:
- bloquejant el telèfon i el carregador en una alineació perfecta,
- maximitzar l'eficiència,
- reduint la pèrdua d'energia.
Tot i que la distància absoluta es manté aproximadament entre 3 i 5 mm, el rendiment és molt superior als carregadors Qi normals perquè l'alineació està garantida.
6. Carregadors sense fil integrats: l'abast depèn del gruix del material
Els fabricants de mobles sovint integren la càrrega sense fil dins dels escriptoris o les tauletes de nit.
Gruix típic del material suportat:
- Fusta: 5–20 mm
- Plàstic: 3–15 mm
- Vidre: 2–8 mm
- Pedra/Marbre: no recomanat (alta pèrdua d'energia)
Aquestes solucions generalment es basen en tecnologia inductiva ressonant o de distància estesa.
Tanmateix, són menys eficients que els carregadors de contacte directe i poden requerir:
- potència de càrrega més lenta (5 W o 10 W),
- selecció limitada de materials,
- profunditat d'instal·lació precisa.
7. Taula resum: Abast de càrrega sense fil per tecnologia
| Tipus de tecnologia | Distància típica | Distància màxima | Cas d'ús |
|---|---|---|---|
| Qi / Qi2 (inductiu) | 3–8 mm | ~10 mm | Coixinets i suports per a telèfons |
| MagSafe | 3–5 mm | ~6 mm | Carregadors magnètics per a iPhone |
| Càrrega ressonant | 10–30 mm | 40–50 mm | Carregadors integrats en mobles |
| Càrrega per radiofreqüència | 0,5–3 m | >5 m | Dispositius IoT de baix consum |
| Infrarojos/Làser | 1–5 m | >5 m | Prototips industrials; no per a telèfons |
8. Conclusió final: Quin és l'abast de càrrega real?
Per als usuaris de telèfons intel·ligents, la resposta realista és:
L'abast de càrrega efectiu dels carregadors sense fil actuals és extremadament curt, normalment de 3 a 8 mil·límetres.
Per carregar un telèfon intel·ligent modern de manera eficient, el dispositiu ha de ser:
- col·locat directament sobre la superfície de càrrega, O
- alineat magnèticament (MagSafe/Qi2), O
- en pocs mil·límetres a través d'una carcassa fina.
Tot i que existeix la transmissió d'energia sense fil a llarga distància, cap de les tecnologies de llarg abast proporciona l'alta potència, la seguretat o l'eficiència necessàries per als telèfons intel·ligents de consum.
Així doncs, a la pràctica parlant:
La càrrega sense fil encara es basa en el contacte, no en la càrrega a distància de l'habitació.