وائرليس چارجر ڊيزائن هڪ ئي وقت چارج ڪرڻ سان
گذريل ڏهاڪي دوران سمارٽ ڊوائيسز جي واڌ ويجهه چارجنگ جي ضرورتن کي وڌيڪ پيچيده بڻائي ڇڏيو آهي. اسان جي ڊيسڪن ۾ هاڻي اڪثر هڪ کان وڌيڪ ڊوائيس هوندا آهن: هڪ سيل فون، ائربڊس، هڪ اسمارٽ واچ، يا هڪ پاور بينڪ. هي اهو هنڌ آهي جتي هڪ ئي وقت چارجنگ سان وائرليس چارجر جو تصور لاڳاپيل بڻجي ويندو آهي - هڪ حل جيڪو ڪيترن ئي ڊوائيسز کي هڪ ئي وقت چارج ڪرڻ جي اجازت ڏئي ٿو بغير بي ترتيب ڪيبل جي. جڏهن ته، هڪ ملٽي ڊيوائس وائرليس چارجر ڊزائين ڪرڻ صرف چارجنگ پيڊ جي سائيز کي وڌائڻ کان وڌيڪ آهي. ٽيڪنيڪل چئلينج آهن جهڙوڪ پاور مئنيجمينٽ، برقي مقناطيسي مداخلت، ڪوئل پليسمينٽ، ڪارڪردگي، ۽ حتي حفاظت ۽ صارف جي تجربي جا پهلو. هي مضمون هڪ ئي وقت چارج ڪرڻ جي قابل وائرليس چارجر کي ترقي ڪرڻ لاءِ ڊيزائن جي طريقيڪار، نازڪ حصن، ۽ عملي غورن تي بحث ڪري ٿو.
1. وائرليس چارجر جو بنيادي تصور
وائرليس چارجر عام طور تي برقي مقناطيسي انڊڪشن جي اصول تي ڪم ڪندا آهن. چارجر جي اندر هڪ ٽرانسميٽر ڪوئل هوندو آهي جيڪو هڪ متبادل مقناطيسي ميدان پيدا ڪندو آهي. هي ميدان ڊوائيس ۾ رسيور ڪوئل ۾ هڪ ڪرنٽ پيدا ڪندو آهي، جيڪو پوءِ بيٽري کي چارج ڪرڻ لاءِ ڊي سي پاور ۾ تبديل ٿيندو آهي. سڀ کان عام معيار Qi (وائرلیس پاور ڪنسورشيم) آهي، جيڪو ٺاهيندڙن جي وچ ۾ رابطي، سيڪيورٽي ۽ مطابقت کي منظم ڪري ٿو.
هڪ ئي وقت چارج ڪرڻ ۾، هي بنيادي خيال ٻن طريقن ۾ وڌايو ويو آهي:
1. ملٽي ڪوئل (هڪ پيڊ ۾ ڪيترائي ڪوئل): ڊوائيس ڪيترن ئي علائقن ۾ رکي سگهجي ٿو؛ هر علائقي جو پنهنجو ڪوئل آهي.
2. ملٽي ٽرانسميٽر يا ملٽي چينل: هر ڪوئل/لوڊ ۾ هڪ الڳ ڊرائيو سرڪٽ هوندو آهي ته جيئن ان کي هڪ ئي وقت چالو ڪري سگهجي ۽ ڪنٽرول ڪري سگهجي.
ٻئي هڪ ئي وقت چارجنگ حاصل ڪري سگهن ٿا، پر ڊيزائن جي پيچيدگي ۽ قيمت مختلف آهي.
2. سسٽم جون گهرجون: توهان ڇا حاصل ڪرڻ چاهيو ٿا؟
ٽيڪنيڪل تفصيلن ۾ وڃڻ کان اڳ، پراڊڪٽ جي وضاحتن جي وضاحت ڪريو:
- ڊوائيسز جو تعداد: 2، 3، يا وڌيڪ؟ مثال طور، فون + ائربڊس + اسمارٽ واچ.
- پاور ٽارگيٽ: 5 W، 10 W، 15 W (Qi تي عام)، يا هر زون لاءِ مختلف پاور مجموعا.
- پراڊڪٽ جا طول و عرض: فليٽ پيڊ، اسٽينڊ، يا ٽي-ڊوائيس "ڊاک" ماڊل.
- ان پٽ پاور سورس: USB-C PD (مثال طور 9V/2A، 12V/2A، 20V)، ملڪيتي اڊاپٽر، يا DC بيرل.
- مطابقت: Qi معيار، Qi2 (مقناطيسي ترتيب سان)، يا مخصوص ڊوائيس سپورٽ.
اهي وضاحتون پاور ٽوپولوجي، ڪل واپرائڻ، ۽ کولنگ حڪمت عملي جي وضاحت ڪن ٿيون.
3. هڪ ئي وقت چارج ڪرڻ لاءِ پاور آرڪيٽيڪچر
هڪ ئي وقت چارج ڪرڻ لاءِ مستحڪم پاور مئنيجمينٽ جي ضرورت آهي. ٻه مشهور آرڪيٽيڪچر آهن:
الف) هڪ وڏي بجلي جي فراهمي + ملٽي چينل شيئرنگ
ايندڙ پاور سورس (مثال طور، هڪ 20V USB-C PD) کي DC-DC ڪنورٽر ذريعي ڊرائيور ڪوئل لاءِ گهربل وولٽيج ريل ڏانهن قدم رکيو ويندو آهي. پوءِ پاور کي ڪيترن ئي ٽرانسميٽر چينلن ۾ ورهايو ويندو آهي، جيڪي هڪ ئي وقت فعال ٿي سگهن ٿا. فائدن ۾ بهتر ڪارڪردگي ۽ هڪ سادو اڊاپٽر ڊيزائن شامل آهي. چئلينج اهو آهي ته احتياط سان ڪنٽرول جي ضرورت آهي ته جيئن اهو يقيني بڻائي سگهجي ته ڪل پاور ڊرا اڊاپٽر جي گنجائش کان وڌيڪ نه هجي ۽ وولٽيج ڊراپ جو سبب نه بڻجي.
ب) هر زون جو پنهنجو پاور ماڊيول آهي
هر ڪوئل جو پنهنجو ڊرائيور ۽ نسبتاً آزاد پاور ريگيوليشن هوندو آهي. هي شور جي الڳ ڪرڻ ۽ ٽيوننگ کي آسان بڻائي ٿو، پر جزو جي قيمت، پي سي بي جي جاءِ، ۽ حرارتي پيچيدگي کي وڌائي ٿو.
ٻنهي طريقن ۾، ڪنٽرول عام طور تي هڪ مائڪرو ڪنٽرولر يا پاور مئنيجمينٽ IC ذريعي ڪيو ويندو آهي جيڪو ڪرنٽ، وولٽيج، گرمي پد، ۽ ڊوائيس جي حيثيت جي نگراني ڪندو آهي.
4. ڪوئل سيٽ اپ: "انڌا داغ" ۽ مداخلت کان بچڻ
ڪوئل جي جسماني ڊيزائن صارف جي آرام کي خاص طور تي طئي ڪري ٿي. مکيه چئلينج ڊوائيس جي پوزيشننگ آهي. جيڪڏهن صارف فون کي ٿورو مرڪز کان پري رکي ٿو، ته ڪارڪردگي گهٽجي ويندي آهي، چارجنگ ۾ خلل پئجي سگهي ٿو، يا گرمي وڌي سگهي ٿي.
هڪ ئي وقت ڊيزائن لاءِ، ڪوئل عام طور تي ترتيب ڏنل آهن:
- ٽن ڊوائيسز لاءِ ٽي الڳ زون (مثال طور کاٻي-وچ-ساڄي).
- ڪيپچر ايريا کي وڌائڻ لاءِ ڪوئلز کي اوورليپ ڪريو، پر اهو ڪوئلز جي وچ ۾ جوڙڻ جو خطرو وڌائي ٿو.
- فيرائٽ شيٽ سان ڪوئل ڪريو ته جيئن مقناطيسي وهڪري کي ڊوائيس ڏانهن سڌو ڪيو وڃي ۽ هيٺئين طرف فيلڊ ليڪيج کي گهٽايو وڃي (پي سي بي جي حفاظت ۽ ڪارڪردگي وڌائڻ).
مداخلت تڏهن ٿيندي آهي جڏهن ٻه ويجها ڪوئل هڪ ئي وقت سرگرم هوندا آهن، ۽ انهن جا مقناطيسي ميدان هڪ ٻئي تي اثر انداز ٿي سگهن ٿا. حل ۾ شامل آهن:
- ڪوئلن جي وچ ۾ مناسب فاصلو.
- فيرائٽ ۽ شيلڊنگ جو اضافو.
- ڪوئل ڊرائيور جن کي فريڪوئنسي ۽ فيز ڪنٽرولر سنڀاليندو آهي ته جيئن اهي هڪ ٻئي سان مداخلت نه ڪن.
- وقت جي تقسيم ملٽي پلڪسنگ حڪمت عملي (تيز سوئچنگ). بهرحال، هي خالص هڪجهڙائي ناهي؛ اهو اڃا تائين هڪجهڙائي محسوس ڪري سگهي ٿو جيڪڏهن سوئچنگ تمام تيز آهي، پر هر ڊوائيس جي اثرائتي طاقت گهٽجي سگهي ٿي.
5. ڊوائيس جي چڪاس (غير ملڪي شين جي چڪاس ۽ ڊوائيس جي چڪاس)
چارجر عام طور تي ڊوائيس جي سڃاڻپ ڪندا آهن: Qi-فعال ڊوائيس جي جانچ ڪندي. جيڪڏهن ڪو نه آهي، ته ٽرانسميٽر کي طاقت جي ضايع ٿيڻ ۽ غير ملڪي شين کي گرم ڪرڻ جي خطري کان بچڻ لاءِ مڪمل طور تي فعال نه هجڻ گهرجي.
اهم سيڪيورٽي جزا:
- FOD (پرڏيهي شيءِ جي ڳولا): غير ملڪي ڌاتو (سڪا، چاٻيون) ڳولي ٿو جيڪي انڊڪشن جي ڪري گرم ٿي سگهن ٿيون.
- حرارتي تحفظ: ڪوئل واري علائقي ۾ گرمي پد سينسر (اين ٽي سي/ٿرميسٽر) ۽ ڊرائيور آءِ سي.
- ان پٽ ۽ هر چينل تي اوور ڪرنٽ / اوور وولٽيج تحفظ.
هڪ ئي وقت ڊيزائن ۾، FODs کي هر زون ۾ هلائڻ جي ضرورت آهي. هڪ عام غلطي اها آهي ته FODs کي ٻين زونن ۾ ڊوائيسز پاران "بيوقوف" بڻايو ويندو آهي، جنهن لاءِ وڌيڪ نفيس ڪيليبريشن ۽ ڳولا الگورتھم جي ضرورت هوندي آهي.
6. ڪميونيڪيشن ۽ ڪنٽرول: هر ڊوائيس جي طاقت جو انتظام
Qi معيار ۾ ٽرانسميٽر ۽ رسيور جي وچ ۾ رابطي شامل آهي ته جيئن گهربل پاور ليول جو تعين ڪري سگهجي. جڏهن ڪيترائي ڊوائيس هڪ ئي وقت چارج ٿي رهيا آهن، ڪنٽرولر کي لازمي طور تي:
- هر ڊوائيس جي ضرورتن مطابق بجلي مختص ڪريو.
- ڪل طاقت کي ذريعن کان وڌيڪ نه رکو.
- متحرڪ حالتن کي سنڀاليندو آهي: هڪ ڊوائيس ڀريل آهي، ٻيو صرف رکيل آهي، يا هڪ ڊوائيس منتقل ٿي ويو آهي.
مثال طور، اڊاپٽر جي ڪل پاور 30 واٽ آهي. جيڪڏهن ٻه فون آهن جيڪي هر هڪ 15 واٽ جي درخواست ڪري رهيا آهن، ته سسٽم ٻئي 15 واٽ فراهم ڪري سگهي ٿو. جڏهن ته، جيڪڏهن ٽي ڊوائيسز آهن ۽ ڪل درخواست 40 واٽ آهي، ته سسٽم کي پاور ٿروٽلنگ ڪرڻ گهرجي: مثال طور 15 W + 10 W + 5 W، يا مستحڪم ٿيڻ لاءِ سڀني کي 10 W تائين گهٽايو.
7. حرارتي ڊيزائن: سڀ کان عام مسئلا
وائرليس چارجر گرمي پيدا ڪن ٿا:
- ڪوئلي ۾ نقصان (مزاحمت، ايڊي ڪرنٽ)،
- ڊرائيورن ۾ نقصانن کي تبديل ڪرڻ،
- وصول ڪندڙ ڊوائيس ۾ نقصان،
- فلوڪس ليڪيج ۽ ايف او ڊي نقصان.
هڪ ئي وقت چارج ڪرڻ ۾، هي گرمي وڌي ٿي. تنهن ڪري:
- ڪيسنگ مواد استعمال ڪريو جيڪي گرمي جي خاتمي ۾ مدد ڪن (مثال طور محفوظ موصليت سان ايلومينيم، يا گرمي پکيڙيندڙ سان پلاسٽڪ).
- پي سي بي تي گرمي پيڊ ۽ حرارتي وياس شامل ڪريو.
- ڪوئل ۽ گرم حصن (MOSFET/ڊرائيور) جي ويجهو گرمي پد سينسر رکو.
- هاءِ پاور ماڊلز لاءِ هڪ ننڍڙي فين تي غور ڪريو (جيتوڻيڪ اهو شور ۽ قيمت وڌائيندو آهي).
ٿرمل ڊيزائن جو مقصد صرف "گرم نه ٿيڻ" ناهي، پر گرمي پد کي محفوظ حدن اندر رکڻ آهي ته جيئن ڊوائيس ٿڪجي نه پوي يا چارج ٿيڻ بند نه ٿئي.
8. يوزر انٽرفيس: سادو پر معلوماتي
جيڪڏهن صارفين کي خبر ناهي ته ڪهڙو زون فعال آهي ته هڪ ئي وقت چارج ڪرڻ مونجهارو پيدا ڪري سگهي ٿو. سادو UX حل:
- في زون LED اشارا (مثال طور اڇو: اسٽينڊ بائي، نيرو: چارجنگ، سائو: پورو، ڳاڙهو: غلطي/FOD).
- جڳهه واري علائقي جا نشان يا بناوت پرنٽ ڪريو.
- مقناطيس جي ترتيب (Qi2 ايڪو سسٽم تي) مناسب ڪوئل پوزيشن ۽ ڪارڪردگي وڌائڻ کي يقيني بڻائڻ لاءِ.
هڪ سٺو UX "ڪڏهن ڪڏهن اهو چارج ٿئي ٿو، ڪڏهن ڪڏهن اهو نٿو ٿئي" جي شڪايت کي گهٽائي سگهي ٿو جيڪا اڪثر وائرليس چارجرز سان ٿيندي آهي.
9. پراڊڪٽ تصور مثال: 3-ان-1 چارجر
هڪ عام منظرنامو 3-ان-1 آهي: فون + اسمارٽ واچ + ائربڊس.
- موبائل زون: 15 W Qi.
- ايئربڊس زون: 5W Qi.
- اسمارٽ واچ زون: اڪثر ڪري هڪ خاص معيار، يا هڪ ننڍڙو ڪسٽمائيز ڪوئل استعمال ڪندو آهي.
- ان پٽ: هيڊ روم لاءِ USB-C PD 30–45 W.
- ڪنٽرول: 3 چينل، هر چينل ۾ گرمي پد سينسر، FOD، ۽ بجلي جي حد آهي.
هي تصور صحيح ميڪيڪل ڊيزائن جي ضرورت آهي، خاص طور تي انهن سمارٽ واچز لاءِ جن کي صحيح پوزيشن جي ضرورت هوندي آهي.
10. جاچ ۽ سرٽيفڪيشن
هڪ ڀيرو ڊيزائن مڪمل ٿي ويندي آهي، اهم مرحلو جانچ آهي:
- گھڻن ڊوائيسز سان مطابقت جي جانچ (مختلف ڪيس جي ٿولهه، پکڙيل ڪئميرا ماڊلز، وغيره).
- ڊگهي عرصي تائين هڪ ئي وقت وڌ ۾ وڌ لوڊ ٽيسٽ (ٿرمل سوڪ ٽيسٽ).
- مختلف ڌاتو جي شين سان FOD ٽيسٽ.
- ٻين ڊوائيسز سان مداخلت کان بچڻ لاءِ EMC/EMI ٽيسٽنگ.
- Qi سرٽيفڪيشن (جيڪڏهن توهان سرڪاري Qi لوگو استعمال ڪرڻ چاهيو ٿا) ۽ بجلي جي حفاظت جي تعميل (ملڪ تي منحصر).
سرٽيفڪيشن ڪا رسمي ڳالهه ناهي - اهو اڪثر ڪري ڊيزائن جي مسئلن کي ظاهر ڪري ٿو جهڙوڪ حرارتي هٽ اسپاٽ، ڪارڪردگي ۾ گهٽتائي، يا ڪوئلن جي وچ ۾ مداخلت.
پينوٽ اپ
هڪ ئي وقت چارجنگ سان وائرليس چارجر جي ڊيزائن پاور انجنيئرنگ، اليڪٽرو ميگنيٽڪس، ٿرمل انجنيئرنگ، ڪنٽرول انجنيئرنگ، ۽ پراڊڪٽ ڊيزائن جو ميلاپ آهي. بنيادي ڌيان اهو يقيني بڻائڻ آهي ته ڪيترن ئي ڊوائيسز کي مستحڪم، محفوظ، ڪارآمد ۽ آساني سان چارج ڪري سگهجي ٿو. ڪاميابي جي ڪنجي صحيح پاور آرڪيٽيڪچر چونڊڻ، هڪ ڪوئل لي آئوٽ جيڪو مداخلت کي گهٽ ڪري ٿو، پاور شيئرنگ لاءِ هڪ ذهين ڪنٽرول الگورتھم، ۽ هڪ چڱي طرح سوچيل سمجهيل ٿرمل ڊيزائن ۾ آهي. هن طريقي سان، هڪ ملٽي ڊيوائس وائرليس چارجر هڪ عملي حل بڻجي سگهي ٿو جيڪو واقعي صارف جي سهولت کي وڌائي ٿو، صرف ڊيسڪ تي هڪ اضافي لوازمات جي بدران.
جيڪڏهن توهان چاهيو ته، مان هن مضمون کي وڌيڪ ٽيڪنيڪل (بلاڪ ڊاگرام، جزو جي فهرستن، ۽ سرڪٽ ٽوپولاجيز سان) يا وڌيڪ مشهور (ٽيڪ ميگزين انداز) توهان جي ٽارگيٽ سامعين جي مطابق ترتيب ڏئي سگهان ٿو.
