Cara Kerja Dan Rangkaian Charger Wireless


Cara Kerja Dan Rangkaian Wireless Charger – Seiring dengan berkembangnya teknologi, pengisian nirkabel (wireless charging) sudah banyak digunakan dan diaplikasikan di berbagai produk konsumen seperti smartphone, smartwach, dan juga sikat gigi listrik (electric tootbrush).

Bagi Anda yang masih belum paham bagaimana cara kerjanya atau bahkan baru mengenal teknologi terbaru ini, Anda pasti akan merasa kagum karena listrik bisa mengalir di dua perangkat yang dilapisi oleh bahan plastik atau yang lebih dikenal dengan bahan isolator.

Cara Kerja Dan Rangkaian Charger Wireless

Sebelum membahas bagaimana cara kerja wireless charger, kita harus mengenal terlebih dahulu charger wireless. Untuk lebih jelasnya, silahkan simak pembahasan selengkapnya di bawah ini.

Baca juga: Jenis Jenis Antena

Mengenal Wireless Charger (Pengisi Nirkabel)

charger

Wireless charger adalah sebuah perangkat atau alat yang bisa digunakan untuk mengisi ulang baterai berbagai perangkat elektronik tanpa menggunakan kabel atau nirkabel untuk dijadikan sebagai penghubung atau konduktornya. Hal ini tentu berbeda jauh dengan charger konvensional yang sudah pasti membutuhkan kabel listrik atau konduktor untuk dijadikan sebagai penghubung charger dengan perangkat lain yang ingin diisi baterainya.

Dalam sebuah wireless charger, ada satu koil yang memiliki fungsi untuk menghadirkan medan elektromagnetik bolak balik. Perangkat penerima (seperti smartphone) akan menerima medan elektromagnetik tersebut kemudian mengubahnya menjadi arus listrik sehingga baterai akan terisi. Silahkan Anda perhatikan gambar dibawah ini!

charger wireless

 

Gambar di atas merupakan wirless charger yang biasa disebut sebagai charging pad dengan merk belkin. Charging pad ini didalamnya terdiri dari beberapa komponen penting, yaitu:

  • Lampu LED yang memiliki fungsi sebagai pendeteksi objek asing
  • Permukaan non-slip sebagai pengaman
  • Bagian koil pemancar sebagai pengisian nirkabel
  • Bagian desain yang tanpa dilengkapi kipas sehingga saat pengoperasian tidak berisik
  • Bagian chipset pengisian nirkabel yang memiliki cara kerja dengan menggabungkan berbagi fitur
  • Sensor perlindungan termal
  • Bagian sirkuit yang berfungsi sebagai pendeteksi objek asing.

Perlu diketahui bahwa tidak semua wireless charger mempunyai desain dan komponen yang sama persis dengan Belkin. Namun pada prinsipnya, wireless charger mempunyai beberapa bagian tersebut.

Keunggulan Wireless Charger

Keunggulan Wireless Charger

Penerapan standar teknologi wireless charger umumnya menawarkan cukup banyak keunggulan, diantaranya:

  • Tidak perlu menghubungkan antara kabel dengan colokan USB ke ponsel, sehingga lebih cepat dan praktis.
  • Terhindar dari kerusakan konektor USB karena sering digunakan dalam pengisian baterai.
  • Lebih menghemat kabel charger yang diakibatkan kerusakan USB mini di bagian pengisian.
  • Lebih praktis karena pengguna bisa menghentikan charging ketika ponsel berbunyi, caranya hanya menjauhkan dari charger kemudian melakukan pengisian baterai kembali jika sudah selesai menggunakan smartphone khususnya pada jenis baterai Lilihum.
  • Bisa ditempatkan dengan mudah di berbagai tempat umum seperti Cafe, Airport, Mall, dan Restoran tanpa harus menyediakan berbagai macam charger yang memiliki colokan berbeda dalam setiap merk.

Cara Kerja Wireless Charger (Pengisi Nirkabel)

Cara Kerja Wireless Charger

Pengisian nirkabel seringkali disebut dengan pengisian induktif karena memang berdasarkan prinsip induksi elektromagnetik. Sama dengan sistem komunikasi nirkabel, pengisian nirkabel dapat dicapai dengan melalui pemancar serta penerima energi nirkabel.

Dalam wireless charging ini, pemancar pengisian nirkabel umumnya disebut dengan stasiun pengisian daya (charger) yang terhubung secara langsung ke outlet daya AC. Sementara untuk stasiun penerima akan selalu terpasang ke perangkat yang ingin diisi serta diletakkan di dekat stasiun pengisian nirkabel.

Rangkaian Wireless Charger

Berikut ini adalah diagram blok yang menggambarkan berbagai macam komponen sistem pengisian nirkabel dan proses pengisian:

sistem pengisian nirkabel

Pengisian nirkabel pada intinya memang memanfaatkan prinsip induksi  elektromagnetik yang biasa digunakan pada transformator daya listrik, generator, dan motor. Sehingga arus listrik yang melewati kumparan akan membuat medan magnet di sekitar kumparan mengalami perubahan serta menginduksi arus yang ada pada kumparan berpasangan lainnya.

Itu merupakan prinsip di balik proses pemindahan energi listrik diantara kumparan primer dengan sekunder pada transformator listrik meskipun keduanya nampak terisolasi secara listrik. Pada wireless charger,  masing-masing komponen seperti transmitter (pemancar) dan receives (penerima) akan membentuk sebuah sistem yang dimana masing masing mempunyai kumparan (koil).

Berbeda halnya dengan transformator (trafo) yang hanya terdiri dari kumparan primer dan kumparan sekunder yang membentuk sebuah komponen utuh, pemasangan kumparan primer dan kumparan sekunder adalah secara terpisah yang dimana kedua menjadi komponen yang berdiri sendiri.

Kumparan atau gulungan primer yang ada dalam trafo virtual tersebut ditempatkan pada suatu rangkaian transmitter (pemancar).  Sementara untuk gulungan sekunder trafo visualnya akan dipasangkan pada sirkuit penerima (receiver)

Dengan begitu, ketika Anda menempatkan kedua rangkaian tersebut (transmitter dan receiver) yang saling berdekatan antara satu sama lain maka dapat memberikan hasil seperti transformator atau trafo pada umumnya.

sistem pengisian nirkabel

Proses Pengisian Daya

  • Dalam pengisian daya pada sebuah smartphone, sirkuit transmitter atau pemancar trafo virtual sedangkan sirkuit penerima mempunya sisi sekunder trafo virtual. Dengan menempatkan pemacar dan sirkuit penerima yang saling berdekatan antara satu sama lain maka bisa menimbulkan aksi transformator.
  • Dalam hal ini yang dimaksud kumparan transmitter adalah cherger atau pengisi daya yang bisa disamakan dengan kumparan primer. Sedangkan untuk kumparan receivernya adalah sebuah perangkat yang akan dilakukan pengisian daya (smartphone, smartwach, sikat gigi, dan lainnya) yang bisa disamakan dengan kumparan sekunder pada transformator atau trafo.
  • Rangkaian transmitter yang perangkat pengisiannya (charger) akan menerima daya yang berasal dari arus serta tegangan AC yang pada umumnya adalah arus listrik PLN yang memiliki tegangan sebesar 220V.  Dalam rangkaian transmitter terdapat bagian penyerah yang digunakan untuk mengubah AC menjadi denyutan arus DC serta jaringan filter yang bisa digunakan untuk menaikkan level RMS dari tegangan yang sebelumnya sudah disearahkan tersebut.
  • Ada juga rangkaian switching yang memiliki fungsi sebagai penyedia perubahan arus menuju kumparan atau coil secara terus menerus sehingga bisa menghasilkan fluks magnetik yang dibutuhkan dalam menginduksi muatan ke kumparan penerima atau receiver.
  • Kumparan penerima akan mengumpulkan daya masuk lebih dulu kemudian meneruskannya langsung ke rangkaian penerima. Setelah itu daya masuk tersebut akan mengalami perubahan menjadi arus DC dalam kondisi stabil. Dengan demikian sudah bisa digunakan dalam pengisian baterai di berbagai macam perangkat elektronik seperti smartphone, smartwatch dan sikat gigi.

Baca juga: Pengertian NFC (Near Field Communication)

Di atas sudah kita singgung bahwa transfer daya akan terjadi saat fluks magnetik yang telah dibentuk oleh medan magnet bolak balik pada kumparan pemancar mengalami perubahan menjadi arus listrik pada kumparan penerima.

Untuk masalah jumlah listrik yang dihasilkan nantinya sangat ditentukan oleh jumlah fluks yang dihasilkan oleh pemancar serta berapa banyak fluks yang dapat ditangkap oleh kumparan penerima.

Jumlah fluks yang dapat ditangkat penerima juga tergantung dari “faktor kopling” yang dimana sangat ditentukan oleh jarak, ukuran, dan juga posisi kumparan penerima relatif terhadap kumparan pemancar. Hal ini berarti bahwa faktor kopling yang lebih tinggi mampu memberikan hasil transfer energi yang juga lebih tinggi.

Untuk dapat meningkatkan kemungkinan faktor penggandaaan yang semakin tinggi, stasiun pengisian daya nirkabel yang tertentu dirancang secara khusus dengan beberapa kumparan pemancar.

Leave a Comment