Чому так проблематично мати близько до нульового споживання енергії в режимі очікування?

Кожен електронний пристрій споживає електроенергію, коли він не працює, якщо не має механічного вимикача. Я можу зрозуміти, що, наприклад, телевізор із дистанційним управлінням повинен бути «готовий» до отримання команди від пульта. Але навіть зарядний пристрій для мобільного телефону споживає енергію, коли він підключений до розетки, а не підключений до телефону.

Наприклад, Nokia стверджує, що один із нових зарядних пристроїв споживає менше 30 міліват, коли він не підключений до телефону, і вони кажуть, що це дуже круто. Я не розумію - зарядний пристрій - це дуже простий пристрій, що він робить з цими 30 міліватів?

Чому це споживання в режимі очікування не може бути меншим, коли у нас вже є мікропроцесори з газильйонами транзисторів, розміщених на пластині розміру нігтя? У чому тут основна проблема?

Зарядний пристрій для мобільних телефонів - це схема перетворення живлення, яка змінює напругу вашої лінії електропередачі (110 або 220 В) на те, що корисно для вашого мобільного телефону (можливо, 5 В). Для цього у нього має бути електронна мікросхема, в якій має бути підключений живлення, і вона повинна функціонувати, навіть якщо немає телефону навколо, щоб він міг розпізнати її при підключенні.

Зарядний пристрій може бути лише механічним пристроєм, як і сама розетка, але тоді знадобиться, щоб у вашому телефоні була вся зарядка. На жаль, він досить великий і відносно важкий, тому було б незручно носити його весь час.

Що стосується фактичної цифри 30 МВт: якщо замість МВт ви враховуєте включені струми, ви отримуєте близько 300 мкА (30 МВт на 100 В). Це також означає опір . Працювати з опорами вище та струмами нижче, ніж це, досить важко, хоча ще відчувати момент, коли хтось підключає фактичне навантаження.$330\,\mathrm{k\Omega}$

OTOH 30mW - це дуже, дуже мало. Актуальні проблеми малювання вампіра не такі важливі, як багато хто вважає. Якщо ви хочете проаналізувати багато аспектів цього, пропоную прочитати "Сталу енергію - без гарячого повітря" , особливо розділ на цю тему

Дуже важко зробити блок живлення, який зможе ефективно забезпечити пару МВт в режимі очікування, а також кілька Вт для фактичного використання, тому не так вже й погано, що Nokia вдалося отримати споживання в режимі очікування до 30 мВт для зарядного пристрою.

Єдиний спосіб бути більш ефективним - це мати окремий блок живлення лише для управління режимом споживання основного блоку живлення, але це може подвоїти вартість невеликого зарядного пристрою, тому навряд чи це буде зроблено.

Ще один момент, про який ще не говорилося, - це те, що пристрої для перетворення енергії (будь то електронні, механічні, хімічні чи будь-які інші) втрачають енергію через низку механізмів. Деякі механізми витрачають енергію, пропорційну кількості перетвореної енергії, а інші витрачають енергію, значною мірою незалежно від енергії, що перетворюється. Пристрій, який міг би перетворити 0-100 Вт потужності з 0,1 Вт відходів, здавалося б, 99,9% ефективним при використанні для перетворення 100 Вт, але менше 1% ефективним при використанні для перетворення 1мВт. Насправді більшість пристроїв втрачають енергію за допомогою комбінації механізмів, деякі з яких пропорційні кількості перетвореної енергії, але є конструктивні компроміси. Наприклад, припустимо, що вищевказаний пристрій використовується протягом хвилини на день, і можна змінити конструкцію, щоб зменшити "постійні" втрати енергії до 0. 05W в обмін на отримання 50% втрат ефективності конверсії. Економія 0.05 Вт постійно компенсує втрату 50 Вт протягом хвилини використання, але розсіювання 50 Вт на хвилину на невеликому пристрої призведе до нагрівання, що може спричинити за собою проблеми.

Є кілька проблем. Але найбільш очевидним є те, що кожен споживчий продукт має певний режим очікування. Не забувайте, коли ваш ПК вимкнений, він легко виведе близько 100 мА від + 5В. Блок живлення ATX має спеціальну лінію + 5В в режимі очікування, яка може доставляти до 2А відповідно до специфікації. Це все лише схема, щоб слідкувати за тим, чи потрібно ввімкнути ПК, прокинути локальну мережу тощо.

Для зарядного пристрою я міг уявити, що більша частина енергії витрачається на якусь схему моніторингу, щоб побачити, чи підключається телефон. Якщо так, то, ймовірно, буде активізована «більша» пропозиція, щоб живити всю справу.

Крім того, джерело живлення комутації отримує максимальну ефективність ближче до його максимальної, ніж до мінімальної. Для роботи контролера також потрібен струм. Для цього потрібно мати генератор (генерувати опорний сигнал до ШІМ), зворотній зв'язок тощо. Малі цикли роботи не допомагають ні тому, що мало енергії отримує живлення.

30мВт - це не багато. Якщо ви припускаєте, що вони будуть використовувати ідеальне перетворення змінного струму на постійний струм, ви все одно будете використовувати лише 2,5 мА при 12 В.

Силові інтеграції нещодавно представили LinkZero-LP - діапазон інтегральних мікросхем з нульовим споживанням спеціально для усунення споживання постійного струму при відключенні телефону від зарядного пристрою - незалежно від того, чи зарядний пристрій підключено до 115 В або до 265 В змінного струму. http://www.powerint.com/uk/products/linkzero-family/linkzero-lp