Mengapa sangat bermasalah untuk memiliki konsumsi daya mendekati nol siaga?

20

Setiap perangkat elektronik mengkonsumsi daya listrik ketika "idle" kecuali memiliki saklar mekanis. Saya dapat memahami bahwa misalnya TV dengan remote control perlu "siap" untuk menerima perintah dari remote control. Tetapi bahkan pengisi daya ponsel menghabiskan daya ketika terhubung ke outlet dan tidak terhubung ke telepon.

Sebagai contoh, Nokia mengklaim bahwa salah satu pengisi daya yang baru mengkonsumsi kurang dari 30 miliwatt ketika tidak terhubung ke telepon dan mereka mengatakan itu sangat keren. Saya tidak mengerti - pengisi daya adalah perangkat yang sangat sederhana, apa fungsinya dengan 30 miliwatt itu?

Mengapa konsumsi siaga ini tidak dapat saya buat lebih rendah ketika kita sudah memiliki mikroprosesor dengan gazillions transistor yang pas ke sepiring ukuran kuku? Apa masalah mendasar di sini?

power-supply power energy

— sharptooth
sumber

5

Jawaban singkatnya adalah konversi AC ke DC sulit dilakukan secara efisien.

— Kellenjb

2

@Kellenjb: Oke, tetapi ketika tidak ada telepon yang terhubung, pengisi daya tidak berguna dan masih menghabiskan daya.

— sharptooth

3

Kenapa kamu peduli? Anda harus menjalankan 1.000 pengisi daya seperti itu selama 1.000 jam untuk menjalankan tagihan 1kW, yang biayanya kurang dari 10 sen di sebagian besar tempat.

— Kevin Vermeer

1

sharptooth: Pengisi melakukan sesuatu: menunggu. Anda bisa mengatakan juga mengatakan bahwa penjaga tidak melakukan apa-apa karena mereka hanya berdiri di pos mereka.

— jpc

3

Juga, untuk nitpick, tidak ada yang terhubung ke AC, bahkan jika itu berisi sakelar mekanis, benar-benar mencapai konsumsi daya nol - Sebagian energi dipancarkan oleh antena yang dibentuk oleh kabel, dan ada kerugian lain akibat pembebanan kapasitif. Apa yang saya coba katakan adalah, 30mW mendekati konsumsi daya siaga nol.

— Kevin Vermeer

16

Pengisi daya ponsel adalah rangkaian konversi daya yang mengubah voltase saluran listrik Anda (110 atau 220V) menjadi sesuatu yang berguna untuk ponsel Anda (mungkin 5V). Untuk melakukan ini perlu memiliki beberapa sirkuit elektronik di dalam yang harus diaktifkan dan harus berfungsi bahkan jika tidak ada telepon di sekitarnya sehingga dapat mendeteksi satu ketika Anda menghubungkannya.

Pengisi daya dapat berupa perangkat mekanis seperti soket daya itu sendiri tetapi memerlukan semua sirkit pengisian di dalam ponsel Anda. Sayangnya itu cukup besar dan relatif berat sehingga tidak nyaman untuk membawanya sepanjang waktu.

Mengenai angka 30mW aktual: jika alih-alih mW Anda menganggap arus yang terlibat Anda tiba di sekitar 300μA (30mW pada 100V). Ini juga berarti resistance . Sangat sulit untuk bekerja menggunakan resistansi lebih tinggi dari dan arus lebih rendah dari ini sementara masih harus merasakan momen ketika seseorang menghubungkan beban yang sebenarnya. $330\,\mathrm{k\Omega}$

OTOH 30mW benar-benar kecil. Masalah vampir saat ini tidak sepenting yang diyakini banyak orang. Jika Anda ingin ulasan yang baik tentang banyak aspek ini maka saya sarankan membaca "Energi Berkelanjutan - tanpa udara panas" , terutama bab tentang topik ini

— jpc
sumber

3

Atau dengan parafrase terlalu kasar; Hukum Ohm tidak peduli apakah elektron bermanfaat atau tidak, mereka akan terus bocor / mengalir / mengalir jika ada sirkuit antara potensial tegangan.

— mctylr

1

Sumber daya yang sangat menarik yang Anda berikan, namun saya berpendapat bahwa masalah arus siaga bukan pada perangkat yang mengonsumsi 1W ... tetapi dengan yang mengonsumsi 20 ... 50w pada siaga (yang, sehebat kedengarannya, ada banyak perangkat yang melakukan ini)

— payala

6

Sangat sulit untuk membuat PSU yang dapat secara efisien menyediakan beberapa mW untuk siaga serta beberapa Watt untuk penggunaan aktual, sehingga tidak terlalu buruk bahwa Nokia berhasil mendapatkan konsumsi siaga hingga 30 mW untuk pengisi daya.

Satu-satunya cara untuk menjadi lebih efisien adalah dengan memiliki PSU yang terpisah hanya untuk menangani konsumsi siaga dari PSU utama, tetapi itu dapat menggandakan biaya pengisi daya yang kecil, sehingga tidak mungkin dilakukan.

— dren.dk
sumber

5

Poin lain yang belum disebutkan adalah bahwa perangkat konversi energi (baik elektronik, mekanik, kimia, atau apa pun) kehilangan energi melalui sejumlah mekanisme. Beberapa mekanisme membuang energi secara proporsional dengan jumlah energi yang dikonversi, sementara yang lain membuang energi yang sebagian besar tidak bergantung pada energi yang dikonversi. Perangkat yang dapat mengkonversi daya 0-100W dengan limbah 0,1W akan tampak 99,9% efisien bila digunakan untuk mengkonversi 100 watt, tetapi kurang dari 1% efisien saat digunakan untuk mengkonversi 1mW. Pada kenyataannya, sebagian besar perangkat kehilangan energi melalui kombinasi mekanisme, beberapa di antaranya sebanding dengan jumlah energi yang dikonversi, tetapi ada timbal balik desain. Sebagai contoh, misalkan perangkat di atas digunakan selama satu menit sehari, dan seseorang dapat mengubah desain untuk mengurangi kehilangan energi "konstan" menjadi 0. 05W sebagai imbalan untuk menerima kerugian 50% dalam efisiensi konversi. Menyimpan 0,05W terus menerus akan menebus hilangnya 50W selama menit penggunaan, tetapi membuang 50 watt selama satu menit dalam perangkat kecil akan membuatnya menjadi sangat panas, yang dapat menyebabkan masalah dalam dan dari dirinya sendiri.

— supercat
sumber

3

Ada beberapa masalah. Tetapi yang paling jelas adalah bahwa setiap produk konsumen memiliki semacam mode siaga. Jangan lupa, ketika PC Anda mati, itu akan dengan mudah menarik sekitar 100mA dari + 5V. ATX PSU memiliki jalur siaga + 5V khusus, yang dapat menghasilkan hingga 2A sesuai dengan spesifikasi. Ini semua hanya sirkuit untuk memantau apakah PC perlu dihidupkan, bangun LAN, dll.

Untuk pengisi daya, saya dapat membayangkan bahwa sebagian besar daya terbuang ke beberapa sirkuit pemantauan untuk melihat apakah telepon terhubung. Jika demikian, itu mungkin akan mengaktifkan persediaan 'lebih besar' untuk meningkatkan semuanya.

Juga, catu daya switching mendapatkan efisiensi puncak lebih dekat ke peringkat maksimum daripada peringkat minimum itu. Pengontrol membutuhkan arus untuk beroperasi juga. Perlu memiliki osilator (menghasilkan sinyal referensi ke PWM dari), umpan balik, dll. Siklus tugas rendah tidak membantu keduanya, karena sedikit energi yang didukung.

30mW tidak banyak. Jika Anda menganggap mereka akan menggunakan transformasi AC ke DC yang sempurna, Anda masih akan menggunakan hanya 2.5mA pada 12V.

— Hans
sumber

Saya mengukur konsumsi PC saya saat ini sebelum dan menemukan itu menggunakan dua kali saat ini dalam keadaan siaga dibandingkan saat itu mati.

— Nick T

1

Situasi siaga berarti ini mengubah CPU, tetapi tetap menyala pada modul RAM. Karena itu, itu akan membutuhkan lebih banyak kekuatan. Situasi 'lengkap mati' (yaitu shutdown windows) masih menarik saat ini, karena sistem ATX mendukung wake dari LAN, dll. Beberapa bahkan menghidupkan port USB ketika mereka mati.

— Hans

1

Saya tahu, saya hanya memberikan beberapa anekdot untuk membantu menghilangkan kesalahpahaman bahwa "mati" berarti nol.

— Nick T

2

Power Integrations baru-baru ini memperkenalkan LinkZero-LP - rangkaian sirkuit terpadu tanpa konsumsi yang khusus untuk menghilangkan konsumsi AC-DC ketika ponsel terputus dari pengisi daya - baik pengisi daya terhubung ke 115Vac atau hingga 265Vac. http://www.powerint.com/en/products/linkzero-family/linkzero-lp

2

Mereka menggunakan "definisi IEC nol konsumsi daya tanpa beban", di mana "nol" didefinisikan sebagai "kurang dari 5 mW". Cukup mengesankan.

— davidcary