スタンバイ電力消費がゼロに近いのはなぜ問題なのですか?


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各電子デバイスは、機械的なスイッチがない限り、「アイドル」状態のときに電力を消費します。たとえば、リモコン付きのテレビは、リモコンからコマンドを受信するために「準備ができている」必要があることを理解できます。しかし、携帯電話の充電器であっても、コンセントに接続されていて電話に接続されていない場合は電力を消費します。

たとえば、ノキアは、新しい充電器の1つが電話に接続されていないときの消費電力が30ミリワット未満であり、非常に優れていると主張しています。わかりません-充電器は非常にシンプルなデバイスですが、30ミリワットではどうなりますか?

数十億個のトランジスタを搭載したマイクロプロセッサがプレートサイズの指の爪に収まるようになっているのに、なぜこのスタンバイ消費を抑えられないのでしょうか?ここで根本的な問題は何ですか?


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簡単に言えば、ACからDCへの変換は効率的に行うことが困難です。
ケレンイブ

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@Kellenjb:わかりましたが、電話が接続されていない場合、充電器は何も役に立たず電力を消費します。
sharptooth

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なんで気にするの?1kWの請求書を実行するには、1,000個のそのような充電器を1,000時間実行する必要があり、ほとんどの場所で10セント未満の費用がかかります。
ケビンフェルメール

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sharptooth:充電器は何かをしています:待っています。警備員は自分のポストに立っているだけなので、何もしていないと言うこともできます。
jpc

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また、nitpickには、ACに接続されたものは、たとえ機械的なスイッチが含まれていても、真にゼロの電力消費を達成します-配線によって形成されたアンテナからいくらかのエネルギーが放射され、容量性負荷には他の損失があります。私が言おうとしていることは、30mWはスタンバイ電力消費がほぼゼロに近いということです。
ケビンフェルメール

回答:


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携帯電話充電器は、電力線電圧(110または220V)を携帯電話に役立つもの(おそらく5V)に変換する電力変換回路です。これを行うには、内部に電源を入れる必要のある電子回路が必要であり、周囲に電話がなくても機能する必要があるため、接続時に電話を検出できます。

充電器は、電源ソケット自体のような機械的なデバイスにすぎない場合もありますが、その場合、すべての充電回路が電話機内にある必要があります。残念ながら、それは非常に大きく、比較的重いため、常に持ち歩くのは不便です。

実際の30mWの数値について:mWの代わりに関連する電流を考慮すると、約300μA(100Vで30mW)になります。これは抵抗も意味します330kΩ

OTOH 30mWは非常に小さいです。吸血鬼の電流の問題は、多くの人が信じているほど重要ではありません。これの多くの側面の良いレビューが必要な場合は、「持続可能なエネルギー-熱風なし」、特にこのトピックに関する章を読むことをお勧めします


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またはひどく言い換えると、オームの法則は、電子が有用な仕事であるかどうかを気にしません。電位の間に回路がある場合、電子は漏れ/排水/流れ続けます。
mctylr

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非常に興味深いリソースを提供しましたが、スタンバイ電流の問題は1Wを消費するデバイスではなく、スタンバイで20 ... 50Wを消費するデバイスにあると主張します(これは信じられないかもしれませんが、これを行う多くのデバイス)です
payala

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スタンバイ用に数mWと実際に使用するための数Wを効率的に提供できるPSUを作成することは非常に難しいため、Nokiaが充電器のスタンバイ消費を30 mWに抑えることができたのはそれほど悪くありません。

より効率的にするための唯一の方法は、メインのPSUのスタンバイ消費を処理するためだけに別のPSUを用意することですが、それは小さな充電器のコストを2倍にする可能性があるため、実行されることはほとんどありません。


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まだ言及されていないもう1つのポイントは、エネルギー変換デバイス(電子的、機械的、化学的、その他何でも)は多くのメカニズムによってエネルギーを失うということです。変換されるエネルギーの量に比例してエネルギーを浪費する機構もあれば、変換されるエネルギーとはほとんど無関係にエネルギーを浪費する機構もあります。0.1Wの無駄で0-100Wの電力を変換できるデバイスは、100ワットの変換に使用すると99.9%の効率であるように見えますが、1mWの変換に使用すると1%未満の効率になります。実際には、ほとんどのデバイスはメカニズムの組み合わせによってエネルギーを失い、その一部は変換されたエネルギーの量に比例しますが、設計上のトレードオフがあります。たとえば、上記のデバイスが1日に1分間使用され、「一定の」エネルギー損失を0に減らすように設計を変更できるとします。変換効率の50%の損失を受け入れる代わりに05W。0.05Wを継続的に節約すると、使用中の50Wの損失を補うことができますが、小さなデバイスで1分間50ワットを消費すると、非常に熱くなり、それ自体で問題が発生する可能性があります。


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いくつかの問題があります。しかし、最も明白なのは、すべての消費者製品に何らかのスタンバイモードがあることです。お使いのPCがオフの場合、+ 5Vから約100mAを簡単に消費することを忘れないでください。ATX PSUには、仕様に従って最大2Aを供給できる特別な+ 5Vスタンバイラインがあります。これはすべて、PCの電源を入れたり、LANをウェイクアップする必要があるかどうかを監視するための単なる回路です。

充電器の場合、電話の接続を確認するために、ほとんどの電力が何らかの監視回路に浪費されていると想像できます。もしそうなら、それはおそらく全体をパワーアップするために「より大きな」供給をアクティブにします。

また、スイッチング電源のピーク効率は、最小定格よりも最大定格に近くなります。コントローラーも動作するには電流が必要です。発振器(PWMからの基準信号を生成)、フィードバックなどが必要です。エネルギーがほとんど供給されないため、低デューティサイクルはどちらにも役立ちません。

30mWはそれほど多くありません。完璧なACからDCへの変換を使用すると想定する場合、12Vで2.5mAのみを使用します。


以前にPCの消費電流を測定したところ、スタンバイ時とオフ時の2倍の電流を使用していることがわかりました。
ニックT

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スタンバイ状態では、CPUがオフになりますが、RAMモジュールの電源はオンのままです。そのため、より多くの電力が必要になります。ATXシステムはLANなどからのウェイクアップをサポートしているため、「完全なオフ」(つまり、Windowsのシャットダウン)状態でも電流が流れます。電源がオフの場合でもUSBポートに電源を供給します。
ハンス

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私は、「オフ」はゼロを意味するという誤解を払拭するのに役立つ逸話を提供していました。
ニックT

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Power Integrationsは最近、LinkZero-LPを導入しました。これは、充電器が115Vacに接続されている場合でも、265Vacまで接続されている場合でも、充電器から電話が切断されたときのAC-DC消費を排除するためのゼロ消費集積回路です。 http://www.powerint.com/en/products/linkzero-family/linkzero-lp


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「ゼロ無負荷電力消費のIEC定義」を使用しています。「ゼロ」は「5 mW未満」と定義されています。かなり印象的です。
-davidcary
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