Zaloguj się
Wszystkie
22 kwietnia 2024
663
Projektant elektroniki, który nigdy wcześniej nie próbował przedłużyć życia układu zasilanego bateryjnie lub akumulatorowo, może nie zdawać sobie sprawy z różnych problemów, ograniczeń i trików w świecie ultraniskiego poboru prądu. Może też się zastanawiać, po co w ogóle redukować pobór energii. Przecież nie brakuje relatywnie tanich baterii i akumulatorów, ogniwa fotowoltaiczne są produkowane masowo, a każdy potencjalny użytkownik danego produktu ma pod ręką kilka ładowarek USB i innych. Warto zatem omówić parę przykładów z życia wziętych, by zobaczyć praktyczne zalety zaciskania pasa w obszarze poboru mocy.
Przykładem bliskim sercom (i portfelom) wielu Polaków są podzielniki ciepła. Te zasilane bateryjnie urządzenia mierzą (w teorii, bo praktyka zależy od uczciwości zarządcy systemu) realne zużycie energii na ogrzewanie mieszkania, co pozwala pracownikom administracji obliczyć wysokość rachunku za to ogrzewanie. Teoretycznie rozwiązanie to pozwala tym, którzy wolą niższą temperaturę, płacić mniej – podczas gdy preferujący temperatury „tropikalne” będą musieli liczyć się z wyższymi rachunkami. Podzielnik jest relatywnie prostym układem, zawiera bowiem tylko kilka czujników temperatury, czujniki chroniące przed sabotażem ze strony lokatorów oraz układ do łączności radiowej. Na jednej, niewymiennej baterii takie urządzenie powinno pracować nawet dekadę lub dłużej, dlatego zaprojektowane jest z myślą o maksymalnym ograniczeniu poboru energii, przy czym największym problemem okazuje się tu ograniczenie prądu zasilania przez sam nadajnik.
Innym praktycznym przykładem może być opaska monitorująca aktywność fizyczną użytkownika. Popularne (i tanie) trackery często wymagają niemal codziennego ładowania wbudowanego akumulatora litowo-jonowego. Głównym „prądożercą” jest zwykle czujnik tętna i natlenienia krwi – zmiana częstotliwości pomiaru na znacznie niższą może wydłużyć czas między ładowaniami do nawet miesiąca. Drugim elementem opaski pochłaniającym dużo energii jest układ łączności Bluetooth, zwłaszcza gdy opaska ma pokazywać powiadomienia ze smartfona. Transceiver potrafi zredukować czas pracy urządzenia do mniej niż doby. Na drugim końcu skali znajdują się trackery, które nie mają wspomnianych wcześniej funkcji ani nawet kolorowego wyświetlacza LCD czy OLED, za to na jednej, miniaturowej baterii pracują ponad rok.
Osobną klasę urządzeń stanowią układy monitorujące środowisko naturalne, zwłaszcza te przeznaczone do pracy bez nadzoru przez długie miesiące, z dala od cywilizacji. Trudno będzie przekonać dzikie zwierzę, by – poza urządzeniem śledzącym jego migrację – nosiło też „parasol” z ogniw fotowoltaicznych. Takie konstrukcje trzeba bezwzględnie zasilać bateryjnie; muszą być one również małe, lekkie i odporne na możliwe uszkodzenia. Podobnie urządzenia monitorujące środowisko naturalne na terenach lasów czy parków narodowych nie powinny się rzucać w oczy ani tym bardziej szpecić naturalnego piękna leśnych pejzaży nieestetycznymi źródłami energii odnawialnej. W obu wypadkach wyzwaniem będzie łączność radiowa, przy czym śledzenie zwierząt może wymagać odbiornika GPS, który również potrafi być prądożerny.
Mógłbym przywołać o wiele więcej podobnych przykładów. Zamiast tego przejdę do analizy rozwiązań problemu, która jest tu istotniejsza niż wskazanie gotowych urządzeń. Zaczniemy od odrobiny teorii i przeglądu not katalogowych, ale będziemy operować na praktycznych przykładach.
NAPISZ DO AUTORA
Facebook
Twitter
Linkedin
Kup teraz
