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关掉吸血鬼电源来节省你的金钱和电子产品

2012年8月20日
与不断插入和打开的电子设备相关的设计问题:过多的待机功率消耗,以及对电压瞬变的敏感性。

不是那么多年前,电子设备有一个“硬”电源开关,意味着它所说的。关闭时,设备真的关闭。它没有目前劳动。无线电遥控器的发明,然后电视遥控器改变了这一点。

远程接收器必须一直供电图1.否则,人们就得从沙发上起来打开电视了。早期的接收器有一个独立的电源开关,这样当家人不在家时,它们的耗电管电路就不会增加电费。(当然,如果有人记得把它关了,这个开关就会起作用。)


1.设备的远程控制接收器和处理器需要接通电源才能接通主电路。除了拔掉电视机的插头,今天的大多数设备都没有办法关闭接收器。

这种“间接”功率控制已经扩大到今天几乎所有电子设备都使用的“软”功率开关。设备处于待机状态,拉出一些电流,直到电源开关命令控制电路使设备启动并运行。

软实力控制是出于需要而发展起来的。设备需要按不会导致意外行为、系统锁定甚至损坏的顺序供电(参见“它是热,电源和燃烧CMOS逻辑电路”)

软控制以有序的方式使系统上下供电。它也让单位的微处理器(什么电子设备没有微处理器?)执行系统检查和报告问题。当你抱怨在你的电视从黎明到黄昏观看足球比赛之前,它要运行多长时间的服务点测试(POST)时,请记住,这是你为一个复杂的高清显示器所付出的代价。

郊区的电气吸血鬼

软控制导致待机电流漏极,也称为幻象负载,电力泄漏,1或吸血鬼的力量。大多数消费者并不知道有多少电子设备耗电,即使它们看起来不开着。

这些吸血鬼包括音频和视频设备的遥控系统,时钟和定时器(特别是微波炉,范围,IPOD码头),计算机和计算机外围设备,电池充电器以及所有方式的小工具和小家电,尤其是具有外部的电源。

外部电源,被戏称为壁疣,是臭名昭著的电力排水沟。为了减小尺寸和成本,大多数变压器都使用尺寸过小的低一次电感的变压器,这样会产生过大的电流。即使在设备关闭电源的情况下,它们也能保持温暖。当然,“过剩”电流只有10或20毫安。但是,当一个家庭24/7安装了十几台这样的设备时,电费就会显著增加。

吸血鬼功率在发达国家的消费电量占5%至10%。2通过拔掉设备或关闭电源板来节省电力,可以为消费者节省相当于每年获得一个月“免费”电力的钱。这也可能会降低新发电厂的增长率。

近二十年来,人们已经认识到吸血鬼力量的经济消耗。自上世纪90年代以来,政府和企业都制定了减少碳排放的目标。3.2010年,国际电工委员会(IEC)设定了将待机功率削减到1w以下的目标。2013年的规定进一步将其减少到不足半瓦。(如果半瓦似乎不是很多的能量,那么计算一下:每户10台设备× 10万户家庭×每台设备0.5瓦。)

消除不需要的特性和功能也可以减少能源浪费。当你不做饭或计时的时候,微波炉的时钟一定要开着吗?一些估算表明,这个总是亮着的时钟相当于操作烤箱成本的一半。

交流电源的脆弱性真的可以咬人

一些设备连续绘制电源。这意味着它们也可以从毛刺,瞬变,闪电,高压和噪声滥用滥用。即使是汽车事故或艰难的天气也会导致高压尖峰可以破坏家庭中的电子设备。

三相高压接线,通常为2kv至30kv,是当今装备精良的电线杆的首选图2.用于家庭和非工业商业使用的变压器(灰色钢瓶)将高压降至120/240 V。用于有线电视的细同轴电缆和用于电话服务的较重的电缆在杆子上较低。


2.如果电线杆顶部的高压线路断裂,它们可以落在电压较低的电力和通信线路上。

暴风雨、大雪或失控的车辆都会破坏高压线路。当它们落在其他线路上时,在断路器或保险丝打开之前,数百(或数千)伏的电压会通过你的电器、电话或电缆连接。任何连接到电线杆上的设备——无论是“永远开着”的吸血鬼,还是关闭的,或者处于待机状态——几乎肯定会被损坏。吸取吸血鬼能量的装置是最脆弱的。

电网本身也可以是问题的根源。在负载平衡期间或当大电感负载(特别是电动机和制冷设备)打开和关闭时,可能会发生损坏的尖峰和瞬态。

电话公司长长的历史,用于防止落在其线上的高压线。例如,Janski和Faber的1916年书电话的原理4讨论坠落的电车电线,避雷器,和其他类型的高压保护。金属火花隙工作得很好,但成本很高,因为它们会熔化,需要人工更换。更好的替代方法是使用碳块,在需要更换之前,它可以承受多次撞击

一般来说,两块碳块用一块千分之五到万分之一英寸厚的云母片分开图3.逮捕人员还可以保护电话线免于直接接触到从Trolley PowerLine的600 V图4


3.碳块避雷器提供保护,不需要在每次打击后更换。


4.碳块避雷器保护电话线免受高压事故和雷击。

当电流通过云母间隔片周围的空气时,两组保险丝都会打开。所述碳块还可嵌入低熔点金属块。如果电弧没有烧断熔断器,金属会熔化并短路电弧间隙,从而产生足够的电流熔化熔断器图5.对于闪电,使用手册中的建议仍然是正确的——不要在雷暴期间使用有线电话。


5.西部电气式58A保护器,大约1900,防止避雷器和其他高电压。

电涌保护装置——保护还是危害?

始终开启吸血鬼功率特别容易受到电压瞬变。进入浪涌抑制器,这在保护电子产品方面具有关键作用。

电涌保护装置(spd),通常称为电涌抑制器,主要通过箝住超过正常线路电平的电压来保护设备。5“允许通过电压”取决于电线长度和电力线阻抗,所以它可能会误导消费者。尖峰电压驱动箝位装置(通常是金属氧化物压敏电阻,或MOVs)导电,使尖峰短路。每个“事件”都会轻微地损害MOV,而MOV最终无法保护设备。

即使抑制机制不再有效,大多数浪涌抑制器仍然运行为电源条。下一个大浪涌可能会损坏设备左右的设备或过热。6因此,MOVs应与热熔断器或热截止(TCO)设备配对,以防止这些危险。7抑制器还应该有一个指示灯来监测TCO和MOV的状态,但很少有这样做的。

购买电涌抑制器时,应配备断路器,防止电源排过载时过热和起火;指示灯,指示所述保护部件是否正常工作;并获得行业、保险或政府测试机构,如美国保险商实验室(UL)的认可。

UL 1449是防静电器件的最低标准。8抑制器的焦耳评级(在一个事件中可以消散多少)不被视为抑制因素的有效性或寿命的有意义指标。9重要的是整体设计。注意没有电涌抑制的电源板!它们只不过是复杂的延长线。

终极检查员

彻底保护涉及更加选择质量浪涌抑制器。浪涌抑制器的任何部分都可能会失败,即使是断路器。这是重要的,经常检查浪涌抑制器,接线,插头和电器。赌注很高。我们保存的生活是我们自己的。

如果你的浪涌抑制器有保护灯,它是否在?如果不是,则一个或多个抑制组件可能失败了。代替它。接下来,抑制器是否过度温暖?如果任何区域都是热到触摸,如果它的表面的任何部分变色,则应从Service-Ditto中立即移除抑制器。

关掉电涌抑制器的开关,我们能省下的钱就是我们的钱。一想到每年有一个月的免费用电,就会有相当大的动力去按动开关。

参考

  1. 学生可持续发展教育协调员,”幻影负载,加州大学伯克利分校,2005年9月,
  2. 拔出备用电源插头”,《经济学人》2006年3月9日。
  3. 2005年,国际电工委员会采用了一个国际批准的定义和测试程序,即2005年,现在广泛指定和使用,www.iea.org/papers/2007/standby_fact.pdf
  4. 詹尼斯,西里尔和Faber,Daniel,电话原理,第1部分,用户设备马格劳-希尔,1916年,第120-127页
  5. 伊顿公司,2011年5月,在IEEE / Music City Power质量小组会议上,“电涌保护设备标准的变更.”
  6. 电涌保护器和电源板被认为是导致房屋火灾的原因
  7. 小应用说明,”在防雷器和交流线路中设计热保护TMOV压敏电阻.”
  8. 伊顿公司,2007年6月,“伊顿的浪涌抑制指南:你需要了解浪涌保护装置,第2页,表1。
  9. 同上,第10页"揭穿浪涌电流神话,‘为什么不需要过高的浪涌电流等级。“

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