Почему энергопотребление иногда указывается в мА, а не в ваттах?

10

Почему энергопотребление иногда указывается в мА, а не в ваттах? Например, рассмотрим следующее утверждение:

«Устройство USB определяет свое энергопотребление, выраженное в единицах 2 мА в дескрипторе конфигурации».

Я видел это также в некоторых таблицах и изначально считал их опечатками.

power specifications Anshul
источник
1
Вы не можете дать измерение мощности в мА. Это текущее измерение. Это может или не может быть связано с питанием, в зависимости от продукта.
эндолит

Ответы:

17

Большинство электронных систем используют фиксированное напряжение, и, таким образом, вы можете определять мощность, основываясь на токе. Это также может возникнуть в системах, в которых используются линейные регуляторы, в которых ваш ток остается неизменным независимо от того, какое напряжение вы подаете (конечно, в определенном диапазоне). Для этих систем более разумно давать рейтинг тока, так как мощность в ваттах будет меняться в зависимости от напряжения, которое вы на него подаете.

Также часто ограничивающим фактором является ток из-за таких вещей, как след / ширина провода, а не обязательно потребляемая мощность.

USB является примером этого ограничения. Спецификация USB ограничивает ток, используемый устройствами с питанием от шины, до общего значения на порт. Ограничение составляет 500 мА для версии 2.0 и 900 мА для версии 3.0; см. http://en.wikipedia.org/wiki/Universal_Serial_Bus#Power

Kellenjb
источник
2
Многие системы используют фиксированное напряжение, но многие этого не делают. В некоторых системах величина пропускаемого тока не зависит от напряжения; в таких случаях имеет смысл использовать усилители как единое целое. В других системах ток будет обратно пропорционален напряжению; в этих «ваттах» была бы разумная единица. В других случаях ток пропорционален напряжению; возможно, «Сименс» может показаться правильным подразделением, хотя я не видел, чтобы оно использовалось как таковое.
суперкат
Я просто экспериментирую с системой с батарейным питанием: она потребляет по-разному, изменяя напряжение питания, есть минимум и делает что-то похожее на кривую ванны. Поэтому я думаю, что разумно использовать усилители для обозначения мощности
clabacchio
3

Простой мультиметр может измерять ампер или вольт напрямую. Ватты должны быть рассчитаны по двум измерениям, и, поскольку большинство счетчиков не выполняют вычисления за вас, это должно быть сделано вручную. (Учтите, что цифровых счетчиков не существовало в течение многих десятилетий инженерной истории.) Говоря в амперах, инженер лишается необходимости выполнять эти вычисления в течение всего дня и значительно ускоряет работу.

Поскольку напряжение фиксируется во многих приложениях (где бы то ни было, есть регулятор напряжения, например, силовая шина), по сути, та же самая информация может передаваться через усилители, а не в ваттах. Для тех, кто заинтересован в фактической мощности, расчет является тривиальным (хотя и немного неточным, если напряжение работает на несколько процентов от номинального значения).

Хранение большего количества видимой информации позволяет более глубокое понимание. В целом, схемы управляются напряжением или током, или, по крайней мере, так проще думать о деталях. Эти измерения ближе к тому, что происходит с электронами, в то время как ватты измеряют скорость передачи энергии и имеют тенденцию быть более дескриптором рассеиваемого тепла. Например, если вы пытаетесь не дать конденсатору перегореть, вы бы позаботились о таких вещах, как пиковое напряжение, пусковой ток, пульсирующий ток и т. Д., Которые рассматриваются как процент от максимально допустимого (минус снижение). Это имеет большое значение, будь то ваш 1 ватт 1 вольт х 1 ампер или 1 кВ х 1 мА, особенно в небольшом масштабе времени, где живут граничные условия.

Более разумно говорить в ваттах, когда у вас есть ограниченный запас энергии, который не работает как источник постоянного напряжения, и вы хотите знать, как долго он сможет подавать энергию с заданной скоростью, пока он не станет пустым. Например, при оценке времени работы батареи. Система охлаждения могла бы заботиться о ваттах как о сравнении между тем, как быстро генерируется и рассеивается тепло, как о драйвере температуры.

Мэтт Б.
источник
1
Сказав это, да, ваш вопрос показывает, что можно считать технической ошибкой. Предложение будет более точно читать «потребление тока», а не «потребление энергии».
Мэтт Б.
2

Нет веских причин. В общем, ма недостаточно. Но, учитывая, что USB 5 В, вы можете получить Вт от мА. Как отмечает @Kellenjb, многие чипы имеют (приблизительно) фиксированные напряжения, это относится и к ним.

Брайан Карлтон
источник
Заявление USB было просто примером для объяснения вопроса. Это видно из таблиц IC и других компонентов.
Anshul
2
Как сказал Келленжб, во многих случаях ток является пределом, независимо от напряжения.
Wouter van Ooijen
1
@Anshul: Многие микросхемы работают с фиксированным напряжением (TTL или LVTTL), и тогда потребление действительно меняется в зависимости от тока. В таких случаях это «сокращение» для инженеров, когда подразумевается постоянное напряжение, но, строго говоря, это не правильно.
Ноль
1
Многие интегральные схемы, работающие в диапазоне различных напряжений, потребляют одинаковый ток, независимо от напряжения. С этими микросхемами определение потребления тока более полезно, чем определение мощности.
Markrages
1
@markrages: На самом деле, я подозреваю, что больше микросхем имеют требования к току, которые увеличиваются с напряжением, а не остаются постоянными, и потому, что утечка является несколько резистивной, и потому что число электронов, сброшенных конденсатором, который сначала подключен к VDD, а затем к земле, пропорционально напряжение на крышке.
суперкат
1

Потребляемый ток указывается в А, а потребляемая мощность - в Вт. Как уже упоминалось, если вы знаете рабочее напряжение компонента, преобразование тривиально (P = IV)

spearson
источник
0

Во многих случаях лучшим описанием электроэнергии, потребляемой устройством, будет комбинация сименс (A / V или 1 / Ω), ампер и ватт. Устройство, потребление которого составляет один сименс, потребляет один ампер на один вольт или десять ампер на десять вольт. Устройство, потребление которого составляет один ампер, потребляет один ампер при любом напряжении. Устройство, потребляющее один ватт, потребляет один ампер на один вольт или 1/10 ампер на десять вольт.

Я никогда не видел, чтобы потребление электроэнергии описывалось в терминах Сименс, хотя для многих устройств, потребление тока которых увеличивается с ростом напряжения, это было бы уместно.

Supercat
источник