Akıllı prizler ne kadar güç tüketir?

Çok fazla Wi-Fi soketi veya fişi vs. görüyorum, ancak hiç kimse kendilerinden ne kadar güç harcadıklarından bahsetmiyor. Bunlar genellikle Wi-Fi'ye sürekli bağlanır, komutları bekler. Bu güç almaz mı? Büyük olasılıkla (umarız) bekleme süresini azaltmaya çalıştığımız cihazdan daha az olduğunu biliyorum, ancak akıllı fişlerin veya anahtarların güç kullanımını test eden var mı?

Çok farklı tipler olduğunu biliyorum, fakat düşük maliyetli montajlarla büyük marka akıllı anahtarlar arasında kullanımda bir fark var mı?

Peki ya Wi-Fi olmadan kullanılabilen normal uzaktan kumandayı kullananlar? Genellikle RF sinyalleri de sürekli doğru miktarda güç kullanıyor mu?

Wi-Fi prizleri yaklaşık 1.5-2 Watt güç tüketimi seviyesindedir, Jim'in cevabında belirtildiği gibi WeMo'dur ve TP HS110 gibi denedim.

Samsung SmartThings'deki gibi ZigBee çıkışları, ZigBee protokolü kullanımı nedeniyle daha az güç kullanmalıdır. Destek forumlarına göre, röle kapalıyken yaklaşık 0.3W ve açıkken 0.6W oluyor. SmartThings Topluluğu .

Kendi eski kızılötesi kontrollü prizler, ZigBee olanlardan daha fazla güç çekiyor, yaklaşık 0.7W'a ihtiyaçları var. Her neyse, bu hala Wi-Fi prizlerinden daha az.

Ancak, ZigBee cihazları için, gücü koruyan tüm cihazları kullanan bir hub'a ihtiyacınız olabilir. Wi-Fi cihazları genellikle bu tür hub'lardan vazgeçebilir ve App veya Alexa ve benzeri aracılığıyla doğrudan kontrol edilebilir. Bu nedenle kullanım durumunuzu göz önünde bulundurmalısınız. Eğer sadece bir avuç uzaktan kumanda kullanmak istiyorsanız, ZigBee / IR ve belirlenmiş bir uzaktan kumanda kullanabilirsiniz, çünkü daha fazla sayıda Wi-Fi soketi daha az güç tüketiyor olabilir.

Akıllı prizlerin güç tüketimini daha iyi anlamak için bunlara bakmaya değer. Bunu yapmak için bazı akıllı fiş referans tasarımlarını görelim.

1. Dan biri Atmel

   

2. Dan biri Texas Instruments

   

Gördüğünüz gibi bu iki farklı tasarımın parçaları aynı.

• Alt devreler için DC voltajı sağlayan bir AC / DC güç kaynağı vardır.
• Wi-Fi özellikli bir mikrodenetleyici ünitesi olan bir "beyin" var. ATSAMW25 ve CC3200.
• Güç ölçümü için bazı özel donanımlar var.
• Şebeke hatlarını değiştirebilmek için bir röle.
• Fişi yerel olarak arayüzlemek için bazı geri besleme LED'leri ve düğmeler.

Temel olarak, fişin kendisinin güç tüketimi, bu parçaların toplam güç tüketimidir. Başlıca tüketiciler Wi-Fi özellikli mikrodenetleyiciler, röleler ve LED'lerin ölçüm parçalarından daha fazla tükettiğine inanıyorum. Bunların üstünde AC / DC güç kaynağının verimliliği geliyor, bu elemanlarda belirli miktarda güç kaybı olacak.

1. Wi-Fi özellikli mikrodenetleyici

   Uygulama işlemcisi çoğu zaman μA ve mA arasında bir akım tüketimi ile düşük güç modunda olacaktır. Wi-Fi boşta kalma durumunda bir kaç mA daha fazla tüketim katacaktır.

   CC3200 MCU Uyku moduna (derin değil uyku) ve Ağ İşlemci ise uygulama boşta bağlı durumda ise örneğin 12 mA tüketir. RX durumunda tüketim 56 mA'ya, TX durumunda ise 270 mA'ya çıkar. (Sayfa 32'deki ayrıntılı tablolar)

   Elbette bu parametreler, farklı üreticilerin farklı cihazları için değişebilir, ancak kabaca ölçek aynıdır.

2. Röleler

   Röle tipine bağlı olarak önemli kayıplar olabilir. Bobin gücü denilen bobin nedeniyle kayıp var. Bu bile yüzlerce mW ( 10A, 240 VAC röle 500 - 700 mW bobin gücü, Farnell'de en ucuz ) olabilir.

   Ve kontak direnci nedeniyle kayıp var (önceki röle için 100 mΩ ve 10 A yük ile biraz güç harcar). Daha pahalı olanlar daha iyi parametrelere sahiptir, örneğin 50 mΩ dirençli olanlar vardır .

   Düşük maliyetli buji fişlerinin daha ucuz rölelere sahip olduğundan eminim, bu yüzden muhtemelen biraz daha fazla tüketiyorsunuz.

3. LED'ler

   Birkaç mA'yı kaydetmeye değer, ama daha fazlası değil.

4. AC / DC güç kaynağı

   Bu, toplam tüketimin üzerine bir yüzde ekleyecektir. Daha ucuz dönüştürücüler muhtemelen daha düşük verimliliğe sahiptir, bu nedenle ucuz bir fiş de bu durumda daha fazla tüketir.

   TI tasarımındaki UCC28910 700V Geri Besleme Anahtarlayıcı , veri sayfasına göre tipik olarak% 75 verime sahiptir (sayfa 30.). Daha kötüsü ve daha iyisi olabilir. Yine kaba bir ölçek verir.

Bunların hepsi elbette değişebilir, ancak esas olarak bunlar cihazın tüketimini belirleyen faktörlerdir. TI'nin tasarımının bir W değeri elde etmesi için en kötü durum tüketimini hesaplayabilirsiniz. Ve elbette bazı ürünlerin parametrelerini kontrol edebilirsiniz.

Bir WeMo Temsilcisi, bir WeMo forumundaki duvar anahtarları için 1,5 Watt belirtti. Bu duvar / priz anahtarlarının çoğunun bekleme modunda 1-2 watt alacağını hayal ediyorum.

WeMo Topluluk Başlığı

2015'ten bu videoda ölçülen Aeotec Z-Wave Akıllı Dimmer:

• ~ 0.4W boşta
• ~ 0,6W açık ancak tamamen karartılmış (yüksüz)

Bu anahtarların benzer işlevselliklerine göre, prize / prize benzer bir güç kullanımına sahip olduğunu varsayıyorum. Karartma devresine gerek olmadığı için çıkışlar biraz daha düşük olabilir.

2016'dan bu yazıyı yazan kişi , "20 yıldan fazla bir süredir Anahtarlamalı Güç Kaynağı (SMPS) teknolojisinin geliştirilmesinde bir lider" için çalışmayı taahhüt ediyor ve yazdı:

Bugün, tüm yük aralığında <25 mW bekleme tüketimi ve>% 82 ortalama verimliliği olan bir şarj cihazı / adaptör kaynağı oluşturabiliriz . Yıl sonuna kadar bundan daha iyisini yapmayı umuyoruz. % 90'a yakın (fan gerekli değil), birliğe yakın güç faktörü ve yaklaşık 450 mW bekleme tüketimine (IR sensörünü ve ilgili bileşenleri açık tutmak için gereklidir; böylece açabilmeniz için gereken) 100W TV kaynağı oluşturabiliriz. ). Ortalama verimi>% 90 ve sıfıra yakın beklemede olan güç kaynakları görmeyi beklemek mantıksız değildir. Enerjiden tasarruf etmek için bazı şeyleri çıkarmanız gerektiğine dair görüş biraz modası geçmiş.

Wi-Fi hakkındaki yorumunuz biraz yanlış. Bu teknolojilerin çoğu kablosuz iletişim kursa da çoğu 802.11a / b / g / n kullanmaz. Bunu yapmak , büyük bir güç tahliyesi kullanır. Seni 2016'dan bu Uluslararası Enerji Ajansı raporuna yönlendirdim . Teknolojiden geniş bir karşılaştırma yapan aşağıdaki rapordan Şekil 20'ye yer verdim (sayfa 41).

Gördüğünüz gibi, WiFi'den çok daha az enerji kullanan kablosuz teknolojiler var. Aslında, aktüatörler konusunda (örneğin ışık anahtarları) rapor notları (sayfa 45):

Örneğin EnOcean durumunda, kablosuz ışık anahtarının düğmesine basmanın mekanik enerjisi, ağ geçidine iletişimi sağlamak için kullanılır.

Açıkçası, bir priz için enerji toplamak için mekanik bir işlem yoktur, ancak parmağınızın hafifçe bastırılması durumunda iletişimin ne kadar düşük güç olduğunu gösterir.

Oldukça doğru olduğu bilinen ELV Energy Master ile birkaç cihaz ölçtüm.

Sonuçlar bunlar:

    Device          off     on
TP-Link HS110 V2    1,2 W   1,8 W
TP-Link HS110 V3    1,0 W   1,8 W
AVM FritzDect 200   0,5 W   1,3 W

Ölçümler, cihazların yapılandırılmasından ve tamamen başlatılmasından sonra yapıldı.

Yapılandırılmadığında TP-Link cihazları daha fazla güç kullandı. AVM cihazı yapılandırılmamış olarak test edilmedi.

Görebileceğiniz gibi, güç tüketimi aynı zamanda cihazın donanım sürümüne de bağlıdır.