Работа 2. Интерфейс в широком смысле формально определенная логическая и физическая границы между взаимодействующими независимыми объектами.
 Скачать 7.06 Mb.
|
Аккумуляторы (автономные, многоразовые)Аккумуляторы встречаются кислотные, щелочные, никель-кадмиевые (NiCd), никель-металлгидридные (NiMh), литий-ионные (Li-Ion) и еще попадаются какие-то литий-полимерные (Li-Pol). Кроме перечисленных, существует море разновидностей (в принципе любая электрохимическая реакция обратима и может использоваться как для выработки электрического тока, так и для его «складывания про запас»), но в ширпотребовских продуктах доминируют именно эти типы. Давайте попробуем разобраться, что здесь к чему. Кислотные старички (Lead-Acid) (СКА)Правильнее называть их свинцовокислотными (Lead-Acid) аккумуляторами (СКА), поскольку других кислотных, кроме как на основе свинца, в быту вы не встретите. Это, вероятно, самая древняя разновидность аккумуляторов — первый работоспособный СКА был создан аж в 1859 году. В начале ХХ века выяснилось, что именно этот тип аккумуляторов неплохо подходит для того, чтобы крутить стартер автомобиля, и с тех пор их производят миллионами. Еще лет двадцать назад автомобильные аккумуляторы были весьма капризными и даже вредными для здоровья — конструкторы никак не могли справиться с выделением газов, сопровождающим процесс заряда. Из-за этого СКА приходилось делать негерметичными, а электролитом в них, между прочим, служит серная кислота, которую периодически требовалось доводить до нужной плотности дистиллированной водой — занятие, мягко говоря, небезопасное. С тех пор СКА значительно облагородились, стали герметичными и необслуживаемыми, но в основе они всё те же, что тридцать и пятьдесят лет назад. У них устрашающе низкая удельная емкость (30–50 Втч/кГ в самых лучших образцах) и отвратительные эксплутационные качества: они боятся глубокого разряда, отчего в процессе хранения их надо все время подзаряжать, и недолговечны, предельное число циклов заряд-разряд не выше 300 (впрочем, в условиях идеальной эксплуатации могут вытянуть и до 500). С другой стороны, именно у СКА из всех перечисленных типов самая высокая перегрузочная способность — стартерная батарея даже на морозе без особых усилий отдает ток в несколько сотен ампер, необходимый для того, чтобы прокрутить холодный двигатель. К тому же СКА дешевы и относительно неплохо держат заряд: хороший автомобильный аккумулятор разряжается в среднем на 5% за месяц или на 50% за год. Не удивляйтесь, что я посвящаю СКА столько места в компьютерном предмете: дело в том, что аккумуляторы этого типа традиционно используются в бесперебойных источниках питания. Поскольку там они пребывают в тепличных условиях (постоянно подзаряжаются), то срок службы батареи в ИБП может достигать пяти-семи лет. СКА заряжать довольно просто (они не слишком боятся перезаряда), но делать это самостоятельно приходится разве что счастливым обладателям продукции отечественного автопрома, да и то в последнее время все реже и реже — по крайней мере, автоматические зарядники для стартерных СКА доступны каждому. Никель-кадмиевые (NiCd)Лет пятнадцать-двадцать назад в автомобильной прессе периодически возникало брожение на тему скорого пришествия щелочных аккумуляторов. Щелочь, конечно, тоже не сахарный сироп, но и не серная кислота, которая запросто может проесть дыру в моторном отсеке, а заодно и в ладонях кинувшегося спасать любимую игрушку автолюбителя, особенно если он забыл первейшую «химическую» заповедь — лить кислоту в воду, а не наоборот. Но в этом направлении мало что изменилось — в автомобильной промышленности щелочные аккумуляторы применяют разве что в электромобилях, а стартерные батареи так и остались СКА-типа. У NiCd-аккумуляторов есть три крупных недостатка. Первый — относительно малая удельная энергоемкость (хотя и несколько большая, чем у СКА) — 45–60 Втч/кГ. Второй — нелюбовь к зарядке не с нуля, так называемый эффект памяти. Правильный режим зарядки NiCd-аккумуляторов — сначала полная разрядка (формально — до напряжения 1 В на элемент), а потом уже полная зарядка. Потому для NiCd-аккумуляторов рекомендуется вырабатывать заряд до полного «умирания» девайса — редкие зарядные устройства позволяют себе тратить время на предварительную разрядку (помнится, в камере Fuji S20 даже имелся специальный режим для полной разрядки батареи). «Фирменная» зарядка производится до достижения определенного напряжения вкупе с контролем температуры (так работают, например, зарядники к дорогому электроинструменту). Более простой способ — заряжать определенным током по времени. Это лишний аргумент за то, чтобы предварительно разряжать батарею, потому что иначе определить необходимое время затруднительно; правда, и умеренной перезарядки NiCd-аккумуляторы боятся меньше, чем NiMh. NiCd-аккумуляторы традиционно используются там, где требуется высокая нагрузочная способность и большой кратковременный ток. В первую очередь это электроинструмент, который, несмотря на все вопли «зеленых» (кадмий — один из самых вредных тяжелых металлов), сплошь комплектуется NiCd-батареями, и замены им на горизонте пока не видно. Снабжаются такими аккумуляторами и профессиональные ТВ-камеры, шахтерские фонари или мобильные радиостанции. Одно из крупных преимуществ NiCd — это единственный тип аккумуляторов, которые без последствий могут храниться полностью разряженным. Зато они имеют высокий саморазряд — до 10% в первые сутки, потом около 10% в месяц. Зарядка аккумуляторовВ быту обычно приходится самостоятельно заряжать универсальные аккумуляторы — пальчиковые NiMh или, изредка, NiCd-разновидности. В любом случае лучше не использовать дешевый блок зарядки без автоматики, внутри которого только и есть, что диод да ограничивающий ток резистор. Взрываться такие аккумуляторы скорее всего не станут, а вот перезаряда они не любят и быстро от этого портятся (NiCd, в частности, имеют привычку при регулярной перезарядке вздуваться). Если все же вам жаль потратить на приличный «интеллектуальный» зарядник фирмы AcmePower или Sony тысчонку-полторы рубликов, покупайте хотя бы такой, который имеет таймер для своевременного выключения. Правда, таймер обычно рассчитывается на «среднепотолочную» емкость, но в описании к заряднику должно быть указано, на какую емкость номинально он рассчитан. Как правильно рассчитать время заряда, если у вас нет «умного» зарядника или емкость отличается от номинальной? Просто поделите емкость аккумулятора (в мАч) на зарядный ток, который выдает ваше устройство (в мА), и получите время в часах, которое нужно умножить примерно на 1,3–1,4. Обычный «универсальный» режим заряда, который не может повредить никакому аккумулятору (о литиевых особый разговор), предполагает зарядку током 0,1 от емкости — например, АА-тип емкостью 2000 мАч надо заряжать 13–14 часов током 200 мА. Если емкость отличается от номинальной, то пересчитать время нетрудно. Разумеется, этот расчет относится к полностью разряженному аккумулятору, так как точный расчет времени при частичном разряде — задача практически неразрешимая. Вопрос, однако, в том, откуда взять значение тока, если он нигде не указан? Лучше всего измерить его тестером — для этого надо включить тестер в режим измерения тока на пределе 1 А и подсоединить щупы при включенном заряднике вместо аккумулятора (или, лучше, между аккумулятором и одним из контактов зарядника, если щупы удается туда втиснуть, не замыкая их). Другой способ — если в инструкции есть таблица времени зарядки в зависимости от емкости, то величину тока можно ориентировочно подсчитать по вышеуказанной методике. |