Batterier och strömförsörjning. Energi och effekt. Tekzilla #85. - samt lite termodynamik. Effekt: Watt = Joule / sekund Energi: Joule = Wattsekund



Relevanta dokument
Laboration 5 och 6. Labbrapport. Lunds universitet / Fakultet / Institution / Enhet / Dokument / Datum

Preschool Kindergarten

Självkörande bilar. Alvin Karlsson TE14A 9/3-2015

Att stödja starka elever genom kreativ matte.

Writing with context. Att skriva med sammanhang

Workplan Food. Spring term 2016 Year 7. Name:

Introduktion till Reglertekniken. Styr och Reglerteknik. Vad är Reglerteknik? Vad är Reglerteknik? Vad är Reglerteknik? Önskat värde Börvärde

CHEMICAL KEMIKALIER I MAT. 700 miljoner på ny miljöteknik. Rester i mer än hälften av alla livsmedel

Utredning av effektförbrukningen på Älvenäs industrihotell Pescator AB

BOENDEFORMENS BETYDELSE FÖR ASYLSÖKANDES INTEGRATION Lina Sandström


2 Laboration 2. Positionsmätning

Vätebränsle. Namn: Rasmus Rynell. Klass: TE14A. Datum:

Mödradödlighet bland invandrarkvinnor

#minlandsbygd. Landsbygden lever på Instagram. Kul bild! I keep chickens too. They re brilliant.

Kurskod: TAMS11 Provkod: TENB 28 August 2014, 08:00-12:00. English Version

InstalationGuide. English. MODEL:150NHighGain/30NMiniUSBAdapter

säkerhetsutrustning / SAFETY EQUIPMENT

INSTALLATION INSTRUCTIONS

1 Elektromagnetisk induktion

Protokoll Föreningsutskottet

Enkäten Askölaboratoriet 2014

Solowheel. Namn: Jesper Edqvist. Klass: TE14A. Datum:

KAMPANJ- VERKTYGSLÅDAN 2.0 PIMP MY CAMPAIGN

Småprat Small talk (stressed vowels are underlined)

Beijer Electronics AB 2000, MA00336A,

Om oss DET PERFEKTA KOMPLEMENTET THE PERFECT COMPLETION 04 EN BINZ ÄR PRECIS SÅ BRA SOM DU FÖRVÄNTAR DIG A BINZ IS JUST AS GOOD AS YOU THINK 05

Rastercell. Digital Rastrering. AM & FM Raster. Rastercell. AM & FM Raster. Sasan Gooran (VT 2007) Rastrering. Rastercell. Konventionellt, AM

Hej! Det var allt för denna gång. Ha en trevlig helg! Med vänlig hälsning. Thomas

balans Serie 7 - The best working position is to be balanced - in the centre of your own gravity! balans 7,45

FIX LED-LYSRÖRSARMATUR MED AKRYLKÅPA IP44

Perspektiv på produktionsekonomi - en introduktion till ämnet

This is England. 1. Describe your first impression of Shaun! What kind of person is he? Why is he lonely and bullied?

Hur fattar samhället beslut när forskarna är oeniga?

Isometries of the plane

COPENHAGEN Environmentally Committed Accountants

4.2 Sant: Utfört arbete är lika stort som den energi som omvandlas p.g.a. arbetet. Svar: Sant

Health café. Self help groups. Learning café. Focus on support to people with chronic diseases and their families

Andy Griffiths Age: 57 Family: Wife Jill, 1 kid Pets: Cats With 1 million SEK he would: Donate to charity and buy ice cream

Mot hållbar elbilsanvändning

Studieteknik för universitetet 2. Books in English and annat på svenska

Ett hållbart boende A sustainable living. Mikael Hassel. Handledare/ Supervisor. Examiner. Katarina Lundeberg/Fredric Benesch

Information technology Open Document Format for Office Applications (OpenDocument) v1.0 (ISO/IEC 26300:2006, IDT) SWEDISH STANDARDS INSTITUTE

EXPERT SURVEY OF THE NEWS MEDIA

Discovering!!!!! Swedish ÅÄÖ. EPISODE 6 Norrlänningar and numbers Misi.se

Ifö Space. 80 x 140. GB Shower enclosures. SE Duschvägg DK Brusevæg NO Dusjvegg. EE Dušikabiin. DE Duschwand. LV Dušo sienelė.

Sammanfattning. Problem att lösa: Mål. Verklighetsbaserat. Förmågor. Kunskaper

Provlektion Just Stuff B Textbook Just Stuff B Workbook

FÖRBERED UNDERLAG FÖR BEDÖMNING SÅ HÄR

Libers språklåda i engelska: Spel och lekar (7 9)

Resa Allmänt. Allmänt - Grundläggande. Allmänt - Konversation. Fråga om hjälp. Fråga om en person talar engelska

Inkvarteringsstatistik. Göteborg & Co. Februari 2012

Love og regler i Sverige Richard Harlid Narkos- och Intensivvårdsläkare Aleris FysiologLab Stockholm

English. Things to remember

Kvalitetsarbete I Landstinget i Kalmar län. 24 oktober 2007 Eva Arvidsson

BASiQ. BASiQ. Tryckoberoende elektronisk flödesregulator

MÅLSTYRNING OCH LÄRANDE: En problematisering av målstyrda graderade betyg

Personligt Brev. Brev - Adress. Mr. N. Summerbee 335 Main Street New York NY 92926

12.6 Heat equation, Wave equation

Förmåga att läsa och förstå: Elevsvar

Family appendix for applicants Appendix D

Listen to me, please!

This exam consists of four problems. The maximum sum of points is 20. The marks 3, 4 and 5 require a minimum

Module 1: Functions, Limits, Continuity

Boiler with heatpump / Värmepumpsberedare

PRESS FÄLLKONSTRUKTION FOLDING INSTRUCTIONS

Välkommen in på min hemsida. Som företagsnamnet antyder så sysslar jag med teknisk design och konstruktion i 3D cad.

Resa Allmänt. Allmänt - Grundläggande. Allmänt - Konversation. Fråga om hjälp. Fråga om en person talar engelska

Resa Allmänt. Allmänt - Grundläggande. Allmänt - Konversation. Fråga om hjälp. Fråga om en person talar engelska

Vässa kraven och förbättra samarbetet med hjälp av Behaviour Driven Development Anna Fallqvist Eriksson

LABORATIONSINSTRUKTION. Mätning på dioder och transistorer

In Bloom CAL # 8, sista varv och ihopsättning / last rows and assemble

TENTAMENSUPPGIFTER I ELEKTROTEKNIK MED SVAR

Att använda data och digitala kanaler för att fatta smarta beslut och nå nya kunder.

Problem som kan uppkomma vid registrering av ansökan

FRÅGA: Jag tilldelades stipendium 2014, kan jag ändå söka de riktade stipendierna i år?

Wittgenstein for dummies Eller hur vi gör det obegripliga begripligt. Västerås 15 februari 2017

Questionnaire for visa applicants Appendix A

To Lauren Beukes Tune: Top of the World Written by Marianna Leikomaa

CARRY YOU HOME. I've been knocked down, I've been lost With the ground shaking under my feet I gave it all to someone, who'd said fire, run

Vindkraft ur markägarens synpunkt

Collaborative Product Development:

SkillGuide. Bruksanvisning. Svenska

Split- vs ventilationsaggregat

Rev No. Magnetic gripper 3

Styrteknik : Funktioner och funktionsblock

xperia p manual svenska

Sammanfattning hydraulik

V 4. Veckan som gått. APT 9 Februari. Förskolan stänger Föräldrarådsmöte 24 Februari. Kl. 18:00. APT 10 Mars. Förskolan stänger kl16.

Från kap. 25: Man får alltid ett spänningsfall i strömmens riktning i ett motstånd.

EXTERNAL ASSESSMENT SAMPLE TASKS SWEDISH BREAKTHROUGH LSPSWEB/0Y09

Batterier & lampor NYHET!

Travel General. General - Essentials. General - Conversation. Asking for help. Asking if a person speaks English

onsdag den 21 november 2012 PRONOMEN

Söndag Fint väder och vi har träningsvilodag. Det blev Garageröj och VallaAv på Vasaskidorna!

Teknikprogrammet Klass TE14A, Norrköping. Jacob Almrot. Självstyrda bilar. Datum:

Observationshotellet. The observation hotel. Fanny Vallo !!! Ersätt bilden med en egen bild. Emma Karlsson Martin Hedenström Ljung.

UTFÖRSÄLJNING KEY DIGITAL 4-1 HDTV Component Video 4-1, RS-232 (KD-CSW4X1)

Immigration Studying. Studying - University. Stating that you want to enroll. Stating that you want to apply for a course.

Svenska()(Bruksanvisning(för(handdukstork()(1400(x(250(mm(

Transkript:

04/05 Baerier och srömförsörjning - sam lie ermodynamik. Vikor Öwall, Digial ASIC Group, Dep. of Elecroscience, Lund Universiy, Sweden-www.es.lh.se Tekzilla #85 Energi och effek I run an elecric heaer ha uses ~1800 was, i says on mos of all winer. Since I have lo of old compuers, why no run a whole flee of hem all winer for a more fun way o hea my back room? How many average deskop owers would I have o use for he same BTUs as my 1800W elecric heaer? Jeb, Washingon DC Effek: Wa = Joule / sekund Energi: Joule = Wasekund 1 joule = 1 Wa i 1 sekund 1

BTU: Briish Thermal Uni Mäer energi 1 BTU = 1054 1060Joule Används ofa som effekmå, BTU/h 1 W = 1 J/s = 60*60J/h = 3600J/h = 3.4 BTU/h The 1800 W heaer mus be saing he power consumed from he wall. Mos of which, I assume, will urn o hea. The compuers will a leas have o be drawing a leas 1800 W from he wall. Since he compuers are more efficien han he heaer because hey are running he CPU's, clocks, moors, fans and such; he compuers will need o pull even more han 1800 W in order o mach he conribuion of hea o he room. The guy waning o hea wih compuers is going o find ha, while is a fun idea, is also no a cheap idea relaive o he cos of running his heaer. The primary reason being ha compuers are designed o compue, no hea, hus hey aren' very efficien a i. Ok, I'm sorry bu Parick is correc, I've go an Elecrical Engineer and a Compuer Engineer, o back me up on his, (I'm an Agriculural and Bioresource engineer, no my area of experise). If he processors had 100% elecrical efficiency hen no hea would be released; however, due he fac nohing can be 100% efficien, (supid laws of hermodynamics), hey release excess hea. A good idea o ge an idea of his is o measure he power draw on a 1000W powersupply when 1000W's are acually being drawn, he powersupply will have o pull more han 1kW o oupu 1kW as i won' be 100% efficien. 2

Termodynamikens försa huvudsas Termodynamikens andra huvudsas Energi kan ine förinas eller nyskapas; den kan endas omvandlas mellan olika energiformer. Energin i e slue sysem är konsan. De finns ingen process vars enda resula är a värme överförs från en kallare ill en varmare kropp. (Clausius) De finns ingen process vars enda resula är a värme från en enda värmekälla hel omvandlas ill mekanisk arbee. (Kelvin) Energi PSU CPU I already hough somehing was fishy abou he explanaion given in he show. I was hinking "Huh, if you're using all of hose 1000W, each of hose was conribue o producing hea? Tha jus doesn' sound righ. Then wha was all his efficiency suff I learned way back when in secondary school? If a 1000W power supply has one of hem 80PLUS labels, doesn' ha mean ha more han 80% of he inpu power is useful energy and he remainder is wased on hermal energy?" 3

Energi 1 kw el PSU 80% eff. 200 W värme 800 W värme 800 W el CPU For he guy ha wans o hea his room/shed/whaever: a wa is a wa. And every wa a PC uses becomes hea evenually. Hea is he one form of energy you will ge 100% efficiency on when generaing. 04/05 Spänningsaggrega Helvågslikrikning och Spänningsaggrega Transformaor Lik- Rikning Gläning Sabilisering Vikor Öwall, Digial ASIC Group, Dep. of Elecroscience, Lund Universiy, Sweden-www.es.lh.se 4

Transformaorn Halvledarkomponen: Dioden i 1 i 2 In = Primär v 1 N1 N 2 v2 U = Sekundär I Förspänd Sröm flyer v 1 N = 1 i1 N1 + i2n 2 = 0 v2 N 2 + VD Backspänd Ingen Sröm Halvledarkomponen Dioden Dioden, förenklad modell Tröskel- eller Knäspänning, V f, över vilken srömmen ökar krafig, dvs aldrig mycke mer än V f Anod + VD Kaod V I S T I D = I S VD VT ( e 1) = ermiskspänning = = mänadssröm 10 kt q 15 A I S V f 0.6 0.7 för kiseldiod = mänadssröm 0 D I = 0, V < V D Korsluning >V f med spänningsfall = V f f 5

Dynamisk resisans Dynamisk resisans + VD ΔI ΔU + VD r d = ΔU ΔI Tangenen = Derivaan då Δ 0 Dynamisk resisans Halvvågsikrikning r d + VD ΔU = ΔI r d avbro = framrikning rd = 0 backrikning rd = r d = 0 korsluning In U Spänningsdelning mellan dioden, den dynamiska resisiansen, och resisansen V In V U Ideal Diod, V f = 0 Om In > 0 Dioden leder Om In < 0 Dioden avbro r dyn =0 r dyn = 6

Halvvågsikrikning (V f = 0) V In In U Ideal diod, V f = 0 Om In > V f Dioden leder Om In < V f Dioden avbro Med halvvågslikrikning slänger vi bor halva signalen! V U V f r dyn = r dyn =0 Helvågslikrikning Helvågslikrikning, en halv period A D4 D1 V AB A D1 V AB Ideal Diod, V f = 0 Ideal Diod, V f = 0 B D2 D3 R L Om A > B D1 & D2 leder D3 & D4 avbro B D2 I R L V RL Om A > B D1 & D2 leder 7

Helvågslikrikning, andra halvperioden Helvågslikrikning, andra halvperioden A B D4 D2 D1 D3 R L V AB Ideal Diod, V f = 0 Om A < B D3 & D4 leder D1 & D2 avbro A D4 D3 B Srömmen genom RL på samma håll! I V AB R L V RL Ideal Diod, V f = 0 Om A < B D3 & D4 leder Helvågslikrikning, oal Gläning V RL 1:sa halvperioden V RL 2:ndra halvperioden V V RL 1+2 = helvågslikrika 8

Gläning Gläning V Kondensaor laddas upp Kondensaor laddas ur ΔV=rippelspänning V Sor kondensaor ger mindre rippel Ta bor dalarna för a få en likspänning Lagra värde på kondensaor = Gläning Sabilisering Zenerdioden Transformaor Lik- Rikning Gläning Sabilisering Vanlig diod i framrikningnen V För a a bor rippel. + VD V Z En väldefinierad spänning, genombrosspänning V Z, i backrikningen efer vilken ine ändras. V Z från e par vol ill flera hundra. 9

Zenersabilisering Regulaorsabilisering R 1 Uspänningen = V Z Vin Vu R L Ripple ligger över R 1 78XX V V R1 Gäller så länge som lassrömmen ej blir för sor V u V u = V Z Fas uspänning: XX = 05 XX = 15 5V 15V 10

Baerier Engångsbaeri Uppladdningsbara baerier Engångsbaerier 11

Vid sor srömuag Engångsbaerier Uppladdningsbara Brunsen Alkaliska Kvicksilver Lihium Blybaerier NickeCadium (NiCd) Nickel-Meallhydrid (NiMih) Lihium-Jon (Li-ion) Lihium-jon polymer (Li-ion pol.) 12

13 100-130 110-160 30-50 60-120 45-80 Wh/kg $100 $100 $25 $60 $50 Kosnad Ingen Ingen 3-6 mån 1-2 mån 1-2 mån Underhållsperiod 0 +65-20 +60-20 +60-20 +60-40 +60 Operaing emp. 0,5c/ <0,2c >2c/<1c 5c/0,2c 5c/0,5c 20c/1 c Las-sröm 3,6V 3,6V 2V 1,25V 1,25V Spänning Li-ion pol. Li-ion Bly- Syra NiMH NiCd $100 $100 $25 $60 $50 Kosnad $0,29 $0,14 $0,10 $0,12 $0,04 Per cykel 10% 10% 5% 30% 20% Självurladdning 2-3h 2-4h 8-16h 2-4h 1h Uppladdn ingsid 300-500 500-1000 200 300 300-500 1500 Cykler 200-300 150-250 <100 200-300 100-200 Förlus (mw) Li-ion pol. Li-ion Bly- Syra NiMH NiCd Pacemaker Drif 10 år. Mycke låg srömförbrukning

Försa pacemakern 1958 Uppladdningsbara baerier Radioakiv baeri Pacemakerbaeri Håller i 10 år! Mycke låg självurladdning Lihium-Jod V=2.2V I=20 mikroampere Rh=500-10000 Ohm 14