Synkende strømforbruk på varme komponenter...

[HCS]

Jeg kjøpte meg en billig digital strømmåler som måler forbruk av en artikkel. Dette gjør den ved at den kobles til veggutaket og komponenten settes inn i denne måleren,.. Bare et leketøy, men litt artig å se hva komponentenen reelt trekker av strøm.


Så til spm mitt... Kan noen forklare hvorfor varme komponeter bruker mindre strøm enn kalde...?? Er det noen enkel forklaring på dette ?

 

[erato]

Fordi de ikke trenger å varmes opp når de har nådd stabil driftstemperatur? Varmen må jo komme fra et sted.

Omtrent samme årsak som at en kald motor trekker mer bensin, gods og olje må varmes opp til driftstemperatur.

 

[HCS]

Vel, en bil har endel friksjons elemeneter...Men et komponent som står stille uten bevegelse, har ikke tilsvarende..Og ser av måleren at det er ganske gode utslag også... At ting hele tiden skal stå på er en annen debatt, men synes det var pussig at det var sånne utslag... Så økt varme leder da altså strøm bedre ?

 

[Jurassic]

Vel, en bil har endel friksjons elemeneter...Men et komponent som står stille uten bevegelse, har ikke tilsvarende..Og ser av måleren at det er ganske gode utslag også... At ting hele tiden skal stå på er en annen debatt, men synes det var pussig at det var sånne utslag... Så økt varme leder da altså strøm bedre ?

Dessto kaldere leder, dessto bedre lederevne.

 

[HCS]

Vel, en bil har endel friksjons elemeneter...Men et komponent som står stille uten bevegelse, har ikke tilsvarende..Og ser av måleren at det er ganske gode utslag også... At ting hele tiden skal stå på er en annen debatt, men synes det var pussig at det var sånne utslag... Så økt varme leder da altså strøm bedre ?

Dessto kaldere leder, dessto bedre lederevne.

Det var det jeg lærte i fysikken en gang også.... ...Så hvorfor synker forbruket av strøm når komponentene er varme da ?

 

[Jurassic]

KOmmer litt an på hvor lang tid det går før forbruket synker.
Startstrøm over tid pga softstart f. eks.

 

[HCS]

Vi snakker her om at forbruket har stabilisert seg etter ca 1 time....Dette gjelder power apm, pre og kilde...Alle gjør det samme...Mye strøm ifra start , etter en time har det sunket med ca 10%....

 

[Rhesus]

Bipolare transistorer har negativ temperaturkoeffisient. Det betyr at de leder bedre ved høyere temperatur. Derfor brukes f.eks. emittermotstander og temperaturtilbakekobling for å stabilisere hvilestrømmen i utgangstrinnet, som ellers ville øke og øke og øke og .......
Det som sannsynligvis skjer, er at temperaturtilbakekoblingen i effektrinnet etter hvert kommer i likevekt.

 

[HCS]

Bipolare transistorer har negativ temperaturkoeffisient. Det betyr at de leder bedre ved høyere temperatur. Derfor brukes f.eks. emittermotstander og temperaturtilbakekobling for å stabilisere hvilestrømmen i utgangstrinnet, som ellers ville øke og øke og øke og .......
Det som sannsynligvis skjer, er at temperaturtilbakekoblingen i effektrinnet etter hvert kommer i likevekt.

Målte også bare med pre og kilde hver for seg og sammen...Og res var alltid det samme, strømmengden sank...Er regelen lik for slike type komponenter også?

 

[Rhesus]

Bipolare transistorer har negativ temperaturkoeffisient. Det betyr at de leder bedre ved høyere temperatur. Derfor brukes f.eks. emittermotstander og temperaturtilbakekobling for å stabilisere hvilestrømmen i utgangstrinnet, som ellers ville øke og øke og øke og .......
Det som sannsynligvis skjer, er at temperaturtilbakekoblingen i effektrinnet etter hvert kommer i likevekt.

Målte også bare med pre og kilde hver for seg og sammen...Og res var alltid det samme, strømmengden sank...Er regelen lik for slike type komponenter også?

Vanskelig å si noe bastant på generelt grunnlag, men det er stort sett bare effektrinn som har temperaturtilbakekobling. (MOS)FETs har positiv temperaturkoeffisient, så elektronikk basert på slike vil nok trekke mindre strøm ved høyere temperatur. Motstander har vanligvis meget lav temperaturkoeffisient, så jeg holder en knapp på at halvlederene er 'synderen'.

 

[OldBoy]

Vel, en bil har endel friksjons elemeneter...Men et komponent som står stille uten bevegelse, har ikke tilsvarende..Og ser av måleren at det er ganske gode utslag også... At ting hele tiden skal stå på er en annen debatt, men synes det var pussig at det var sånne utslag... Så økt varme leder da altså strøm bedre ?

Dessto kaldere leder, dessto bedre lederevne.

Det var det jeg lærte i fysikken en gang også.... ...Så hvorfor synker forbruket av strøm når komponentene er varme da ?

Det spørs om ikke vår venn Ohm, han med Ohms lov, kan hjelpe oss her:

U=R*I (Spenning=Motstand*strøm)

Litt omregnet: Strømmen som HCS måler med sitt nye instrument: I=U/R

Spenningen er, hvis nettleverandøren gjør jobben, konstant, så når komponentene blir varme og motstanden øker, blir strømstyrken, I, mindre (nevneren i brøken øker). Som måleinstrumentet til HCS ganske riktig påviser.

 

[AAaF]

For eit push-pull utgangstrinn er dette fenomenet enkelt å forklare; Når forsterkaren er kald vil forspenninga og dermed bias-strømmen være på sitt høgaste fordi kjøleprofilen er kald.

Bipolare tr. har ei eller anna form for tilbakemelding på temperaturen, det være seg ein anna transistor eller diodar, som reduserer strømmen når temperaturen aukar. Om du ikkje har det vil du få "strømrusing". FET-transistorar treng ikkje denne tilbakemeldinga då dei, som Rhesus seier, leiar dårlegare ved auka temp. Resultatet er likevel det samme, du kjem til eit punkt der temperaturen og kvilestrømmen gjennom utgangstransistorane stabiliserar seg. Dette tar tid på grunn av termisk friksjon, varierande med kor stor kjøleprofilen er, men typisk 0,5-2 timar.

Spenningsfall over resterande komponentar kan ein nesten se vekk ifrå. Men ein opamp, som det er mykje av i mindre utstyr, er jo på mange vis ganske lik ein standard utgangsforsterkar, så at du vil få noko av samme effekten der vil eg anta, men her virkar jo kretskortet som ei kjøleribbe, og du får litt av samme effekten.

 

[HCS]

Takk for mange gode svar. Det som er også påvist er at alle komponetene synker i strømbruk, det være seg pre amp som er rør, transistor trinn uten mosfet, og transistor cd spiller... Om det lønner seg å la det hele stå på over tid er jo et regnestykke imot det at en bruker mer en time eller to...Noe ennet er slitasje på eletrolytter og andre passvie komponenter som slites av varmgangen,,,

 

[PX4]

Det kan også hende at det er målaren sjølv som forandrar seg...
Dette er ei grunnleggande problemstilling innan absolutt all måleteknikk, uansett om du måler straumforbruk, folk sitt pengeforbruk eller kva dei stemmer politisk: måleinstrumentet må vere påliteleg og måle rett heile tida.

 

[HCS]

Det kan også hende at det er målaren sjølv som forandrar seg...
Dette er ei grunnleggande problemstilling innan absolutt all måleteknikk, uansett om du måler straumforbruk, folk sitt pengeforbruk eller kva dei stemmer politisk: måleinstrumentet må vere påliteleg og måle rett heile tida.

Hmm...også en tanke.... Derfor kjøpte jeg to like og testa de opp imot hverandre med de samme komponetene...loggførte også strømforbruk ifht tid brukt....Og begge apparater ga likt utslag....Kan du utdype hvordan slike apparater kan måle forskjellig evt feil ?

 

[Audiomix]

Bare en liten (men også viktig) ting som få tenker over: Måleinstrumentet er heller ikke helt stabilt den første tiden. Trenger også tid til "oppvarming". Ikke sikkert at denne faktoren spiller noen rolle her, men den bør regnes med.
Du vil kunne få ganske klar indikasjon på hva som skjer mht effektforbruket dersom du for eksempel måler hvilestrømmen i utgangstrinnet over en periode. Det er nok der den største variasjonen vil være.

 

[PX4]

Viss vi held oss til vanlege måleinstument for elektronikk, så er korttids- og langtidsstabilitet interessant. Når du slår på eit digitalt multimeter ser du tilfeldige tal på displayet og det går til 0.0 i løpet av eit par sekund. Dette er korttidsstabiliteten. Viss vi er heilt sikre på at ei spenning er absolutt konstant, skal eit godt Instument skal vise same spenning etter å ha stått på i ei veke eller eit år som når det har stabilisert seg etter eit par sekund. Dette er langtidsstabiliteten.
I vanleg forbrukarelektronikk er det ikkje så nøye med langtidsstabiliteten. Vi måler der og då og stoler på at resultatet er rett. Det er sjeldan vi har bruk for å måle noko over lang tid for å sjå om det forandrar seg slik som du gjer. Instrumentmakarane bryr seg nok ikkje mykje med langtidsstabiliteten for det er komplekse greier å få til og fordyrar instrumentet mykje.

Det kan hende at denne faktoren forklarer mykje av måleresultatet ditt, men det kan også hende at straumforbruket faktisk går litt ned ettersom komponentane vert oppvarma. Kor stor endring målte du i prosent?

 

[Audiomix]

Ble det ikke nevnt en endring på ca 10% et sted lenger opp? Tipper at relativt lite av dette skyldes instrumentet.
Enda en ting en skal være klar over: De aller fleste instrumenter for AC er kalibrert for å vise RMS. De billige måler ikke "true" RMS, men forutsetter at vekselspenningen er en ren sinus. Det skal ikke så mye distortion til før instrumentet begynner å vise feil. Spikes på nettet kan gi store feil.

 

[HCS]

Jo, ca 10%...Målt over tre døgn nå med forskjellige komponenter...Uansett komponent så synker strøm forbruket...Dette er nok et reelt faktum uavhengig av type komponent eller måleutstyr....

 

[Rhesus]

Det kunne vært interessant å målt på en lyspære, bare for å set at det ikke er apparatet det er noe feil med.
Nøyaktige RMS-konvertere er ikke super-enkelt å lage, så det kan ligge noe her.

 

[HCS]

Det kunne vært interessant å målt på en lyspære, bare for å set at det ikke er apparatet det er noe feil med.
Nøyaktige RMS-konvertere er ikke super-enkelt å lage, så det kan ligge noe her.

God ide....dette er dagens lille test....Så skal jeg se hva den viser med en 40 iløpet av 12 timer... Tilbakemeld følger..

 

[Audiomix]

Enda en faktor å ta hensyn til: Dersom nettspenningen endrer seg, vil effektforbruket endre seg også. I de aller fleste tilfeller.

 

[HCS]

Har målt en 40 watts pære nå...Den trekker jevnt 41 watt over ti timer... Om det sier noe om måleapparatet eller nettspenningen vet jeg ikke, men tallet er ihvertfall helt stabilt på 41w.

 

[Audiomix]

Har målt en 40 watts pære nå...Den trekker jevnt 41 watt over ti timer... Om det sier noe om måleapparatet eller nettspenningen vet jeg ikke, men tallet er ihvertfall helt stabilt på 41w.

Da kan du stort sett se bort i fra instrumentet og nettspenningen som årsak til variasjonen i målt effektforbruk.

 

[HCS]

På effekt trinnet er det gjerne bias justeringen internt i effekt trinnet som kan justere spennigen tipper jeg...Men hva som skjer med en cd spiller , siden forbruket der er markant lavere, les 15%, det vet jeg ikke...

 

[Audiomix]

Kanskje du er på vei til å finne årsaken til at elektronikk krever noe oppvarmingstid for å spille bra

 

[HCS]

Spennende er det å måle de foskjellige komnponentene og se tiden de bruker på å holde en stabil spenning. En annen kompis av meg har kommet til de samme generelle res på sine komponenter. Dvs watt'en er synkende over tid til et visst pkt med ca 10%.

 

[Audiomix]

Ser det instrumentet du bruker ut som et gammeldagskoblingsur? Slik en brukte ifm motorvarmere. Kan du bare lese Watt eller er det andre parametere også?

 

[HCS]

Tja..kan vel sies at de ser ut slik.....Måler også volt og amp. Kan også legge inn kostnad pr kw/t så ser jeg hva jeg bruker i strøm pr komponent....

Klipper litt ifra modell forklaringen hos levrandør... Mye morro for 169 ;D

El-Energimåler.
Flyttbar elmåler som viser elkostnad/forbruk for et nettilkoblet apparat/utstyr. Å ha apparater i standbymodus er dyrt. Med denne måler plassert mellom uttak og støpsel avsløres alle "standby-tyver". Viser Volt, Watt, Ampere samt kostnaden for det aktuelle apparatet på tydelig LCD-display. Programmerbar kilowattpris. Måleområde: Volt; 0-300V, Watt; 0-4800VA (3600W), Ampere; 0,02-16A. 230V, jordet. Drives med 2 stk batterier type SR44 (medfølger).
Artikkelnummer 32-3760

 

[Audiomix]

Så mye for så lite
Kunne vært interessant å se hvor nøyaktig det måler.

 

[HCS]

Ja, vært spennede om noen med peiling hadde skjekka denne dingsen ;D

 

[HCS]

Så mye for så lite
Kunne vært interessant å se hvor nøyaktig det måler.

Har du fått testa det ut ennå ?

 

[Vidar Øierås]

Vel, en bil har endel friksjons elemeneter...Men et komponent som står stille uten bevegelse, har ikke tilsvarende..Og ser av måleren at det er ganske gode utslag også... At ting hele tiden skal stå på er en annen debatt, men synes det var pussig at det var sånne utslag... Så økt varme leder da altså strøm bedre ?

Dessto kaldere leder, dessto bedre lederevne.

Det var det jeg lærte i fysikken en gang også.... ...Så hvorfor synker forbruket av strøm når komponentene er varme da ?

Fordi varme ledere har høyere motstand, vil den også trekke mindre strøm - sikkert allerede nevnt, men jeg har alltid for dårlig til til å lese hele tråder før jeg svarer på sp.mål ;D

I* = U**/R***

* Strøm
** Spenning
*** Motstand

Vidar