Calcular la factura eléctrica de un cargador de teléfono (¿entrada o salida del adaptador de CA?)

Esos números le indican la corriente que puede proporcionar el suministro, no cuánto necesita su teléfono. Su teléfono solo atraerá tanto como está diseñado para, por lo que no sabe cuánta energía proviene de la red eléctrica. Por lo tanto, son correctos. No se puede obtener nada significativo del propio texto del adaptador.

Hay dos formas de obtener esta figura. Puede medir la corriente que ingresa al adaptador, o puede medir la corriente que va a su teléfono. Esto último significa que también necesita conocer la eficiencia del adaptador ya que hay una pérdida en el adaptador cuando convierte la tensión de la red a 5 V. Es posible que pueda estimarlo a partir de la entrada de corriente de la red (0,3 A), pero eso no di en qué voltaje o frecuencia está.

Agregando cálculos para el segundo método De acuerdo, es probable que su teléfono esté cargado a través de USB, que solía estar limitado a 500 mA. Además, ese 1.55 A es el máximo que puede proporcionar el suministro, no desea tenerlo todo el tiempo. Entonces, asumamos (crudamente) que \ $ I = 500 \ \ mathrm {mA} \ $. La potencia de su teléfono es \ $ P_ {out} = IV = 0.5 \ veces 5 = 2.5 \ W \ $. Luego, supongamos que el adaptador es 80% eficiente, por lo que \ $ P_ {in} = \ frac {P_ {out}} {0.80} = 3 \ W \ $. La multiplicación por el tiempo para cargar completamente, y ya está.

Son correctos que pagas por la entrada. Ahora la pregunta es: "¿Cómo calculo la entrada cuando solo conozco la salida?"

Necesitamos una información más: la eficiencia de la fuente de alimentación. Para este tipo de dispositivo debe ser alrededor del 85%.

$$ P_ {OUT} = P_ {IN} Eff $$

donde Eff es eficiencia.

Puedes reescribir esto como $$ P_ {IN} = \ frac {P_ {OUT}} {Eff} $$

A partir de esto, puede calcular sus vatios y multiplicarlos por sus horas de uso por año. Tenga en cuenta que su resultado estará en el lado alto porque el cargador disminuirá la corriente a medida que la batería se cargue y finalmente caerá a un goteo.

Sí, son correctos, debe tener en cuenta la eficiencia del suministro. Además, la placa de identificación no reflejará necesariamente lo que está sucediendo bajo el capó, por así decirlo. El teléfono consumirá una gran cantidad de corriente mientras se está cargando y el adaptador desperdiciará cierta cantidad de energía de la toma de corriente. Cuando finalice la carga, la corriente bajará, pero no a cero, ya que la mayoría de los teléfonos continuarán funcionando desde el adaptador mientras estén conectados, dejando la batería al 100%. Finalmente, cuando desenchufa el teléfono pero deja el adaptador en la pared, la fuente de alimentación perderá energía simplemente allí (la eficiencia cae a cero porque no hay una corriente de salida útil).

El eficiencia mínima (activa) de ese suministro de Nivel V es 0.0750 * ln (5V * 1.55A) + 0.561 = 71.4%. Suponiendo que su suministro demore la corriente durante 2,5 horas para cargarlo, no utilizará más de 5 * 1.55 / 0.714 = 10.8W durante 2.5 horas o 0.027kWh.

Una vez cargada la batería, caerá considerablemente. Con el teléfono desenchufado, el sorteo no superará los 0,3 W, por lo que si asumimos que el teléfono no consume más de 0,5 W con una eficiencia del 70%, obtendremos 1W de consumo mientras que el teléfono simplemente se queda allí después de haber cargado. Si lo deja enchufado 24/7, el consumo total es inferior a 0,05kWh / día. Si su electricidad le cuesta $ .15 / kWh, le costará alrededor de 50 centavos por año mantener su teléfono cargado.

De hecho, el cargador está destinado a ser un poco mejor que el mínimo requerido, por lo que probablemente sea un poco menos. Además, nunca se descargará si lo dejas enchufado todo el tiempo.

Tenga en cuenta que el cargador puede usar una parte significativa del consumo total que se acaba de enchufar e inactivo sin ningún teléfono conectado. Este "poder vampírico" se suma a millones de adaptadores conectados, y los gobiernos han estado endureciendo las regulaciones sobre el consumo inactivo.

Esto es como clavar gelatina a una pared.

Primero, el teléfono celular en sí no tendrá una extracción constante en el lado USB. Obviamente, volverá a acelerarse casi a cero cuando esté completamente cargado, pero también variará durante la carga según la curva de carga de la batería y la carga de otros teléfonos (por ejemplo, uso enchufado).

Segundo, el cargador no es 100% eficiente, e incluso esa eficiencia no es lineal.

La cifra de 0.3A es la clasificación de la placa de identificación y es inútil. Su propósito es decirle a los electricistas cuánta energía se debe suministrar para el dispositivo; es decir, si está cableando una fábrica de teléfonos celulares o una tienda de teléfonos celulares, ¿pueden cablear todos los kioscos con un circuito de 20 A o necesitarán 3. Esta cifra explica el peor de los casos, x el factor de potencia ** x cualquier factor de fudge que UL quiera ver en orden? para aprobar el articulo. En su cargador, la diferencia entre la entrada nominal y la salida es de 28 vatios, eso no puede ser real, ¡algo tan pequeño podría calentarse demasiado!

De vuelta al clavado de gelatina, estimaría la calificación del cargador del teléfono (generalmente 5w) y luego duplicaría esa cantidad para explicar la ineficiencia (10W), para el tiempo de ejecución de la recarga (por ejemplo, 2 horas). Vatios x horas = vatios-hora. Divide por 1000 por kilovatios hora.

Los estadounidenses pagan típicamente de 10 a 20 centavos por kilovatio-hora de energía.

Si paga 12 centavos por kwh por potencia, 1 vatio continuo 24x7 cuesta $ 1 / año.

** El factor de potencia es la relación entre la potencia que realmente utiliza (al seleccionar partes de la onda sinusoidal de CA) y lo que debe llevar el transformador / cableado para entregar la onda sinusoidal de CA completa . Por ejemplo, si usa un rectificador de media onda, su PF es del 50%.

Supuestos: 120V, 2 h de carga, 12 ¢ / kWh

P = VI = 120V × 0.3A = 36W

Energía = P t = 0.036kW × 2h = 0.072 kWh

Costo = Energía × Costo / Energía = 0.072 kWh × $ 0.12 / kWh = $ 0.00864

O 0,864 de un centavo. Deberías poder seguir esto.

Hay otra forma, potencialmente más precisa, de estimar el costo de un cargo telefónico. La idea se basa en la capacidad de la batería del teléfono. Digamos que tienes un viejo teléfono Samsung S4. Tiene una batería interna con capacidad de 9.88 W * h, por ejemplo, 10Wh.

Dado que su medidor de potencia siempre está en el lado externo de CA, debe considerar la eficiencia de toda la cadena de suministro de energía. Tienes dos convertidores, uno es el adaptador de pared. Es un adaptador moderno, y por lo tanto no debería ser menos del 80% de eficiencia (es necesario verificar con los estándares). El segundo convertidor se encuentra dentro de los circuitos del cargador del teléfono, por lo que supongamos que es igual al 80%. La batería también tiene algunas pérdidas durante el proceso de carga. Yo diría que el 95% de eficiencia.

Como resultado, la cantidad de energía ENTRADA debe ser 10 / 0.95 / 0.8 / 0.8 = 16 W * h para una carga completa. Después de eso el cargador consumirá un poder despreciable.

Entonces, suponiendo que la tarifa eléctrica de EE. UU. es de 10 centavos por kWh, el costo del cargo único es de aproximadamente 16/1000 * 10 = 0.16 centavos.

Dada la declaración de Transistor, esta publicación ha sido editada en gran medida para su explicación y para otras.

Cargador Samsung Galaxy Alpha Network, Note Edge, (EP-TA50EWE). Blanco datos técnicos:     Entrada: 100-240V @ 0.3 A     Salida: 5V @ 1550mA     Toma USB estándar

1W = 1 j 7.5W = 7.5j

3600 segundos en 1 hora

entonces 7.5j x 3600 = 27kj / h

Potencia (vatios) = Energía (julios) / tiempo (en segundos)

Un gasto de energía de 1 Wh representa 3600 julios.

Ahora tenemos 27kj por hora dividido por 3600 segundos = 7.5Wh o 0.0075kWh

W y Wh son intercambiables.

A pesar de los comentarios a continuación, hay un poco de selección de liendres aquí en relación con kW y KW, estoy seguro de que la gente entiende lo que se quiere decir y de que no se habla de la temperatura.

Una vez más, solo para explicar algunos puntos con mi publicación anterior para aquellos que lo vieron.

Las unidades de suministro de energía diseñadas para la UE y EE. UU. tienen tolerancias estrictas que deben cumplir, sin embargo, eso no significa que todas las unidades de suministro de energía fabricadas fuera de esas áreas cumplan con esas regulaciones. Algunas PSU de baja corriente se rectifican a media onda y se basan en un circuito sintonizado a la frecuencia de la red para proporcionar 5V @ XmA para uso en circuitos de baja potencia. Consulte enlace

Sin embargo, ayer rompí un cargador de Samsung para encontrar un circuito regulador de interruptor. La eficiencia de estos se afirma que es entre 75% - 90% + cualquier pérdida dentro del circuito. Nuevamente, estas pérdidas son tan pequeñas que realmente no vale la pena mencionarlas, a menos que se requiera una precisión, lo cual no vale la pena en la vida cotidiana o es un circuito acumulativo donde la suma de las pérdidas es importante. Tiendo a considerar los suministros del regulador de conmutación como dispositivos de menor corriente, solo para diferenciar entre el regulador de modo conmutado y la fuente de alimentación de modo conmutado (múltiples voltajes y corrientes más altas), aunque estrictamente, encontrará un regulador de modo conmutado en el corazón de un modo conmutado PSU. Esto se deriva de una nomenclatura de trabajo donde quiero un SMPS no significa que quiero un regulador conmutado.

Aquí hay una serie de factores con respecto a la carga y la eficiencia. para esto último, solo necesita una cifra aproximada y el 75% del mejor caso posible (y el cálculo más sencillo) del 75% para calcular la pérdida de potencia.

Entonces, si quisiéramos, podríamos decir que el W real utilizado sería un 25% más, que el valor de la potencia de salida, que sería aproximadamente 9.375W o si desea pasar por el rigmarole de calcular Wh para encontrar significa lo mismo, adelante.

Podría seguir cargando baterías y curvas características para cada uno de los dispositivos utilizados, sin embargo, todo lo que quería era una figura aproximada y una forma de llegar a ella :)

Diciendo que he visto a otros decir cosas que necesitan modificarse un poco. Cuando se carga una batería descargada, dado el voltaje indicado, querrá absorber la corriente a su máximo de 3A, sin embargo, como la PSU no puede proporcionar esto, llegará a los límites de la corriente de suministro y el% de eficiencia puede caer tan bajo a medida que el 50% / A medida que la corriente aumenta por encima del valor establecido, la eficiencia de un regulador conmutado disminuye. Muchas PSU del modo Switch, sin embargo, tienen una limitación de la corriente de retroceso para detener esto, a diferencia de estas pequeñas fuentes de regulador conmutado. Lo que ocurrirá aquí, si se deja sin restricciones, es que hasta que la batería tenga suficiente energía para compensar las cifras proporcionadas, la tasa de carga será lenta y la potencia consumida será alta. A medida que aumenten los niveles de energía de la batería, las cifras indicadas se aplicarán y la eficiencia aumentará, es decir, hasta que se requiera una corriente de carga baja y nuevamente la eficiencia disminuya. La mayoría de las baterías de teléfonos celulares tienen administración de baterías, por lo que pueden apagarse y limitar la corriente suministrada para cada una de estas condiciones. Si lo hacen o no es únicamente del fabricante / equipo de diseño.  Los cargadores rápidos funcionan según el principio de que la temperatura de una batería se usa para regular la carga aplicada, por lo que al golpear una batería con una gran corriente se cargará rápidamente pero la temperatura aumentará al mismo tiempo. A una temperatura dada, la corriente se apaga y la batería se deja enfriar por debajo de un límite establecido, antes de que se aplique nuevamente la corriente de carga. Hacerlo de esta manera debería mostrarle que calcular la potencia utilizada no es sencillo, sin embargo, la carga rápida nunca es muy buena cuando se usa regularmente, ya que el material de la batería se degenerará más rápido. Tal vez la próxima generación de baterías de carga rápida sea mejor, se promocionan 12 minutos para una batería de 4000mAh.