ทำไมบางครั้งมีการใช้พลังงานใน mA และไม่ได้อยู่ในหน่วยของวัตต์

ทำไมบางครั้งมีการใช้พลังงานใน mA และไม่ได้อยู่ในหน่วยของวัตต์ ตัวอย่างเช่นพิจารณาข้อความต่อไปนี้:

"อุปกรณ์ USB ระบุการใช้พลังงานที่แสดงในหน่วย 2mA ในตัวอธิบายการกำหนดค่า"

ฉันได้เห็นสิ่งนี้ในเอกสารข้อมูลบางอย่างด้วยและในตอนแรกคิดว่าพวกเขาเป็นคนผิด

ระบบอิเล็กทรอนิกส์ส่วนใหญ่ใช้แรงดันไฟฟ้าคงที่และทำให้คุณสามารถกำหนดกำลังไฟที่ใช้อยู่ในปัจจุบัน สิ่งนี้สามารถเกิดขึ้นในระบบที่ใช้ตัวควบคุมแบบเชิงเส้นซึ่งกระแสของคุณยังคงเหมือนเดิมโดยไม่คำนึงถึงแรงดันไฟฟ้าที่คุณใช้ (ภายในช่วงที่แน่นอน) สำหรับระบบเหล่านี้มันสมเหตุสมผลกว่าที่จะให้คะแนนปัจจุบันเนื่องจากพลังงานเป็นวัตต์จะเปลี่ยนไปตามแรงดันไฟฟ้าที่คุณใช้กับมัน

หลายครั้งก็เป็นกระแสที่เป็นปัจจัย จำกัด เนื่องจากสิ่งต่าง ๆ เช่นความกว้างร่องรอย / สายและไม่จำเป็นต้องใช้พลังงานที่กำลังถูกใช้

USB เป็นตัวอย่างของข้อ จำกัด นี้ ข้อมูลจำเพาะ USB จำกัด กระแสไฟที่ใช้โดยอุปกรณ์ที่ขับเคลื่อนบัสเป็นค่ารวมต่อพอร์ต ขีด จำกัด คือ 500mA สำหรับ v2.0 และ 900mA สำหรับ v3.0; ดูhttp://en.wikipedia.org/wiki/Universal_Serial_Bus#Power

มัลติมิเตอร์ธรรมดาสามารถวัดแอมป์หรือโวลต์ได้โดยตรง วัตต์ต้องถูกคำนวณจากการวัดสองแบบและเนื่องจากเมตรส่วนใหญ่ไม่ทำการคำนวณสำหรับคุณมันจะต้องทำด้วยมือ (พิจารณาว่าเครื่องวัดดิจิตอลไม่มีมานานหลายทศวรรษในประวัติศาสตร์วิศวกรรม) การพูดในแอมป์ทำให้วิศวกรไม่ต้องทำการคำนวณเหล่านี้ตลอดทั้งวันและเพิ่มความเร็วในการทำงานอย่างมาก

เนื่องจากแรงดันไฟฟ้าได้รับการแก้ไขในหลายแอปพลิเคชั่น (ที่ใดก็ตามที่มีตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าเช่นรางไฟฟ้า) ข้อมูลส่วนใหญ่สามารถถ่ายทอดโดยการพูดเป็นแอมป์แทนวัตต์ สำหรับผู้ที่สนใจวัตต์จริงการคำนวณนั้นเล็กน้อย (แม้ว่าจะไม่ถูกต้องเล็กน้อยหากแรงดันไฟฟ้าทำงานน้อยกว่าค่าที่ระบุเล็กน้อย)

การเก็บข้อมูลเพิ่มเติมที่มองเห็นได้ โดยทั่วไปวงจรจะถูกควบคุมด้วยแรงดันหรือกระแสหรืออย่างน้อยก็ง่ายกว่าที่จะคิดถึงรายละเอียดในแบบนั้น การวัดเหล่านั้นใกล้เคียงกับสิ่งที่เกิดขึ้นกับอิเล็กตรอนในขณะที่วัตต์ทำการวัดอัตราการถ่ายโอนพลังงานและมีแนวโน้มที่จะเป็นตัวบ่งชี้ความร้อนที่กระจายไปมากขึ้น ตัวอย่างเช่นหากคุณพยายามที่จะป้องกันไม่ให้ตัวเก็บประจุเกิดการเผาไหม้คุณจะต้องใส่ใจกับสิ่งต่าง ๆ เช่นแรงดันไฟฟ้าสูงสุดกระแสไหลเข้ากระแสไฟกระเพื่อม ฯลฯ ถือเป็นเปอร์เซ็นต์ของค่าสูงสุดที่อนุญาต (ลบด้วยการลบ) มันสร้างความแตกต่างอย่างมากไม่ว่าจะเป็น 1 วัตต์ของคุณคือ 1 โวลต์ x 1 แอมป์หรือ 1kV x 1mA โดยเฉพาะอย่างยิ่งในช่วงเวลาเล็ก ๆ ที่สภาพขอบเขตอยู่

ที่ที่เหมาะสมกว่าที่จะพูดด้วยวัตต์คือที่ที่คุณมีร้านค้าพลังงานจำนวน จำกัด ที่ไม่ทำงานเป็นแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้าคงที่และคุณต้องการที่จะรู้ว่านานแค่ไหนที่จะสามารถจัดหาพลังงานในอัตราที่กำหนดจนกว่าจะว่างเปล่า เช่นในการประมาณเวลาใช้งานแบตเตอรี่ ระบบระบายความร้อนอาจสนใจเกี่ยวกับวัตต์เป็นการเปรียบเทียบระหว่างวิธีการสร้างความร้อนและการกระจายอย่างรวดเร็วในฐานะตัวขับเคลื่อนของอุณหภูมิ

ไม่มีเหตุผลที่ดี โดยทั่วไป mA ไม่เพียงพอ แต่เนื่องจาก USB มีค่า 5 V คุณสามารถรับ Watts จาก mA ได้ @Kellenjb ชี้ให้เห็นว่าชิปจำนวนมากมีแรงดันไฟฟ้าคงที่ (โดยประมาณ) ซึ่งใช้กับพวกเขาเช่นกัน

การใช้ไฟฟ้าในปัจจุบันจะให้ใน A และการใช้พลังงานจะได้รับใน W. ดังที่กล่าวไว้ถ้าคุณรู้ว่าแรงดันไฟฟ้าของส่วนประกอบนั้นการแปลงนั้นเป็นเรื่องเล็กน้อย (P = IV)

ในหลายกรณีคำอธิบายที่ดีที่สุดของการใช้ไฟฟ้าของอุปกรณ์จะเป็นการรวมกันของซีเมนส์ (A / V หรือ 1 / Ω) แอมแปร์และวัตต์ อุปกรณ์ที่การบริโภคคือซีเมนส์เดียวจะวาดหนึ่งแอมป์ที่โวลต์หนึ่งหรือสิบแอมป์ที่สิบโวลต์ อุปกรณ์ที่มีการใช้งานหนึ่งแอมป์จะวาดหนึ่งแอมป์ที่แรงดันไฟฟ้าใด ๆ อุปกรณ์ที่มีการสิ้นเปลืองหนึ่งวัตต์จะวาดหนึ่งแอมป์ที่โวลต์เดียวหรือ 1/10 แอมป์ที่สิบโวลต์

ฉันไม่เคยเห็นปริมาณการใช้ไฟฟ้าที่อธิบายไว้ในแง่ของซีเมนส์ถึงแม้ว่าสำหรับอุปกรณ์จำนวนมากที่กระแสไฟฟ้าเพิ่มขึ้นด้วยแรงดันไฟฟ้า แต่มันก็ดูเหมาะสม