Posted at 3rd.Oct.1999

この投稿は、外部電源と電流計を使って、接続方法や電源環境によって消費電流得がどう変わるかを実験したときのものです。


[HPC-Talk:07364] Re: nm207 で赤外線通信
Sat, 19 Jun 1999 23:57:24 +0900

今石です。せっかく電流計が使えるようになったので、もうちょ
っと試してみました。

On Sat, 19 Jun 1999 22:10:33 +0900
"S.Nishioka"<pokan@mb.mailbank.ne.jp> wrote:
> > という訳で、どうやら内蔵の赤外線ポートを使っての通信には、目
> >に見えるような消費電流の増加はないようで、カードモデムや外づけ
> >モデムを使う場合より、はるかに節電になるようです。

E-55→クレードル→母艦 comcom +母艦モデム、と言う経路で
接続を試みた(つまり、COM1 に外部モデムを接続したのと同じ)
ところ、ソフトモデム & PHS のときより消費電流が 5mA ほど増
えました。つまり、内蔵ソフトモデム & PHS の方が節電できるっ
てことです。
意外でしたが、考えてみると、おなじシリアルポート経由の接
続でも、相手の負荷によって消費電流が違ってくるんでしょうね。
PHS 相手の時と、普通の RS232C 機器の時とでは…。
A-51 のほうは、接続ケーブルが会社に置いてあるので、週明け
にでも試してみようと思います。ひょっとしたら、赤外線で使う
のが一番節電になる、って結果が出るかも知れませんね。

それと、ちょっと面白いことを発見しました。E-55 も A-51 も、
外部からACアダプタの 5V を供給したときと、単3アルカリ×
3本の 4.5V を供給した時では、同じ操作をしても消費電流が違
うのです。何も操作をしていないアイドル状態では 20mA 程度で
変わらないのですが…、
4.5V 5V
E-55 で MP3 演奏時 140mA 110mA
A-51 で QMAIL 操作中 PEEK 190mA 160mA

と、電圧が高いほうが消費電流は低くなります。

全体の電力から考えると妥当な変化かも知れません。が、手軽
な降圧式の定電圧レギュレーターで電源を安定化しているのなら、
多少電圧が変わっても消費電流は増減しないはずです *1。しか
し、電圧が上がると消費電流が減る、これは、スイッチング式 *2
あるいは昇圧式 *3 レギュレーターの性質です。

*1 負荷の動作電圧より高い電圧が供給されることが前提、負荷
と直列にダミーの負荷を入れ、負荷への供給電圧が一定となる
ようダミーの量を加減する。消費電流は変わらない。ダミー負
荷にかかる電圧分のエネルギーが、無駄に熱になる。
*2 負荷の動作電圧より高い電圧が供給されることが前提、負荷
側の電圧が必要な大きさになるよう、入力を高速でスイッチす
ることで「量」を調整する。無駄になるエネルギーはごく少な
いが、スイッチ処理で断続的となる出力を平滑するための回路
が必要で、その体積が結構大きくなる。
*3 負荷の動作電圧より低い電圧が供給されることが前提。入力
を一旦高周波に変換するなどの方法で、ポンプで水を吸い上げ
るようにして電圧を上げる。ポンプの能力以内なら、かなり低
い入力電圧でも必要な電圧を得ることができるが、低いほど効
率も悪くなり、トータルの消費電力は増加する。

PDA はCFなどに使うため、5V や 3.3V の電源を必要とするは
ずです。ということは E-55 や A-51 は *3 のタイプの電源回路
を持っているってことだと思います。とすれば、電圧が下がった
分を昇圧しようとして、消費電流は増えるはず。つまり、4.5V が
アルカリ電池×2の 3V、ニッ水充電池×の 2.4V と低くなれば、
必要な電力を得るために、電流値は増える可能性があるってこと
です。たぶん、外部電源で測定したときの電流値より、もっと大
きな電流を消費しているのでしょう。
実は、E-55 の MP3 連続演奏時に、電池の公称容量よりずいぶ
ん低い値しかでないなあ、と疑問だったのです。単4ニッ水充電
池は 550mAh の公称容量だけど、110mA で2時間半くらいしか持
たないから 270mAh 程度しか取り出せてないな、と。ただ、単4
サイズにとって 110mA は結構大きな電流ですから、それでみかけ
の容量が減ってしまうんだろう、E-55 も終止判定電圧を高めにと
って、使い切らないうちに電池切れにしてしまうんだろう、と、
なんとなく納得してましたが、その時は外部電源の 5V で測って
たんですね。
仮に、供給電圧×電流(つまり消費電力)が一定だとすれば、
電圧半分なら電流は2倍、つまり、E-55 を単4ニッ水充電池で
使って MP3 連続演奏させると、実は 220mA もの電流を引き出し
てたって勘定になります。なるほど、公称容量の半分もいかない
数値になるワケだ。倍なら公称容量近い値が出ます。納得です。

そんな訳で、他のメーカーの製品がどうかはわかりませんが、
カシオの機種の場合、電源から無駄な電力を引き出さずに済む工
夫がされているようですね。供給電圧可変の電源装置があれば、
色々電圧を変えてみて消費電流を測り、一番効率の良い電圧がど
こかを求められそうです。
とは言え、あまり低い電圧だと、外部端子からの供給を受けつ
けてくれないかも知れませんし、内部の電池室を改造して外部か
ら電源を入れるのも、ちょっと怖い…。

いずれにしても、一度、電池に細工をして、実際の内蔵電池か
らの消費電流を測ってみたいと思います。

自宅より発信
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YOSHIHIRO IMAISHI 今石良寛
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[HPC-Talk:07383] Re: nm207 で赤外線通信
Mon, 21 Jun 1999 12:39:03 +0900

今石です。

<中略>

外部電源を単3×2の 3V にしてみて測ってみました。この場合必ず
しも外部電源からの電気しか食わない訳ではなさそうですが、それでも
予想通りで、E-55 で MP3 を演奏させると 200mA を超えてしまいまし
た。
フルスケール 200mA の電流計ですから、目盛りは読めないのですが、
振り方の感じから仮に 230mA食ったとすると、

E-55 & MP3 送信
5V時 110mA (550mW)
4.5V時 140mA (630mW)
3V時 220mA (690mW)

と言う訳で、電圧が下がるほど、消費電力は増えていきますね。変換
ロスが大きくなるのでしょう。2.4V だともっと行くのかも?。

#こんなことなら、フルスケール 300mA のにすれば良かった。そっち
#の方が安かったのに。(T_T;)

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Posted and Edited by 今石良寛 Yoshihiro Imaishi.
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