Сколько энергии потребляют умные розетки?

Я вижу много Wi-Fi розеток или вилок и т.д., но никто никогда не упоминает, сколько энергии они потребляют сами. Как правило, они постоянно подключены к Wi-Fi, ожидая команд. Разве это не берет власть? Я знаю, что это, вероятно (надеюсь) меньше, чем устройство, резерв которого мы пытаемся сократить, но кто-нибудь проверял использование энергии интеллектуальными вилками или коммутаторами?

Я знаю, что есть много разных типов, но есть ли разница в использовании между дешевыми подделками и интеллектуальными коммутаторами крупных брендов?

А как насчет тех, которые используют обычные пульты дистанционного управления, которые можно использовать без Wi-Fi? Обычно радиосигналы, также постоянно потребляющие некоторое количество энергии, верно?

Розетки Wi-Fi потребляют около 1,5-2 Вт энергии, это WeMo, как упоминалось в ответе Джима, а также несколько других, которые я пробовал, например TP HS110.

Розетки ZigBee, такие как Samsung SmartThings, должны потреблять меньше энергии из-за использования протокола ZigBee. Согласно их форумам поддержки, это около 0,3 Вт, когда реле выключено, и 0,6 Вт, когда оно включено. Сообщество SmartThings .

Мои собственные старые розетки с инфракрасным управлением потребляют даже больше энергии, чем ZigBee, им требуется около 0,7 Вт. Во всяком случае, это все же меньше, чем розетки Wi-Fi.

Тем не менее, вам может понадобиться концентратор для устройств ZigBee, который потребляет всю сэкономленную энергию. Устройства Wi-Fi часто могут отказаться от таких концентраторов и могут напрямую контролироваться через приложение или Alexa и т.п. Таким образом, вы должны рассмотреть ваш вариант использования. Если вы просто хотите дистанционно управлять несколькими устройствами, вы можете использовать ZigBee / IR и назначенный пульт, если вы хотите больше, эти розетки Wi-Fi могут потреблять меньше энергии.

Чтобы лучше понять энергопотребление умных штекеров, стоит заглянуть в них. Чтобы сделать это, давайте посмотрим на некоторые умные проекты плагинов.

1. Один из Atmel

   

2. Один из Texas Instruments

   

Как вы можете видеть, части этих двух разных конструкций совершенно одинаковы.

• Существует источник переменного / постоянного тока, который обеспечивает постоянное напряжение для подсхем.
• Есть «мозг», микроконтроллер с поддержкой Wi-Fi. ATSAMW25 и CC3200.
• Есть несколько специальных аппаратных средств для измерения мощности.
• Реле, позволяющее переключать линии питания.
• Некоторые индикаторы обратной связи и кнопки для локального подключения штекера.

По сути, потребляемая мощность самой вилки - это общая потребляемая мощность этих частей. Основными потребителями являются микроконтроллеры с поддержкой Wi-Fi, реле, и я считаю, что светодиоды потребляют больше, чем расходные детали. Вдобавок ко всему этому идет эффективность источника питания переменного / постоянного тока, на этих элементах будет определенная потеря мощности.

1. Микроконтроллер с поддержкой Wi-Fi

   Большую часть времени процессор приложения будет находиться в режиме пониженного энергопотребления с потреблением тока между мкА и мА. Wi-Fi добавит еще немного потребления, пару мА в нерабочем состоянии.

   CC3200 , например , потребляет 12 м , если приложение MCU находится в спящем режиме (не глубокий сон) и сетевой процессор находится в режиме ожидания соединенного состояния. В случае RX потребление возрастает до 56 мА, а в случае TX максимум до 270 мА. (Подробные таблицы на стр. 32.)

   Конечно, эти параметры могут отличаться для разных устройств от разных производителей, но примерно одинаковый масштаб.

2. Реле

   В зависимости от типа реле могут быть значительные потери. Существует потеря из-за катушки, называемой силой катушки. Это может быть даже сотни мВт ( 10А, 240 В переменного тока реле 500 - 700 мВт, самая дешевая на Farnell ).

   И есть потери из-за сопротивления контакта (100 мОм для предыдущего реле, а при нагрузке 10 А оно рассеивает некоторую мощность). Более дорогие имеют лучшие параметры, например , с сопротивлением 50 мОм .

   Я уверен, что дешевые подделки имеют более дешевые реле, поэтому, возможно, потребляют несколько больше.

3. светодиоды

   Стоит отметить пару мА, но не более того.

4. AC / DC источник питания

   Это добавит процент в верхней части общего потребления. Более дешевые преобразователи, вероятно, имеют более низкую эффективность, поэтому дешевая вилка в этом случае будет потреблять больше.

   Переключатель обратного хода 700 В UCC28910 от TI имеет типичный КПД 75% в соответствии с таблицей данных (стр. 30.). Могут быть и худшие, и немногие лучше. Снова это дает грубый масштаб.

Все это может меняться, конечно, но в основном это факторы, которые определяют потребление самого устройства. Вы можете рассчитать потребление в худшем случае для дизайна TI, чтобы получить значение W. И, конечно, вы можете проверить параметры определенных продуктов.

Репутация WeMo заявила о 1,5 Вт для своего настенного выключателя на форуме WeMo. Я полагаю, что большинство этих настенных / розеточных переключателей потребляют 1-2 Вт в режиме ожидания.

Тема сообщества WeMo

Это видео 2015 года демонстрирует интеллектуальный диммер A -otec Z-Wave, измеренный в:

• ~ 0,4 Вт в режиме ожидания
• ~ 0.6 Вт включен, но полностью затемнен (без нагрузки)

Я предполагаю, что эти коммутаторы имеют такое же энергопотребление, как розетка / розетка, учитывая их схожую функциональность. Розетки могут быть немного ниже, если нет необходимости в регулировке яркости.

Человек, пишущий этот пост с 2016 года, претендует на должность «лидера в разработке технологии импульсного источника питания (SMPS) более 20 лет» и писал:

Сегодня мы можем создать источник питания для зарядного устройства / адаптера с потреблением в режиме ожидания <25 мВт и средней эффективностью> 82% во всем диапазоне нагрузок. К концу года мы ожидаем, что сможем добиться еще большего. Мы можем создать источник питания для ТВ мощностью 100 Вт с максимальной эффективностью около 90% (вентилятор не требуется), коэффициентом мощности, близким к единице, и потреблением в режиме ожидания около 450 мВт (необходим для поддержания ИК-датчика и связанных компонентов таким образом, чтобы вы могли включить его. ). Нередко ожидать появления блоков питания со средней эффективностью> 90% и почти нулевым режимом ожидания. Само понятие, что вы должны отключать что-то, чтобы экономить энергию, немного устарело.

Ваш комментарий о Wi-Fi немного неточен. Хотя большинство этих технологий обмениваются данными по беспроводной сети, большинство из них не используют 802.11a / b / g / n. Это делает использование большой утечки энергии. Я направляю вас к этому отчету Международного энергетического агентства за 2016 год . Я включил рисунок 20 из отчета (стр. 41) ниже, который дает широкое сравнение технологий.

Как видите, есть беспроводные технологии, которые потребляют гораздо меньше энергии, чем WiFi. На самом деле, в отношении приводов (например, выключатели света) в отчете отмечается (стр. 45):

Например, в случае EnOcean механическая энергия нажатия кнопки беспроводного выключателя света используется для подачи питания на шлюз.

Очевидно, что нет никакого механического действия, чтобы захватить энергию для розетки, но это действительно указывает, насколько маломощная связь, если она может быть запитана легким нажатием пальца.

Я измерил несколько устройств с ELV Energy Master, который, как известно, довольно точен.

Вот результаты:

    Device          off     on
TP-Link HS110 V2    1,2 W   1,8 W
TP-Link HS110 V3    1,0 W   1,8 W
AVM FritzDect 200   0,5 W   1,3 W

Измерения были сделаны после того, как устройства были настроены и полностью загружены.

При отсутствии конфигурации устройства TP-Link потребляли больше энергии. Устройство AVM не было протестировано ненастроенным.

Как видите, энергопотребление также зависит от аппаратной версии устройства.