Коэффициент использования энергии
Из всех видов электропитания радиоаппаратуры наиболее дешевым и удобным является питание от осветительной сети. Объясняется это тем, что электроэнергия осветительной сети во много раз дешевле энергии, получаемой от других источников питания — аккумуляторов, гальванических батарей и пр.
Питание приемника от сети переменного тока отличается большой гибкостью. Оно позволяет получить в приемнике любые напряжения переменного и постоянного тока, необходимые для питания ламп.
При конструировании приемника обычно стараются выбрать для ламп экономичный режим, позволяющий получить нужные параметры при наименьшем потреблении энергии. Об экономичности приемника судят по соотношению между потребляемой мощностью питания и отдаваемой электрической мощностью звуковой частоты. Однако далеко не вся энергия, получаемая от источников питания, используется непосредственно для работы ламп, для подмагничивания громкоговорителя, для питания осветительных лампочек и прочих «полезных» элементов схемы. Значительная часть ее уходит на вспомогательные цели, связанные с преобразованием получаемой энергии в нужные нам виды, т. е. в постоянное напряжение нужной величины.
Например, в приемнике с сетевым питанием неизбежные потери энергии происходят в силовом трансформаторе, кенотроне, различных делителях напряжения, сопротивлениях и т. п. Если подсчитать, какая часть общей мощности, потребляемой приемником, используется для питания тех его элементов, которые непосредственно участвуют в усилении принятых сигналов и воспроизведении звука, и какая часть расходуется во всякого рода вспомогательных цепях питания, то окажется, что преобразование переменного тока обходится довольно дорого.
Введем для этого новый показатель — коэффициент использования энергии — КИЭ (не путайте с КПД, т. е. коэффициентом полезного действия – прим. администратора). Величина этого коэффициента для приемников с разными способами питания представляет большой интерес.
Для сетевых приемников в зависимости от схемы питания КИЭ составляет обычно 40—65%. Меньшее число — 40% —относится к случаю, когда приемник с бестрансформаторной схемой питания, рассчитанной на напряжение сети 127 вольт, приходится включать в сеть напряжением 220 вольт через вольтогасящее сопротивление, в котором значительная мощность расходуется просто на нагрев этого сопротивления, т. е. совершенно непроизводительно.
Схема приемника с питанием от аккумуляторов может быть построена так, что вся потребляемая от них энергия используется непосредственно по прямому назначению, но здесь потери происходят по другой причине: вследствие неполного использования в аккумуляторе энергии, затраченной на его зарядку. В конечном счете и здесь величина к.и.э. далека от 100%.
При питании от батарей величину КИЭ определяет степень использования энергии, которую мог бы дать цинк, если бы удалось полностью использовать его электрохимические свойства. Пока используемая часть электрохимической энергии остается очень небольшой.
В следующей ниже таблице приведены значения КИЭ для приемников наиболее характерных типов с разными способами питания.
Приводимые цифры не являются абсолютно точными для всех случаев; они дают лишь порядок величины КИЭ для разных способов питания.
Самый низкий КИЭ получается при питании от сухих батарей и особенно от термогенератора, где лишь ничтожная часть тепловой энергии керосина расходуется на создание электроэнергии, а вся остальная энергия превращается в тепло и свет.
Какое значение имеют работы в области повышения экономичности питания радиоприемников? В недалеком будущем число радиоприемников в нашей стране дойдет до 10 миллионов. Подавляющее большинство их будет, очевидно, с сетевым питанием. Если принять в среднем мощность питания приемника 50 ватт, то для питания такого парка приемников потребуется мощность электростанций в 500 000 киловатт, т. е. почти равная мощности Днепрогэса.
При таких цифрах уже каждые несколько процентов повышения КИЭ приобретают существенное значение.