Журнал "Компьютерра" №691

В описании производитель напирает на экологию: за счет общего малого потребления и использования солнечной энергии вы, видимо, сможете за весь срок эксплуатации комплекта сдать на утилизацию на несколько батареек меньше. В общем, правильно - вариант с экономией полусотни рублей на этой самой паре батареек был бы совсем неубедителен. Впрочем, для нас и экология не убедительна. Хотя калькуляторы с солнечным (вернее двойным) питанием вошли в обиход давно, и мало кто сейчас задумывается о замене в них батареек.

Клавиатура, однако, не калькулятор - у нее как минимум есть энергоемкий радиоинтерфейс. Да и энергопотребление здесь очень неравномерное - в состоянии покоя ток мизерный, а при нажатии клавиши - резкий скачок. Солнечный же элемент [1] поставляет энергии немного, зато постоянно (если есть свет). Совместить первое со вторым можно с помощью накопителя энергии типа большого конденсатора, и его роль в данном случае выполняет ионистор (разновидность электролитического конденсатора с большой емкостью и малым напряжением). Вернее - два последовательно включенных ионистора [2] емкостью 30 Ф (да-да, я не опечатался, именно фарад, а кто не помнит - это основная единица измерения емкости, равная миллиону микрофарад) и напряжением 2,3 В. Но это еще не все изощрения, на которые пришлось пойти разработчикам. Чтобы обеспечить работу при недостатке света, клавиатура снабжена портом USB - это не встроенный хаб, и не интерфейс, а просто подзарядка тех же самых ионисторов, - если верить инструкции, они полностью заряжаются за десять минут (при этом, правда, клавиатура теряет беспроводность). Заряда, опять же если верить инструкции, должно хватать на пять часов работы в темноте. Для тех, кому лень втыкать кабель или кто любит работать в темноте больше пяти часов, предусмотрена возможность установки традиционных батареек.

В современных устройствах такого типа потребление тока иногда замерить непросто - ток этот импульсный, причем пиковое потребление может превышать минимальное на порядок, и корректно замерить значение мультиметром не всегда возможно. В данном случае применялся косвенный метод измерения - по падению напряжения на небольшом резисторе, включенном в цепь питания.

У клавиатуры диаграмма потребления тока [3] особой оригинальностью не отличается. Попробуем сначала режим без альтернативного питания, когда солнечная батарея не освещена, ионисторы разряжены и весь ток потребляется от батарей. С момента нажатия любой клавиши и до ее отпускания устанавливается среднее значение на уровне 1,1 мА с небольшими выбросами (видимо, работа передатчика). Если же ни одна клавиша не нажата, потребление так близко к нулю, что мне не удалось его даже измерить. В режиме постоянного удержания клавиши батарей хватит (берем для примера Duracell Alkaline типоразмера АА емкостью 2850 мА·ч) примерно на четыре месяца. При реальной работе - года на три, если не больше. В целом - типичная картина для современной беспроводной клавиатуры. Ионистор от батарей не заряжается - если их вытащить, клавиатура сразу же перестает работать.

Альтернативное питание при отсутствии батарей демонстрирует более интересную картину. Если изначально напряжение на ионисторах близко к нулю, клавиатура не включается - ее надо зарядить. При подключении USB-кабеля рост напряжения составляет около 10 мВ в секунду, и через три-четыре минуты, по достижении примерно 2,3 В на накопителе, электроника активизируется. Цепь питания от батарей при этом полностью отключается. От солнечной батареи заряд идет гораздо медленнее, и его скорость сильно зависит от освещенности: под настольной лампой - примерно 1 мВ за 5 секунд (это минимум полчаса до включения). В нормальных же условиях рабочего места солнечная батарея вряд ли зарядит накопитель с нуля за разумное время - замучаетесь ждать. Производительность солнечной батареи такова, что она может разве что поддерживать заряд на уровне - напряжение не падает, но и не растет. Зато полностью заряженную (от USB) клавиатуру непросто разрядить - расчетное время разряда должно составлять около семи с половиной часов при максимальном потреблении, а практически я устал ждать, клавиатура сдохла лишь через несколько суток, хотя батареи и кабель были извлечены, а окошко светоприемника закрыто.