19 ноября 2000г.
Впервые статья опубликована в информационно-техническом
журнале "625", #7, 2000, с.15-17
http://www.625-net.ru/ Здесь размещена с разрешения одного из
авторов Михаила Новикова и редакции журнала (Сергей Федотов
magazine625@mtu-net.ru
). Со вторым автором связаться пока не удалось.
Не выходя из дома стать участником редких, радостных, а порой и
трагических событий - такую возможность дает нам съемочная группа с
оператором и многочисленной аппаратурой, в составе которой:
видеокамеры, свет, видеомониторы, портативные монтажные станции и
т.д. Однако для того, чтобы все это "железо" работало в течение
положенного времени и в любую погоду, необходимы три вещи:
высоконадежные аккумуляторы, не менее надежные многофункциональные
зарядники и, часто, экономичные источники освещения. Именно их уже
многие годы выпускает устойчивый лидер отрасли фирма Anton Bauer
(А/В), оборудование которой в телевещании принято за стандарт
качества.
Относительно недавно, после проведения целого ряда исследований,
компания А/В с блеском развеяла бытующий среди операторов миф о так
называемой "памяти" батарей. Легендарный феномен памяти - это,
вкратце, снижение напряжения, встречающееся как у никель-кадмиевых
(NiCd), так и, реже, - у никель-металлгидридных (NiMH) батарей,
которое объясняли как следствие "запоминания" батареей предыдущего
состояния неполной зарядки/разрядки. На самом деле, такое снижение
может быть вызвано несколькими причинами, среди которых как огрехи
производителей, выпускающих низкосортные батареи, так и очевидные
промахи плохо информированных потребителей, использующих либо
батареи, которые просто не соответствуют параметрам аппаратуры, либо
неподходящие зарядные устройства. Борьба с этим мифом была вовсе не
мифической, а вполне серьезной, поскольку ресурс батарей с "памятью"
постоянно оказывался на 25...50% ниже обычного, что, естественно,
сказывалось на реальном времени работы камер.
Исследования А/В показали, что причинами этого явления могут
быть, с одной стороны, действительно постоянная недоразрядка
батареи, а с другой - просто неоптимальная работа зарядника. И то и
другое вкупе и приводят в итоге к прогрессивному падению напряжения.
Это прежде всего случается с 12 В батареями (NP/BP), особенности
конструкции которых, заметьте, никогда не дают возможности
современным камерам разрядить их полностью (См. рис. 1).
Рис.1. Соотношение диапазонов рабочих напряжений
батарей в 12 В, 13.2 В, 14.4 В видеокамер
При возникновении эффекта падения напряжения --а он и должен
возникнуть, поскольку 12В батарея всегда разряжается не полностью,
причем, даже тогда, когда разряд доходит до уровня, при котором
происходит отключение камеры, - в этот момент происходит совпадение
двух факторов: уже упомянутого падения напряжения батареи и
срабатывания системы камеры, контролирующей предельные параметры
источника питания (например, пониженное или повышенное относительно
номинала напряжение). Срабатывание системы контроля в этом случае
приводит к отключению камеры, и та, естественно, останавливается, а
батарея в очередной раз остается недоразряженной. (При понижении же
температуры, когда у всех батарей напряжение несколько уменьшается,
12В батареи остаются еще более недоразряженными.) В этом случае
почти чуть ли не единственный выход из положения - использование для
питания камер относительно высоковольтных батарей напряжением 13 и
14 В, что и было предложено компанией А/В. Для лучшего понимания
механизма явления здесь следует вспомнить еще об одном параметре
батарей - предельном напряжении разряда - ПНР, которое повсеместно
используется производителями. ПНР (английская аббревиатура EODV -
end of discharge voltage) не зависит от номинала и характеризует
только напряжение полного разряда батареи. В свою очередь, у
видеокамер и другой аппаратуры также есть весьма важный параметр -
минимально допустимое напряжение источника питания. Теперь, зная
нижние границы рабочих диапазонов батарей и видеокамер, можно точно
обеспечить и полный разряд батареи, и оптимальное время работы
камеры. Все это хорошо иллюстрируют рисунки 1 и 2. Так,
использование более высоковольтных батарей всегда проводит к их 100
% разряду, в то время, как 12В батарея реально сохраняет свой заряд.
Кстати, оценка допустимых границ помогает не только совместить
нужды аппаратуры с возможностями батарей, но также становится
определяющей при выборе батарей.
Однако здесь следует отметить, что заменив 12В батарею на 13,2 В
или на 14,3 В - не правда ли простой способ - мы убираем только одну
из причин, которые лежат в основе загадочной "памяти". Для того же,
чтобы вызвать полную "амнезию" батареи, необходимо устранить еще и
другой фактор. Этот уже связан как непосредственно с технологией
изготовления батарей, так и, по-видимому, с режимом их разрядки.
Известно, что при эксплуатации происходит неравномерное
функционирование элементов внутри батареи. Одни, более активные,
разряжаются (и заряжаются) первыми, и за ними, чуть запаздывая, то
же самое делают и пассивные. (На кривых (В) и (Е) разряда батарей с
"памятью" (рис. 2) виден характерный провал напряжения (около 1,2 В)
- в этот момент часть активных элементов успела разрядиться и в
работу включился комплект, состоящий из нескольких пассивных.)
Рис. 2. Кривые разряда батарей 12 В и 14.4 В.
(А,В,С - разряды батареи 12 В соответственно - в
середине срока службы, с "памятью" и холодной; D,E,F - разряды
батареи 14.4 В соответственно - в середине срока службы, с "памятью"
и холодной)
Созданию пассивных элементов способствуют некоторые типы
зарядников, которые (для поддержания полного заряда или компенсации
саморазряда батареи в том случае, если полностью заряженная батарея
еще стоит в заряднике) подают на нее очень незначительный ток.
Именно этот ток через некоторое время и приводит к постепенному
переводу кристаллического никель-кадмия (NiCd) в аморфный,
превращая, тем самым, часть элементов в пассивные с напряжением
около 1,08 В каждый. Очевидно, что если перестать подзаряжать полные
батареи, то это позволит предотвратить образование аморфного NiCd.
Но как быть в этом случае с поддержанием заряда? А/В разрешил эту
проблему, предложив свою запатентованную технологию, которую назвали
Lifesaver - режим, позволяющий поддержать заряд батареи на 100%
уровне. Теперь в этом режиме могут работать все профессиональные
зарядные устройства А/В. И, вот уже теперь, при использовании
правильно подобранных батарей и специальных зарядников о проблеме
"памяти" можно забыть совершенно.
Сегодня А/В, решив проблему памяти, пошел дальше и предложил свою
интерактивную технологию - абсолютно новую концепцию гибкого
взаимодействия зарядных устройств и батарей. Согласно этой
концепции, для создания наиболее оптимальных условий зарядки,
батарея и зарядное устройство объединяются в одну
информационно--энергетическую систему: батарея постоянно информирует
зарядное устройство о состоянии элементов, а то, в свою очередь,
гибко изменяет режим зарядки. Теперь в конструкцию батареи входит
сеть датчиков, контролирующих наиболее важные ее параметры, и
микропроцессор. Зарядное устройство, в свою очередь, также оснащено
как процессором для обработки всей поступающей информации, так и
программной памятью.
В развитие этой технологии появился ряд новых продуктов, среди
которых серия цифровых батарей Digital PRO РАС и Digital TRIMPAC,
усовершенствованная, быстро устанавливаемая переходная платформа QC
GoldMount, а также линейка зарядных устройств InterActive 2000.
Так, для новых батарей использована специальная конструкция
корпуса, которая выполнена из ударопрочного поликарбоната -
материала для защитных касок. Новый корпус демпфирует удары и
обеспечивает надежную работу цифровых батарей даже в жестких
условиях внестудийной съемки.
Батареи Digital PRO РАС - наиболее мощные из цифровой серии, и
поэтому их особенно рекомендуют для одновременной работы камеры и
на--камерного источника света ULTRALIGHT. Вес и форма батареи хорошо
подходят для наплечной видеокамеры, которая при работе становится к
тому же еще и более устойчивой. Характеристики, например, батареи
Digital PRO РАС 14 таковы: габариты - 14,6х1,4х8,6 см; вес - 2,3 кг;
время работы --2 часа (при отдаваемой мощности 29 Вт).
Интерактивная технология позволила А/В также внедрить в
аппаратуру и ряд совершенно новых функций: Fuel Gauge - функция
постоянной индикации заряда батарей в видоискателе камеры (кстати,
эта функция стала стандартной для ряда новых видеокамер, включая
Sony, Ikegami, Panasonic, JVC, Hitachi и Philips); Self Diagnosis -
функция автоматического определения характеристик цифровых батарей
при каждом их использовании; Battary Management - функция индикации
основных параметров батареи через используемое зарядное устройство,
включая, такие, как: серийный номер, дата выпуска, количество циклов
заряд/разряд, фактическая емкость, температура элементов и др. Эта
новая технология дает возможность получать также и компьютерные
распечатки параметров батарей.
Ставшая мировым стандартом переходная платформа GoldMount,
предложенная компанией для стыковки разной аппаратуры (всех
применяемых в видеопроизводстве камкордеров, мониторов, портативных
монтажных станций, измерительной техники и др.) со всем спектром
батарей и зарядных устройств А/В, с внедрением интерактивной
технологии была доработана. Так появилась модернизированная QC GOLD
MOUNT, основное отличие которой от предыдущей - наличие контакта для
передачи характеристик цифровых батарей в видоискатели камер.
Интересны самые последние разработки компании и в области новой
технологии батарей --никель-металлгидридной. Использование этой
технологии позволило создать HyTRON 100 - батарею, ориентированную
на работу с наиболее энер гоемкими камерами. Емкости HyTRON 100
достаточно для того, чтобы длительное время работать с накамерным
источником ULTRALIGHT-2 любой мощности.
Компания А/В постоянно и активно работав с потребителями, и в
настоящее время реализую сразу две программы: первая - позволяет
пользователям с 30 % скидкой обменивать старые батареи на новые, а
вторая - предоставляет скидки и на комплект.
Завершая рассказ о компании Anton/Bauer, можно добавить, что
новая концепция, предложенная компанией, не только перенесла
технологию изготовления батарей в компьютерную эру, но также
позволила улучшить основные параметры продуктов. Теперь гарантия в
три года распространяется на большую часть её оборудования.
