Любители посмотреть телевизор десятилетиями страдают от телевизионных пультов. Как только захочешь посмотреть «телек», как окажется, что у пульта «сели» батарейки, что-то закрывает порт инфракрасного приемника, а в случае Bluetooth-пульта – потерянная синхронизация с телевизором. И вместо расслабленного пересмотра приходится разрешать ненужные проблемы. Проблемы, которые индустрия решила еще в 1970-х, создав пульт без батареек, инфракрасного излучателя и Bluetooth, но потом о нем забыла.

Zenith Space Command является одним из первых беспроводных телевизионных пультов дистанционного управления. Кроме того, случайно в нем оказалась одна из самых интригующих технологий в истории пультов дистанционного управления.

Современные пульты дистанционного управления предпочтительно используют для отправки команд инфракрасное излучение. Это означает, что пульт и приемник телевизора должны буквально видеть друг друга – между ними не должно быть предметов. Это бывает неудобно, поскольку с таким пультом пользователь должен находиться прямо перед телевизором.

Некоторые изготовители решили эту проблему, заменив инфракрасный свет на радиоволне. Радиоволны распространяются сферой во все стороны, а также свободно проходят через большинство бытовых предметов. С таким пультом можно стоять даже за телевизором, продолжая переключать каналы. Однако для работы Bluetooth требуется программная синхронизация, которая иногда теряется и телевизор перестает принимать команды пульта.

Для работы инфракрасного излучателя или радиопередатчика в пульте требуется энергия, которую пульт берет из батареек. Которые могут разрядиться в неловкий момент. Samsung, например, экспериментирует с установкой солнечной панели на пульт ECO Remote, но ее эффективность в условиях отсутствия яркого света остается под вопросом и, возможно, именно поэтому следующая версия того пульта заряжалась от энергии сигналов Wi-Fi вокруг.

Когда Zenith впервые начал экспериментировать с беспроводными пультами дистанционного управления, он использовал лучи света, которые мог принимать телевизор для передачи команды. Его наработка дебютировала в пульте Flash-Matic в 1955 году. Потребовалось всего год на рынке, чтобы от этой идеи отказались из-за чувствительности к свету от солнца и электрических лампочек.

Поэтому инженеры Zenith попробовали еще более простой подход, который вообще не нуждался в батарейках, используя звук вместо света.

Пульт Space Command представляет собой продукт машиностроения, а не электроники. Нажав кнопку на пульте дистанционного управления, пользователь запускает пружинный молоток, бьющий по твердому алюминиевому стержню в устройстве. Стержень колеблется с ультразвуковой частотой, которую улавливает телевизор. Каждая кнопка имеет стержень разной длины, следовательно, разный высокочастотный тон, запускающий соответствующую команду в телевизоре.

В Zenith не хотели, чтобы клиенты думали, будто телевизор сломался, когда батарейки в пульте разрядились. Поэтому новая система подходила идеально, поскольку не содержала батареек. Она также не требовала, чтобы пульт дистанционного управления находился перед телевизором и был направлен непосредственно на приемник, что было и остается главным недостатком всех телевизионных пультов на основе светового излучения.

Созданный в 1956 году Робертом Адлером пульт решил проблемы, которые продолжают мешать пользователям и полвека спустя: постоянные замены батареек и очистка пространства перед телевизором, чтобы инфракрасный пульт дистанционного управления мог до него добраться.

«Нам всем было ясно, что мы не можем пользоваться радио. У нас здесь была куча радиоинженеров, не было бы больших проблем, но радио проходило через стены. И пульт сработал бы на телевизоре соседа или если вы живете в квартире. Сегодня вы, конечно, скажете: ну почему бы вам не закодировать сигнал? Мы не можем закодировать сигнал, потому что мы не можем использовать 100 вакуумных ламп. Это была ловушка, – рассказал Адлер в интервью Фонду телевизионной академии 2004 года. — И я придумал ультразвук, потому что знал, что ультразвук в воздухе не пройдет сквозь стены, так что это было как обычный разговор. Эта часть была логичной. Я не хотел, чтобы его было слышно, поэтому он должен быть либо инфразвуковым, либо ультразвуковым. Инфразвуковой не имел смысла с технической точки зрения, так что это должно быть ультразвуковым».

Механический пульт дистанционного управления Zenith Space Command просуществовал четверть века как стандартный способ управления телевизором. Даже сегодня некоторые люди все еще называют свои пульты «кликером» в соответствии с характерным щелчком этого пульта. У него были свои недостатки: люди обнаружили, что микрофоны телевизора могли уловить звон ключей или монет и случайно сменить канал, а домашние животные слышали высокие частоты от пульта дистанционного управления.

Наконец, после того, как телевизор добавлял все больше функций из меню, кабельного телевидения и видеомагнитофонов, телевизионные компании начали разрабатывать пульты дистанционного управления с инфракрасными излучателями и усовершенствованными печатными платами. В итоге мы получили десятки хлюпающих кнопок. Современные универсальные пульты дистанционного управления могут быть сложными до такой степени, что некоторые люди начали заклеивать лентой большие части устройства во избежание путаницы.

По материалам: The Verge

В сфере блоков питания происходит революция и имя ей – GaN-транзисторы. Это интересная технология, но действительно ли она так превосходит традиционные блоки питания на базе кремниевых транзисторов? Не может ли так случиться, что зарядные устройства на базе GaN – это в основном маркетинг. Ведь среднюю GaN-зарядку продают дороже, чем традиционный кремниевый блок питания схожей мощности.

Как работают импульсные блоки питания и зарядки

Все современные блоки питания смартфонов, планшетов, ноутбуков построены по импульсному принципу. То есть они порциями (импульсами) отдают энергию из розетки в ваш девайс. Это происходит много тысяч раз в секунду, благодаря чему каждая такая порция оказывается крохотной. Следовательно, можно использовать небольшие компоненты. Именно поэтому импульсные блоки питания компактны (трансформаторные блоки работают с низкой частотой 50 Гц – как в розетке, – поэтому они велики и тяжелы при похожей мощности).

Для такой импульсной «нарезки» энергии в импульсном блоке питания используется силовой транзистор. Транзистор включает и выключает микросхему, которая с помощью обратной связи следит, чтобы на выходе блока питания, подключаемого к вашему устройству, было постоянно стабильное напряжение (5 или 9, 12, 20 Вольт).

Транзисторы имеют определенные характеристики и одна из них – максимальная частота открывания-закрывания. То есть, используя кремниевые транзисторы, существует ограничение минимальных размеров такого блока питания для определенной мощности.

Лишь подняв частоту работы транзистора можно снизить элементы блока питания, сохранив его электрическую мощность. Транзисторы на основе нитрид галлия могут открываться-закрываться значительно быстрее, чем кремниевые транзисторы – сотни тысяч герц для GaN против десятков тысяч у кремниевых транзисторов.

Что такое зарядное устройство GaN

Зарядные устройства GaN – это зарядные устройства, использующие транзистор на основе нитрида галлия (на рисунке ниже этот транзистор обведен желтым).

GaN обеспечивает более высокую тепловую и энергетическую эффективность, чем кремний. Он имеет более высокий предел температуры и гораздо более высокую подвижность электронов по сравнению с кремнием. GaN также имеет ширину запрещенной зоны, которая почти втрое больше, чем у кремния, что позволяет ему производить электроны при более высоких напряжениях.

Как следствие, GaN-транзистор действительно показывает отличные результаты в ситуациях, когда нужно быстро перемещать много энергии, как в случае быстрого зарядного устройства для телефона или ноутбука.

Благодаря более высокой частоте работы зарядные устройства GaN могут быть более компактными, чем традиционные зарядные устройства на основе кремния. Некоторые зарядки GaN могут быть до 40% легче по сравнению с кремниевым блоком питания такой же мощности.

Зарядные устройства на основе GaN становятся основой для мощных универсальных зарядных устройств, которые могут быстро заряжать несколько телефонов и ноутбуков одновременно. Мы видим, что зарядные устройства GaN достигают 200 Вт и быстро заряжают до шести устройств вместе, что является неслыханным для кремниевых зарядных устройств.

Проблема GaN-зарядок

Преимущество GaN-зарядки в ее компактности оказывается ее опасным недостатком. Очень плотное размещение компонентов приводит к сверхвысокому нагреву, который приближается к опасному уровню.

Тесты блогера Lisin YT показывают, что GaN-зарядка может греться почти в полтора раза больше кремневой зарядки. Это температура корпуса, а пластик плохо производит тепло. Температура компонентов внутри будет выше на 30-50 градусов по Цельсию.

Другие обзоры показывают, что некоторые GaN-зарядки греются так, что даже пластик корпуса разогревается выше 100 градусов Цельсия.

Для электроники критической считается температура более 100 градусов Цельсия. Особенно для электролитических конденсаторов (+105 градусов Цельсия), которые являются ключевыми элементами в импульсных блоках питания.

Покупать ли зарядное устройство GaN?

Если у вас есть рабочее зарядное устройство на основе кремниевого транзистора, вам не нужно его выбрасывать и тратить деньги на зарядное устройство GaN только потому, что это новая технология.

Зарядные устройства GaN хороши, но если ваша конечная цель – заряжать устройства – достигается вашим текущим зарядным устройством, новинка не предоставит существенных преимуществ. Коэффициент полезного действия (КПД – показывает сколько энергии передается по назначению, а остальное – превращается в тепло) зарядки на базе GaN может быть даже несколько ниже, чем традиционной кремниевой зарядки. Хотя сегодня технологии импульсных блоков питания достигли высокого уровня и их КПД составляет около 80-90% (остальная энергия тратится в тепло).

Кроме того, если стоимость GaN-зарядки вызывает беспокойство, вы можете использовать обычное кремниевое зарядное устройство, пока цены на GaN не упадут.

Однако если вы ищете новое зарядное устройство или требуется очень компактный и мощный зарядный адаптер — зарядное устройство на базе GaN окажется хорошим решением.