: архив : архив журнала "625" : 1995 : #6

Питаться хотят не только люди, но и камеры
Дмитрий Пугин

С тех пор, как впервые телевизионную камеру вынесли из студии, появилась проблема оснащения ее элементами питания. И хотя технологии производства видеооборудования и элементов питания развивались параллельно, опросы среди профессионалов показывают, что эта, на первый взгляд несложная проблема остается одной из основных.

Помимо чисто объективных причин этому есть одно простое объяснение. Закупая линейку видеооборудования, очень тщательно рассматривают и анализируют технические характеристики магнитофонов и камер, а к элементам питания относятся как к бесплатному приложению. Однако на практике получается, что система питания - полноправная часть всего оборудования и должна выбираться с неменьшим вниманием.

Итак, вы выбираете элементы питания для вашей камеры. Основными критериями при этом являются: соответствие рабочих напряжений, производительность (мощность), надежность и цена. Первые три требования практически равноценны: аккумулятор должен быть рабочей лошадкой и не требовать дополнительного внимания. Казалось бы, нет ничего проще, чем подобрать элемент, соответствующий по напряжению вашему оборудованию. Но на практике и здесь существует некоторая путаница. Как не бывает "12-ти вольтовых аккумуляторов", так нет в природе и "12-ти вольтовой камеры". Эти цифры означают только номинальный рабочий интервал. Процесс подбора элемента питания для камкордера по этому параметру сводится к следующему правилу:

Полный рабочий интервал элемента питания должен находиться полностью внутри рабочего диапазона питания соответствующего оборудования.

На практике это выглядит следующим образом. Сначала нужно определить рабочее напряжение вашего оборудования. Обычно его можно узнать из описания. Например:

Напряжение =11 - 17 В или
Напряжение = 12(-1;+5) В.
В крайнем случае можно позвонить продавцу оборудования.
Затем следует определить рабочий диапазон элемента питания. Для никель-кадмиевых (NiCd) аккумуляторов, наиболее широко применяемых в телеиндустрии, он следующий:
а. При номинале 12 В диапазон 10-14 В
б. При номинале 13 или 13,2 В - 11- 15,5В
в. При номинале 14 или 14,4 В- 12-17 В

В соответствии с вышеизложенным правилом, для нашего примера полностью подходят пункты (б) и (в).

При оценке параметров аккумуляторов нужно представлять разницу между единицами измерения "Ваттчасы" и "Амперчасы". Если рассматривать, к примеру, элементы питания на 12 В и 14,4 В, то они имеют емкость 5 Ампер-часов и предназначены для устройств, потребляющих мощность 24 Вт. Из этого совсем не следует, что эти аккумуляторы будут работать одинаковое время. Для каждого элемента питания перевод из одной единицы измерения в другую делается следующим образом:
для аккумуляторов 12 В/5 Ач - 12 В х 5 Ач = 60 Втч
для аккумуляторов 14,4 В/5 Ач - 14,4 В х 5 Ач = 72 Втч

А нормальное время работы рассчитывается следующим образом:
60 Втч : 24 Вт = 2,5 часа
72 Втч : 24 Вт = 3 часа

Это показывает, что элемент питания 14,4 В работает на 20% дольше, чем аккумулятор на 12В. При выборе элемента питания всегда следует обращать внимание именно на мощность в "Втч". Кроме этого, зная эту величину и мощность, потребляемую камерой, можно рассчитать время работы аккумулятора.

И еще несколько рекомендаций.
1. Никогда не применяйте элементы питания с номинальным рабочим напряжением 12 В для современного оборудования ("Современное" здесь означает - выпущенное в последнее десятилетие).
2. Элементы питания с "номиналом" 13,2 В являются полностью универсальными для современного профессионального видеооборудования.
3. Применение аккумуляторов с "номиналом" 14,4 В весьма ограничено. Они могут использоваться только с оборудованием, у которого верхний предел рабочего напряжения 17 В или выше.

Следующий очень важный критерий при выборе элементов питания - мощность. Он, пожалуй, больше других влияет на творческую сторону работы оператора. Многолетняя практика показывает, что минимальное время работы камеры без перерыва для замены аккумуляторов должно быть не менее двух часов. Естественно, имеется в виду время, в течение которого оператор может просто "видеть" через камеру. Если попробовать несколько снизить временные требования, то при работе с одночасовыми аккумуляторами в течение съемочного дня их потребуется не менее десяти, а это очень неудобно. На основании всего сказанного можно вывести формулу:

Общая необходимая энергоемкость элемента питания (Вт ч) = Мощность, потребляемая камкордером (Вт) X 2 ч.

В нее необходимо еще внести добавочный коэффициент, учитывающий старение батареи. Производители считают их работу нормальной при 80-процентном уровне мощности.

Нельзя забывать и о мощности, потребляемой накамерным светом. Если работать с ним корректно, то это еще дополнительные 20-40%. Здесь стоит упомянуть об одной из последних разработок Anton/Bauer - ULTRALIGHT 2. Эта осветительная система для камеры, кроме своей общей экономичности, обладает еще одним преимуществом. Она оборудована схемой управления, которая автоматически включает свет при нажатии на кнопку REC и выключает при остановке записи.

Надежность - параметр, включающий в себя ряд различных условий, основные - технология изготовления и условия эксплуатации (к условиям относится и соблюдение определенных правил). О технологиях чуть позже. Сначала несколько полезных советов по поводу выбора качественных элементов питания и правил эксплуатации.

1. Не стоит пользоваться элемента ми питания в тонких пластмассовых кожухах, через которые легко прощупываются цилиндрические корпуса батареек. Они плохо защищены от механических повреждений.

Также плохо защищенными от удара считаются элементы питания, выполненные из двух частей, скрепленных винтами.

Некоторые производители стараются снизить массу батарейки за счет изготовления более тонкого корпуса. Путь этот явно ошибочный. Без дополнительной защиты такие батарейки создают больше проблем, чем решают.

2. Контакты элементов питания должны иметь низкое сопротивление. Лучше всего, если они позолоченные, точечного типа.

3. Без крайней необходимости не пользуйтесь элементами питания с кабельными разъемами. ^Мало того, что эти разъемы имеют высокое сопротивление, они часто являются причиной нарушения контакта.

И еще об одном важном моменте. Ошибка, о которой пойдет речь, весьма распространена. После зарядки аккумулятор "выдает" напряжение, соответствующее верхнему порогу номинального рабочего диапазона. Постепенно, в ходе работы, напряжение падает и опускается до своего нижнего значения. Самое неприятное, что камера при этом может продолжать нормально работать. Ни в коем случае нельзя допускать разрядки аккумуляторов ниже этого уровня. При этом в них происходят необратимые химические процессы и, если такое случится, они уже никогда не будут работать на полную мощность и вскоре выйдут из строя.

Даже если вы абсолютно правильно выбрали элемент питания, это только полдела. Вторая половина - это выбор соответствующего зарядного устройства. Как правило, эти составляющие работают как единая система.

На сегодняшний день всеми уже признано, что зарядка элемента питания - это не просто "заливка" его электрическим зарядом, а значительно более сложный процесс, в котором учитывается масса параметров: химический состав элемента питания, рабочее напряжение, степень разряженности, износ, температура и др. В полном объеме с этим справляются только системы, основанные на взаимодействии зарядного устройства и элемента питания (Interactive Battery/Charger Systems). Обе эти части в таких современных системах оснащены микропроцессорами со специальными диагностическими программами, которые работают в диалоговом режиме. Поэтому процесс зарядки каждого элемента питания всякий раз проходит индивидуально. При этом, естественно, снимается проблема идентификации элемента питания по химическому составу, полностью исключается опасность подключения к зарядному устройству переохлажденного элемента питания и многое другое. Опыт показывает, использование интерактивных зарядных систем вдвое (!) увеличивает срок службы элементов питания.

До сих пор было известно два основных типа элементов питания. Это неприхотливые в эксплуатации, недорогие и долговечные, но с весьма скромными рабочими характеристиками NiCd аккумуляторы и серебряно-цинковые (Silver Zink) элементы. При прочих равных условиях время непрерывной работы последних в три раза больше. Двух таких элементов питания оператору хватает на целый съемочный день. Однако, они удобны не для всех режимов работы, сложны в техобслуживании, недолговечны и дороги.

В настоящее время фирмой Anton/Bauer разрабатываются элементы питания, основанные на новых, недавно разработанных технологиях. Нельзя сказать, что они полностью превосходят все уже существующие, но наличие ряда выгодных отличий очевидно. Например, если у вас уже есть интерактивная зарядная система, то для использования этих элементов ее достаточно просто перепрограммировать.

Новая никель-металл-гидрид (Nickel Metal Hydride) технология - это альтернатива для уже существующей NiCd. В течении нескольких лет она была опробована и хорошо себя зарекомендовала в переносных компьютерах и радиомикрофонах. При прочих равных условиях (масса, объем) продолжительность работы с ними, по сравнению с NiCd, на 40% больше.

Еще одна разработка фирмы - литий-ионные (Lithium Ion) батареи. Анализ ее весьма затруднителен, т. к. производители анонсируют их выпуск на 95-96 годы. Но несомненно, она очень привлекательна, ведь энергетическая мощность этих батарей почти вдвое выше NiCd и сравнивать ее уместнее с SilZn.

Недостатком этих технологий пока является низкое соотношение цена/качество (относительно NiCd). Цена единицы мощности у Lilon составляет 300% от NiCd, а у NiMH - 150%.

Все вышеперечисленные старые и новые аккумуляторы могут успешно эксплуатироваться совместно с Anton/Bauer Inter Active зарядной системой. Эта система ориентирована на новые технологии и на возможность их модернизации. При выпуске новых или доработке уже известных аккумуляторов в эти зарядные устройства достаточно просто загрузить новое программное обеспечение.

В начале этого года фирма представила новое зарядное устройство МР-2, которое обладает всеми возможностями предыдущей разработки МР-40, но выполнено как двухпозиционное. Изделие оборудовано жидкокристаллическим дисплеем, на котором отражается информация о подключаемом элементе питания: тип батареи, серийный номер, дата производства, количество уже выполненных с ним циклов перезарядки, мощность, температура, рабочее напряжение и другие данные. Дисплей работает даже при отключении питания. Таким образом оператор всегда может быстро определить уровень зарядки его элемента питания.

Итак, мы лишь поверхностно рассмотрели то, что сегодня нам предлагает и советует фирма Anton/Bauer. Реально проблема элементов питания для внестудийной съемки много шире. В дальнейшем редакция вернется к этой теме.