जरूरत पड़ने पर उपकरण / उपकरण अधिक धारा कैसे खींचते हैं?


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मान लीजिए मेरे पास एक डेस्कटॉप कंप्यूटर है और मैं कुछ ऐसा करने का निर्णय लेता हूं जिसके लिए अधिक प्रसंस्करण शक्ति की आवश्यकता होती है। इस स्थिति में मेरा कंप्यूटर पावर बढ़ाने के लिए अधिक करंट खींचेगा। वर्तमान प्रदर्शन में यह वृद्धि कैसे हुई है? क्या मेरा कंप्यूटर अधिक समानांतर सर्किट खोलता है ताकि कुल प्रतिरोध कम हो जाए? या क्या उनके पास इलेक्ट्रॉनिक पोटेंशियोमीटर या कुछ और पूरी तरह से है। क्या डेस्कटॉप कंप्यूटर में तकनीक का उपयोग उसी तरह किया जाता है जैसे कि मैं ओवन का तापमान बदल रहा था?

कोई भी मदद बहुत ही सराहनीय होगी।


आपका ओवन मूल रूप से उसी तरह से काम करता है, जैसे बहुत अधिक समय पर: यह तापमान खत्म होने पर हीटिंग को बंद कर देता है, और जब यह एक सीमा के तहत सक्षम होता है।
प्लाज़्मा एचएच

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वर्तमान खींचा सीपीयू में क्या होता है का एक परिणाम है। कंप्यूटर अधिक कंप्यूटिंग शक्ति को सक्षम करने के उद्देश्य से "वर्तमान के अपस्ट्रीम गेट्स को नहीं खोलते हैं", जैसे आप मान रहे हैं। यह कार के इंजन के थ्रॉटल की तरह काम नहीं करता है।
को SE

ऐसा लगता है कि बिजली के उपकरणों के बारे में सामान्य जवाब दिए जा रहे हैं, लेकिन जवाबों का ध्यान ओवन और कंप्यूटर पर है।
जेपी १६१

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@ JPhi1618 अधिकांश चीजें मूल रूप से या तो ओवन या कंप्यूटर हैं, वास्तव में
एरॉन एफ

@AaronF एक कंप्यूटर है एक ओवन (वह भी कुछ उपयोगी काम कर सकते हैं)
Bergi

जवाबों:


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मैं कुछ ऐसा करने का निर्णय लेता हूं जिसके लिए अधिक प्रसंस्करण शक्ति की आवश्यकता होती है। इस स्थिति में मेरा कंप्यूटर पावर बढ़ाने के लिए अधिक करंट खींचेगा।

अन्य तरीके से गोल: कंप्यूटर अधिक चीजें करेगा, और परिणामस्वरूप यह अधिक शक्ति का उपभोग करेगा।

क्या मेरा कंप्यूटर अधिक समानांतर सर्किट खोलता है ताकि कुल प्रतिरोध कम हो जाए?

यह लगभग सच है। सिवाय इसके कि कंप्यूटर वास्तव में निरंतर प्रवाह पर काम नहीं करते हैं , वे अपनी आंतरिक घड़ी द्वारा संचालित फटने में काम करते हैं; प्रत्येक क्रिया में या तो किसी ट्रांजिस्टर को चालू करने के लिए कुछ करंट खींचना, या फिर से चालू करने के लिए कुछ करंट को डुबोना शामिल है। एक अरब ट्रांजिस्टर, एक अरब गुना दूसरी बार। अधिक गणना में अधिक ट्रांजिस्टर शामिल हैं।


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यह उत्तर इस बात का उल्लेख करने से लाभान्वित करेगा कि कैसे गेट्स अनिवार्य रूप से केवल स्विचिंग के समय ही चालू रहते हैं।
R .. GitHub STOP हेल्पिंग ICE

@R। ज्यादातर सही लेकिन ड्राइविंग डेटा और कंट्रोल बसें भी करंट का उपभोग करती हैं। नाटक निरंतर बड़े पैमाने पर करंट का उपभोग करता है क्योंकि यह या तो रिफ्रेशिंग सेल है या साइकल रीड / राइटिंग करता है।
स्पार्क 2525

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@ Sparky256: क्या नाटकीय रूप से बहुत सारे गेट्स स्विच करने का नाटक नहीं है?
आर .. गिटहब स्टॉप हेल्पिंग आईसीई

@R .. हाँ, इसलिए 16GB या 64GB का ड्रामा एक बड़े पैमाने पर पावर हॉग है।
स्पार्की 256

@ Sparky256: यही कारण है कि, दिन में वापस, मैंने नींद मोड पर बैटरी जीवन को दोगुना करने के लिए अपने लैपटॉप से ​​एक डिम को हटा दिया। :-)
आर .. गिटहब स्टॉप हेल्पिंग आईसीई

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उच्च स्तर पर, हां, आप सही कह रहे हैं कि कंप्यूटर अधिक ट्रांजिस्टर खोलता है या कम से कम अधिक ट्रांजिस्टर तब स्विच करता है जब वह अधिक धारा का उपभोग करता है। उदाहरण के लिए, यदि आपके पास एक हार्डवेयर गुणक है और आमतौर पर आप इसका उपयोग नहीं करते हैं, तो गुणक में ट्रांजिस्टर चालू नहीं होगा और इसलिए यह बहुत अधिक प्रवाह नहीं करेगा। यदि कोड अब गुणा करने का अनुरोध करता है, तो इसमें मौजूद ट्रांजिस्टर स्विच करना शुरू कर देते हैं और इससे वीडीडी और जमीन के बीच प्रतिरोध कम हो जाएगा। यह अधिक करंट खींचेगा। वर्तमान ड्रा VDD वोल्टेज को कम करेगा। अब स्विचिंग वोल्टेज नियामक इस वोल्टेज ड्रॉप का पता लगाएगा और उच्च वर्तमान क्षमता और लगभग एक स्थिर वोल्टेज की अनुमति देने के लिए एक उच्च कर्तव्य चक्र पर किक करेगा।

एक व्यापक उच्च-स्तर पर, सर्किट अपने प्रतिरोध को कम करके अधिक वर्तमान का अनुरोध करते हैं क्योंकि अधिकांश सर्किट एक निरंतर वोल्टेज स्रोत के साथ काम करते हैं।


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आधुनिक कंप्यूटर तर्क गेट्स का उपयोग करते हैं जो स्थिर अवस्था में होने पर बहुत कम शक्ति का उपयोग करने के लिए डिज़ाइन किए जाते हैं, लेकिन जो उन्हें एक राज्य से दूसरे राज्य में स्विच करने के लिए शक्ति का एक विस्फोट करते हैं।

यदि कंप्यूटर निष्क्रिय है, तो प्रोसेसर बहुत समय तक नींद की स्थिति में रहेगा। अधिकांश सर्किट कुछ भी नहीं कर रहे हैं, और इसलिए बहुत कम बिजली की खपत करते हैं। वही अन्य घटकों के लिए जाता है, जैसे ग्राफिक्स कार्ड का जीपीयू।

यदि आप इसे करने के लिए कुछ देते हैं, तो अचानक यह अधिक काम कर रहा है। फाटक अधिक बार चालू और बंद हो रहे हैं, और इसलिए वे अधिक शक्ति लेते हैं।

इसके अलावा, कई कंप्यूटर, विशेष रूप से लैपटॉप, कंप्यूटर के पूरे वर्गों को बिजली देने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं यदि उनका उपयोग नहीं किया जा रहा है। उदाहरण के लिए, एक लैपटॉप में वेबकैम को तब तक बंद रखा जाएगा जब तक आप उसका उपयोग करने वाले एप्लिकेशन को नहीं खोलते।


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चिप स्तर पर बिजली की खपत के लिए कई तंत्र हैं।

जब सर्किट स्विच करते हैं, तो सभी ट्रांजिस्टर और इंटरकनेक्सेस में आंतरिक परजीवी कैपेसिटर होते हैं (आंतरिक रूप से चिप्स पर और बाह्य रूप से)। इन कैपेसिटर को चार्ज करना और डिस्चार्ज करना पड़ता है जब सर्किट नोड्स को बंद से चालू (या बंद) किया जाता है। कैपेसिटर छोटे होते हैं, लेकिन जब आपके पास उनमें से अरबों बार प्रति सेकंड स्विचिंग होती है, तो यह जुड़ जाता है। (यह शक्ति वास्तव में सर्किट तत्व प्रतिरोध से अलग हो जाती है, जिसमें परजीवी कैपेसिटर में परजीवी प्रतिरोध भी शामिल है)

सभी सर्किट तत्वों में प्रतिरोध भी होता है इसलिए सर्किट में कहीं भी प्रवाह प्रवाह गर्मी पैदा करता है और बिजली की खपत करता है। जैसा कि सर्किट नोड्स स्विच करते हैं, लोड साइड उपकरणों पर परजीवी कैपेसिटर को बदलना या डिस्चार्ज करना पड़ता है और इसके लिए वर्तमान प्रवाह की आवश्यकता होती है, जो बदले में, गर्मी पैदा करता है और बिजली की खपत करता है।

इन दो प्रभावों से जुड़ी बिजली की खपत आंतरिक नोड स्विचिंग संचालन की संख्या से भिन्न होती है, जिसका अर्थ है कि प्रोसेसर और अन्य तत्वों की गतिविधि (और घड़ी की गति) से बिजली की खपत भिन्न होती है।

एकीकृत सर्किट के अंदर ट्रांजिस्टर और अन्य घटकों में भी लीकेज करंट होता है। यह एक आधारभूत (स्थिर) बिजली की खपत बनाता है जो तब भी होता है जब प्रोसेसर निष्क्रिय होता है। कई आधुनिक कम बिजली प्रणालियाँ इस स्थैतिक बिजली की खपत को कम करने के लिए नींद या निष्क्रिय अवस्था के दौरान प्रोसेसर और अन्य चिप्स पर संपूर्ण उप-प्रणालियों को बिजली बंद कर देती हैं।

कंप्यूटर में बिजली की खपत के अन्य तंत्र हैं (बिजली की आपूर्ति quiescent शक्ति, आदि) लेकिन ये आपको यह समझने में मदद करनी चाहिए कि बिजली की खपत क्यों बदलती है और कोई काम नहीं होने के बावजूद बिजली की खपत क्यों होती है।


यह उत्तर सही है, लेकिन , आप ओपी की तुलना में एक अलग तरंग दैर्ध्य पर हैं। यह एक बाधा बेमेल है।
हैरी स्वेन्सन

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कंप्यूटर में अलग-अलग आईसी में प्रत्येक में अलग-अलग करंट ड्रॉ होगा। यहाँ Atmega328P के कुछ डेटा, एक साधारण 8-बिट 16 मेगाहर्ट्ज माइक्रोकंट्रोलर का उपयोग किया गया है जो Arduino Uno और अन्य समान बोर्डों में उपयोग किया जाता है।

कंप्यूटर में अलग-अलग आईसी में प्रत्येक में अलग-अलग करंट ड्रॉ होगा। यहाँ Atmega328P के कुछ डेटा, एक साधारण 8-बिट 16 मेगाहर्ट्ज माइक्रोकंट्रोलर का उपयोग किया गया है जो Arduino Uno और अन्य समान बोर्डों में उपयोग किया जाता है।

उदाहरण: TIMER1, ADC और SPI के साथ निष्क्रिय मोड में अपेक्षित वर्तमान खपत की गणना VCC = 2.0V और F = 1MHz पर सक्षम। पिछले सेक्शन में एक्टिव और आइडल मोड में टेबल अतिरिक्त करंट कंजम्पशन (प्रतिशत) से, हम देखते हैं कि हमें TIMER1 के लिए 14.5%, ADC के लिए 22.1% और SPI मॉड्यूल के लिए 15.7% जोड़ना होगा। चित्रा आइडल सप्लाई करंट बनाम लो फ्रिक्वेंसी (0.1-1.0 मेगाहर्ट्ज) से पढ़ते हुए, हम पाते हैं कि निष्क्रिय करंट की खपत VCC = 2.0V और F = 1MHz पर ~ 0.045mA है। TIMER1, ADC और SPI सक्षम के साथ निष्क्रिय मोड में कुल वर्तमान खपत, देता है: ICCtotal ⋅ 0.045 mA⋅ (1 + 0.145 + 0.221 + 0.157) 69 0.069 mA

(विभिन्न तालिकाओं को देखने के लिए डेटाशीट को खोलने में मदद करता है)।

एक कंप्यूटर के लिए, 3.2 गीगाहर्ट्ज़ (200 गुना तेज) और शायद 1.8V कोर लॉजिक वोल्टेज (और मल्टीथ्रेडिंग के लिए 4 या 8 कोर), 3.3V IO वोल्टेज, मेमोरी और वीडियो चिप (एस) और हार्ड ड्राइव कंट्रोलर और यूएसबी से बात करना नियंत्रक और ईथरनेट या वायरलेस नियंत्रक, गणना समान होगी, जिसमें प्रत्येक चिप कुल में अपनी राशि जोड़ देगा। आप देख सकते हैं कि क्यों कंप्यूटर प्रोसेसर के ऊपर एक बड़ा हीटसिंक होता है, जिसके ऊपर एक ठंडा पंखा बहता है।


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क्या हो रहा है कि कंप्यूटर बिजली के इनपुट में वृद्धि नहीं करता है, बल्कि यह है कि कंप्यूटर अधिक बिजली की खपत करता है जो उपलब्ध है। आपके कंप्यूटर के प्रत्येक भाग में छोटे ट्रांजिस्टर होते हैं जो स्विच की तरह काम करते हैं। उन्हें खुला रखने या अपने राज्य को बदलने के लिए थोड़ी शक्ति की आवश्यकता होती है।

बेहतर या अधिक जटिल घटकों को जोड़ने पर इन ट्रांजिस्टर को स्विच करने के लिए आवश्यक ऊर्जा बढ़ती है क्योंकि अधिक होते हैं। बेशक इसके और भी कारक हैं, जैसे ट्रांजिस्टर का आकार, लीकेज आदि लेकिन सबसे बुनियादी स्तर पर यही होता है।

इस बात की भी एक सीमा है कि आमतौर पर आपकी बिजली आपूर्ति से कितनी बिजली पहुंचाई जा सकती है। सादृश्य के रूप में यह कल्पना करें: जब आप साइकिल चला रहे होते हैं तो आपको एक निश्चित मात्रा में ऊर्जा उसमें डालनी होती है। अब आपको बेहतर पहियों के साथ एक नई बाइक मिलती है, लेकिन इसके लिए आपको इसमें अधिक बल लगाना पड़ता है। यह अधिक शक्ति के लिए "पूछने" वाले पहिये नहीं हैं। यह सिर्फ इतना है कि इसे ले जाना और उस पर चलते रहना आवश्यक है। निश्चित रूप से इस बात की भी एक सीमा है कि आप इसे बहुत अधिक ऊर्जा देने से पहले इसमें डाल सकते हैं। यदि आप जा रहे हैं तो आपको मांसपेशियों में दर्द होता है।

एक कंप्यूटर में अगर बहुत अधिक बिजली खींची जाती है तो यह अस्थिर हो जाता है, जैसे आप एक ऐसी बाइक का उपयोग करने में सक्षम नहीं होंगे जिसके साथ आसपास जाने के लिए बहुत अधिक ऊर्जा खर्च होती है। तो संक्षेप में, यह कंप्यूटर नहीं है जो यह तय करता है कि उसे कितनी शक्ति खींचनी चाहिए, यह घटक हैं जो इस बिजली को बिजली की आपूर्ति से बाहर निकालते हैं और यह बहुत अधिक मात्रा में वितरित कर सकता है।


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आइए चित्र (एक वायरिंग आरेख, एक योजनाबद्ध) को चित्रित करने के लिए बनाएं

ढांच के रूप में

इस सर्किट का अनुकरण करें - सर्किटलैब का उपयोग करके बनाई गई योजनाबद्ध

जैसे ही लोड चालू बढ़ता है, पावर लाइन वोल्टेज 99.999 वोल्ट से 99.998 वोल्ट तक बदल जाता है।

ध्यान दें कि बिजली की लाइन का प्रतिरोध लगभग स्थिर बिजली लाइन वोल्टेज का कारण है।

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