Сделай сам

Рассказывая об альтернативных источниках питания фотоаппарата, нельзя пройти и мимо проблемы самостоятельного изготовления разного рода контейнеров для источников питания.

Литиевые батарейки, для питания от которых спроектировано явное большинство аппаратов, стоят немало, и у иных пользователей фототехники идеи о замене их более дешёвыми источниками электроэнергии возникают довольно часто. Идеи эти, несмотря на все предостережения в инструкциях аппаратов, нередко воплощаются в жизнь, тем более что достаточно низкий уровень доходов заставляет некоторых пользователей аппаратов излишне тяжело переживать покупку каждой новой батарейки, а процент "кулибиных" среди нашего народа гораздо выше, чем во всём остальном мире. В некоторых случаях, правда, после воплощения этих идей работавший доселе аппарат попадает к мастерам из сервисных центров, где выставляемый за его реанимацию счёт может доходить до половины стоимости нового аппарата. Но чаще всего попытки перевести фотоаппарат на более дешёвый "корм" заканчиваются удачнее. Однако нам бы не хотелось не только рекомендовать, но и даже давать какие-либо советы по кустарному изготовлению подобных приспособлений по нескольким причинам. Одна из причин - это то, что жизнь аппарата стоимостью несколько несколько сотен долларов довольно сильно зависит от аккуратности, квалификации (а иной раз - и от внимательности) того, кто этой работой занимается.

Эта проблема, конечно, решаема, но риск в любом случае остаётся. Вторая проблема (на наш взгляд - более глобальная и менее решаемая) - это то, что аппарат, предназначенный для работы ТОЛЬКО от литиевых батареек, далеко не всегда захочет более-менее охотно "принимать в пищу" заменители - ведь начальное напряжение, внутреннее сопротивление, наклон разрядной кривой и многие другие параметры литиевых элементов отличаются от соответствующих параметров иных источников питания довольно значительно. Ситуация, например, когда аппарат "привередничает", или даже отказывается работать от далеко ещё не разряженных батареек или аккумуляторов, знакома практически всем, кто пользуется альтернативными источниками питания не только в самодельных контейнерах, но и применяя фирменные альтернаторы питания.
Корень этой проблемы заключается в том, что встроенный вольтметр, который тестирует источник питания, настроен на оценку работоспособности комплекта литиевых батареек, а при работе аппарата от источника питания другого типа он просто "ошибается", принимая, например, комплект вполне ещё работоспособных щелочных батареек за полностью отработанные литиевые.

Чтобы избавиться от этой проблемы, в аппаратах, предназначенных для питания от элементов разных типов, конструкторы вынуждены делать встроенный вольтметр более "интеллектуальным", чтобы он мог "угадать", какого типа элементы питания всунули в аппарат на этот раз, и по каким параметрам оценивать их пригодность к дальнейшей эксплуатации. Существуют и более радикальные подходы к решению этой проблемы - разделение цепей питания (или контроля) для литиевых батарей и для альтернативных элементов размера AA. Такое конструктивное решение применено, например, в вертикальных ручках VC-600 и VC-700 (для аппаратов Minolta Dynax 600si и 800si), где для работы с "альтернативными" элементами питания сделан свой, отдельный преобразователь напряжения. Но даже при таких ухищрениях добиться полной "всеядности" аппарата практически невозможно несмотря на то, что мощностные характеристики применяемых источников питания вполне достаточны.

В некоторых случаях применение самодельных "альтернативных" источников питания для аппаратов, предназначенных для работы только от литиевых батарей, может иметь и более губительные последствия. Дело в том, что результатом применения таких "суррогатов" иногда бывает выход из строя входного преобразователя напряжения. Конструкция последнего может быть достаточно оптимизирована для работы только от литиевой батареи, а поскольку внутреннее сопротивление, например, у щелочных элементов или аккумуляторов оказывается в два-три раза меньшим, чем у литиевых батарей, выход из строя ключевого элемента преобразователя напряжения становится уже реальной неприятностью, с которой можно столкнуться в таком случае. (график нагрузочных характеристик свежих батареек)

Какая диета лучше?

В инструкциях к контейнерам питания достаточно часто указывается, что в них рекомендуется применять щелочные (alkaline) элементы питания, обозначаемые как LR6. Однако на сегодняшний день на рынке есть и иные элементы питания этого размера - марганцево-цинковые (R6) элементы питания, а также аккумуляторы двух типов - никель-кадмиевые (Ni-Cd) и никель-металлгидридные (Ni-MH).

Рассмотрим, какие из этих элементов питания наилучшим образом подходят для использования в фотоаппаратах (в том числе и в качестве альтернативы литиевым батарейкам).

Для подробного рассмотрения и сравнения мы выбрали следующие элементы питания - стандартные литиевые батарейки, щелочные батарейки, никель-кадмиевые аккумуляторы и металл-гидридные аккумуляторы. Марганцево-цинковые батарейки выбыли из этого "состязания" практически сразу - довольно низкая емкость и невысокая нагрузочная способность, обусловленные достаточно высоким и нестабильным внутренним сопротивлением, практически не позволяет применять их для питания фотоаппаратуры.

Элементы питания оставшихся четырёх типов - два типа аккумуляторов (Ni-Cd и Ni-MH) и два типа батареек (щелочные и литиевые) мы решили сравнить более детально в режимах, близких к режимам потребления реальных фотоаппаратов, причём тестирование проводилось как при комнатной температуре (20-25 градусов Цельсия), так и при пониженной температуре (-5 градусов Цельсия). Использование любительской фотоаппаратуры при более низких температурах, как правило - явление нечастое (речь, понятно, идёт не о температуре окружающей среды, а о температуре, которую имеют при работе элементы питания). Да и при температуре значительно ниже 5-10 градусов мороза реальную работоспособность сохраняют лишь литиевые элементы питания, а при температуре значительно ниже 20 градусов мороза реальным выходом может быть только использование выносных блоков питания, помещаемых под одежду (таких как блок BP-5 для аппаратов Canon EOS 5/50/50e), но это уже больше удел профессиональных камер.

Все элементы соединялись последовательно с источником тока, разряжающего всю эту батарею элементов короткими импульсами (сила тока 1А, длительность импульса - 10 секунд, пауза - 40 секунд), что, на наш взгляд, относительно адекватно эмулирует характер тока, потребляемого автофокусным зеркальным аппаратом при использовании встроенной вспышки. Напряжение на каждом элементе измерялось при токе 100 мА через него (что, по нашему мнению, примерно соответствует условиям тестирования годности батарейки аппаратом). По данным измерения были построены разрядные кривые для элементов питания различных типов.

Для облегчения сравнения между собой характеристики испытываемых источников питания приведены к "общему знаменателю" - то есть 6-вольтовые наборы литиевых элементов (DL245, DL223a, 2x CR2, 2x DL123a) сравниваются c соответствующими батареями элементов других испытываемых типов - четырёх щелочных элементов типа LR6 (MN1500), четырёх Ni-Cd аккумуляторов и четырёх Ni-MH аккумуляторов. К слову говоря, батарейки DL245 (2CR5), DL223a (CR-P2) во время разряда вели себя аналогично элементам DL123a (CR123a), что впоследствии было подтвеждено и "препарированием" разряженных батареек - обе сдвоенные батарейки состояли из двух элементов, идентичных DL123a.

Определять абсолютное значение емкости каждого из испытанных источников питания мы не будем, хотя сделать это не так сложно - достаточно лишь проинтегрировать полученную при разряде энергию. Но мы считаем, что цель этого нашего исследования совсем в другом - определить наиболее подходящий ТИП источника питания, имеющий оптимальные для применения в аппарате параметры разрядной кривой. Поэтому мы не стали приводить на графике и разрядную кривую для литиевого элемента CR2, так как основное отличие его от DL123a - меньшая емкость. (график испытания батареек

Итак, каков же результат этих экспериментов и, соответственно, наши рекомендации по этому вопросу? Тот факт, что от литиевых элементов питания аппарату работается лучше всего, лишний раз нашёл своё подтверждение.

И, хоть на начальном этапе разряда особо выдающимися параметры литиевых элементов назвать сложно (особенно это касается внутреннего сопротивления), но зато в течение всего времени срока службы их напряжение и внутреннее сопротивление претерпевают наименьшие изменения. Следующими в нашем "топ-параде" мы решили поставить никель-металлгидридные (NiMH) аккумуляторы.

По пологости разрядной кривой они весьма близки к литиевым элементам, тем более что чуть более низкое, чем у литиевой батарейки, начальное напряжение комплекта этих аккумуляторов частично компенсируется их более низким внутренним сопротивлением. Оставшиеся два типа элементов - щелочные батарейки и никель-кадмиевые аккумуляторы - имеют более крутую разрядную характеристику (то есть напряжение под нагрузкой в течение процесса разряда у этих элементов падает достаточно сильно). И если начальное напряжение щелочных элементов достаточно высоко, что позволяет им снабжать аппарат энергией весьма продолжительное время, то начальное напряжение Ni-Cd аккумуляторов значительно ниже, чем у всех других источников питания, и применение никель-кадмиевых аккумуляторов для питания фотоаппарата представляется нам идеей наименее интересной.

В холодных условиях картина несколько меняется, но наиболее значительные изменения - это смена "аутсайдера" - хуже всего в морозную погоду работают щелочные батарейки, емкость которых уже при небольших минусовых температурах падает очень значительно. Ну а лучшими и в этой "номинации" снова оказались литиевые батарейки, потерявшие не более половины своей емкости. Лишний раз напомним о том, что щелочные батарейки и аккумуляторы можно применять только в аппаратах, адаптированных для их использования, а попытки "приторочить" к аппарату, предназначенному для питания только от литиевых батареек, какие-нибудь самодельные контейнеры с "альтернативными" элементами питания могут быть чреваты разного рода неприятностями, варианты которых мы перечислили выше.

Содержание раздела