Времена механических пленочных фотоаппаратов навсегда ушли в прошлое. Сегодня ни одна фотокамера не может обойтись без электронных элементов, а значит, она нуждается в обеспечении электропитания. Любому фотографу, который не желает привязывать себя рамками студии, где имеется электрическая розетка, отправляясь на съемку, приходится брать с собой заряженный источник питания.
Нужно отметить, что за последние годы наметился серьезный прогресс в разработке компактных и одновременно мощных источников питания для цифровых устройств, коими являются и фотокамеры. Буквально каждые год – два на рынке появляются новые типы элементов питания. Такое многообразие технических решений на прилавках фотомагазинов ставит владельца цифрового фотоаппарата в тупик. Возникает вопрос, в чем же разница между различными типами элементов электропитания и какие из них лучше подходят для использования вместе с фотокамерами?
Все элементы питания можно разделить на две большие категории в зависимости от того, как производится энергия, которую они вырабатывают. К элементам первой категории относятся одноразовые батарейки, производящие энергию за счет химических реакций, в результате которых анод, катод и электролит претерпевают необратимые изменения. Поэтому после разрядки такие батареи остается только выбросить, перезарядка этих элементов невозможна.
Одноразовые батарейки применяются во многих цифровых «мыльницах», не претендующих на долгую съемку или высокое качество изображения. Кроме того, некоторые цифровые фотоаппараты в дополнение к своему аккумулятору поддерживают работу и с одноразовыми элементами питания, которые можно приобрести в любом магазине, где бы не находился фотограф.
Вторая категория – это перезаряжаемые элементы питания, которые часто называют просто аккумуляторами. Поскольку химические реакции в них обратимые, то они не производят, а лишь сохраняют энергию. Если к электродам такого аккумулятора подключить источник постоянного тока, то он может подзарядиться в любой момент. Естественно, что сравнивая эти два класса элементов питания, мы приходим к выводу, что для фотографа аккумуляторы кажутся лучшим выбором. Одноразовые батарейки не обладают большой емкостью, и их придется покупать регулярно, а после разрядки нужно выкидывать. Аккумулятор же можно без проблем использовать достаточно длительное время, регулярно подзаряжая его перед съемкой.
Тем не менее, одноразовые элементы питания хороши тем, что они дешевые и всегда готовы к работе, поэтому в случае срочной необходимости можно воспользоваться одноразовыми батареями. К тому же, при съемке на природе нередко возникают ситуации, когда зарядить аккумулятор просто негде и тут батарейки могут выручить фотографа. В этой связи одноразовые элементы питания остаются востребованным товаром.
В цифровой фототехнике применяются одноразовые элементы питания формата ААА и АА. При этом перезаряжаемые аккумуляторы также могут быть выполнены в корпусах типоразмеров ААА и АА, либо иметь какой-либо собственный фирменный конструктив, обусловленный особенностями конкретной цифровой камеры. Теперь разберемся с тем, какие же типы одноразовых и перезаряжаемых источников питания существуют, в чем их недостатки и преимущества.
Солевые элементы питания
Солевые элементы питания раньше применялись в пленочных фотоаппаратах не самой высокой ценовой категории. Это, в частности, угольно-цинковые сухие элементы, в которых используются анод из двуокиси марганца, электролит из хлорида аммония и катод из цинка. В силу своих особенностей угольно-цинковые элементы способны «восстанавливаться» в течение перерыва в работе, поэтому срок службы таких элементов может продлеваться. Однако, в целом, такие солевые элементы питания характеризуются малым сроком хранения, на эффективность их использования влияют перепады температуры.
В пленочных камерах солевые элементы питания используются, главным образом, для функционирования маломощной вспышки, либо перемотки пленки. Емкость и удельная мощность угольно-цинковых элементов не слишком высока, что делает их использование в цифровых устройствах нецелесообразным. Единственным достоинством солевых элементов питания является их низкая стоимость.
Щелочные батареи
Для электропитания пленочных любительских камер и различных аксессуаров к ним (фотовспышек или внешних экспонометров) также используются щелочные батареи. В цифровых аппаратах они не применяются в силу высокого энергопотребления последних. В сравнении с солевыми элементами щелочные батареи имеют достаточно большой срок годности (в 4 – 5 дольше угольно-цинковых элементов) и отличаются хорошей энергоемкостью. Однако, к сожалению, они начинают «садиться» с первого момента использования, в результате чего постепенно снижается их номинальное напряжение. В то же время щелочные батареи отличаются доступной ценой, что делает их достаточно популярными.
Литиевые источники питания
Литиевые источники питания могут использоваться в камерах высокого уровня, которые отличаются довольно скромным энергопотреблением. Например, в любительских пленочных камерах и механических зеркальных аппаратах. В них литиевые элементы питания могут отвечать за работу экспонометрической системы. Литиевые элементы обладают высокой емкостью и длительным сроком хранения за счет устойчивости к колебаниям температуры. Такие батареи работают до тех пор, пока не разрядятся почти полностью, что позволяет использовать их номинальную емкость в полной мере.
При интенсивной нагрузке литиевые источники питания могут проработать в два – три раза дольше щелочных батареек. Одноразовые литиевые элементы питания надежны, энергоемки и всепогодны, но препятствием для их широкого распространения является высокая стоимость. Поэтому подобные элементы питания целесообразно применять только для питания отдельных узлов в фотокамерах, потребляющих относительно мало электроэнергии в течение очень продолжительного времени.
Никель-кадмиевые аккумуляторы (NiCd)
Никель-кадмиевые аккумуляторы могут применяться как в пленочных камерах, так и в цифровых фотоаппаратах невысокого уровня. Они удобны тем, что выполнены в широко распространенном форм-факторе АА и к ним в продаже предлагается большое количество зарядных устройств. Кроме того, они довольно легкие и сравнительно энергоемкие. Никель-кадмиевые аккумуляторы, в отличие от вышеупомянутых типов источников питания, относятся к категории перезаряжаемых.
Их преимуществом является то, что они способны выдерживать большое количество циклов перезарядки (до 500 -1000) без существенного ухудшения своих характеристик. В то же время такие аккумуляторы содержат токсичный кадмий, поэтому при их использовании и последующей утилизации требуется соблюдать определенную осторожность. Уникель-кадмиевых аккумуляторов практически невозможно определить текущий уровень заряда. Плюс ко всему, из-за образования никелата в отрицательном кадмиевом электроде таким аккумуляторам присущ так называемый «эффект памяти».
Никель-металлогидридные аккумуляторы (NiMH)
Если в никель-кадмиевых аккумуляторах используется никелевый анод и кадмиевый катод, то в источниках питания этого типа – гидридный катод и никелевый анод. Соответственно, здесь нет токсичного кадмия, что уже является преимуществом. Нет и пресловутого «эффекта памяти». К достоинствам никель-металлогидридных аккумуляторов можно отнести их более высокую энергоемкость в сравнении с никель-кадмиевыми источниками питания. Это означает, что цифровая камера будет работать примерно на 50 процентов дольше.
Но эти аккумуляторы также не лишены недостатков. Во-первых, никель-металлогидридные аккумуляторные батареи сильнее подвержены саморазрядке и могут терять до 5 процентов своего заряда в день. Во-вторых, при зарядке подобные батареи вырабатывают тепло, причем при достижении полного заряда аккумулятор может нагреться весьма значительно. Вследствие этого для разных батарей такого типа приходится использовать разные зарядные устройства. Также стоит отметить, что никель-металлгидридные аккумуляторы способны работать в более узком диапазоне температур (до -10 °С и не выше +40 °С).
Литий-ионные аккумуляторы (Li-Ion)
Большая часть современных цифровых фотоаппаратов получает питание от литий-ионных аккумуляторов, которые работают с большими токами. Такие элементы питания могут быть встроены в камеру. Литий-ионные источники питания широко используются и в ноутбуках, и в КПК, и в других мобильных гаджетах. Источники тока на основе лития характеризуются высоким разрядным напряжением и значительной энергоемкостью. В настоящее время перезаряжаемые литиевые аккумуляторы выпускает множество компаний.
Литий-ионные элементы питания допускают от 500 до 3000 циклов перезарядки, поэтому в цифровой фототехнике они могут прослужить довольно долго. К достоинствам подобных аккумуляторов, помимо высокой удельной электрической емкости, можно отнести и малый саморазряд. Также они способны работать в широком диапазоне токов разряда и температур. По своим характеристикам литий-ионные аккумуляторы, безусловно, превосходят традиционные никель-кадмиевые источники питания.
Литий-полимерные аккумуляторы (Li-pol)
Литий-полимерные аккумуляторы пришли на смену литий-ионным элементам питания. Это новое поколение перезаряжаемых источников тока с более высокими удельными характеристиками разрабатывалось для использования в самых разнообразных портативных гаджетах. Их главная отличительная особенность состоит в том, что при одинаковой удельной плотности литий-полимерные батареи могут хранить примерно на 20 процентов больше энергии, чем аналогичные литий-ионные. Кроме того, их преимуществом является возможность изготовления в различных пластичных геометрических формах, что обеспечивает их легкость и тонкость за счет отсутствия внешнего металлического корпуса. Благодаря этому литий-полимерные аккумуляторы находят все большее применение в современной цифровой фототехнике, производители которой пытаются сделать свои устройства более компактными и в то же время энергоэффективными.
Технологии производства источников питания для фотоаппаратов и других цифровых устройств в настоящее время развиваются стремительными темпами. Возможно, совсем скоро мы увидим в моделях цифровых фотоаппаратов аккумуляторы нового типа, отличающиеся еще большей энергоемкостью и более широкими функциональными возможностями.
Источник: Фотокомок.ру – тесты и обзоры фотоаппаратов (при цитировании или копировании активная ссылка обязательна)
