Global Sources
電子工程專輯
 
電子工程專輯 > 功率技術/新能源
 
 
功率技術/新能源  

元件效率超過100%?怎麼量出來的?

上網時間: 2015年01月27日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:效率  熱力學  量測  能源  LED 

我堅信熱力學(thermodynamics)定律以及其純口語推論:「當涉及能量,一定不會有白吃的午餐。」這也是為什麼只要看到有文章或廣告裡出現「效率100%或以上」的字眼,我都會自動忽略;效率(efficiency)接近100%是有可能的,但是等於100%甚至超過──抱歉,我不信。

因此當我最近看到某篇媒體報導的標題是「8,000%效率的 LED 實現超低功率資料傳輸」時,簡直是嚇得目瞪口呆;比100%高一點也就算了,但8,000%實在是吹牛到離譜。我本來猜想那有可能是筆誤,本來大概是寫80%,只是編輯手抖了一下多按了兩個0…但事實證明,標題沒有寫錯。

效率的改善取決於你如何以及在何處量測輸入與輸出功率,再加上LED本身與量子機構的微妙之處;上述報導的開頭是這樣寫的:「特定的LED在加熱且以非常低功率運作時,會展現超過100%的電-光功率轉換效率;這種效應來自於LED抽汲的熱電…其設定為以3 x 10-3的位元錯誤率,每秒傳輸3kbit,每位元能源耗量僅40 fJ。」

簡單來說,該LED會預先汲取熱能,然後該能量會透過光學資料位元進行分配,同時LED本身不需要消耗額外的相應功率──這種效應有很多名稱,例如電致發光(electro-luminescent)、EL致冷、電致發光致冷(electroluminescent refrigeration)、熱光子致冷(thermophotonic cooling)以及光熱致冷(optothermionic refrigeration)。

對於其運作原理我了解不多,包括一種高度特製化的銻砷化銦鎵/銻化鎵(GaInAsSb/GaSb)雙異質結構LED;根據報導,這種結構在LED光電轉換效率8000 ±1700%下,能偵測7.66 ±1.6 pW的光功率。我理解這意味著該效率參數會有高於20%一點點的容限,其好壞見仁見智。

功率量測──特別是與超低功率光學元件而非電子元件相關的──非常不容易實作且其一致性是非常善變的;在那些低功率元件的每個光子沒有太多淨空高度或距離。而對於這種元件我總是有幾個很嚴肅合理的問題:你如何能自信地量測這麼低的能量與功率?

你怎麼知道你量測的是你實際上要量測到的、而不是因為一廂情願而無意之間被扭曲的人造數字?而你又是怎麼驗證校準你的量測儀器之可信度?如果你曾經從事超級敏感的電氣或光學功率量測,你用什麼步驟來根據溫度變化等因素設定並補償你的量測儀器?歡迎分享!

編譯:Judith Cheng

(參考原文: Efficiency Greater Than 100%? Yes, Sort Of,by Bill Schweber)





投票數:   加入我的最愛
我來評論 - 元件效率超過100%?怎麼量出來的?
評論:  
*  您還能輸入[0]個字
*驗證碼:
 
論壇熱門主題 熱門下載
 •   將邁入40歲的你...存款多少了  •  深入電容觸控技術就從這個問題開始
 •  我有一個數位電源的專利...  •  磷酸鋰鐵電池一問
 •   關於設備商公司的工程師(廠商)薪資前景  •  計算諧振轉換器的同步整流MOSFET功耗損失
 •   Touch sensor & MEMS controller  •  針對智慧電表PLC通訊應用的線路驅動器
 •   下週 深圳 llC 2012 關於PCB免費工具的研討會  •  邏輯閘的應用


EE人生人氣排行
 
返回頁首