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充電温度がワイヤレス充電製品にもたらす影響とは?

Allion Labs/Ralph Liao リチウム電池とは? リチウムイオン電池(LithiumIonBattery、略LIB)、別名リチウム電池は、リチウム金属またはリチウム合金を負極とした非水電解質溶液を用いた電池の一種です。リチウム金属の化学特性が非常に活発であるため、リチウム金属の加工、保存、使用は環境へ考えさせられることが多くあります。リチウムイオン電池中の電解液は、ゲルとポリマーの混合物です。電池の正極と負極は、リチウムイオンを受容、放出するためのスポンジのような物理構造を有する必要があります。充電中、リチウムイオンは負極から電解液中に移動し、スポンジにその水が入り、リチウムイオンは正極の穴に入っていき、放電の方向が全く逆になります。 現在電子産業でよく取り上げられているリチウム電池は、実はリチウムコバルト電池です。広義で充放電可能リチウム電池とは、黒鉛負極、コバルト、マンガンまたはリン酸鉄を用いた正極、およびリチウムイオンを輸送できる電解液から構成されています。リチウムイオン電池構造は現在正式に商業化に成功し、リチウムイオン二次電池として何度も充電して繰り返し使用することができます。これは、リチウムイオン二次電池の正極と負極に使用される化合物が材料構造に無理な変化を起こさずにリチウムイオンの出入りを促すことができるため、充放電中にリチウムイオンが正負極間を往復させることができるからです。 リチウム電池の標準的な電圧は3.7 Vですが、充電満タン時の電圧は4.2 Vまで貯めることが可能です。エネルギー密度は高く、サイクルの寿命が長いため、現在では多くの3 C製品がリチウムイオン電池を電源としています。リチウム電池の欠点としては過放電と過充電に耐えられないことであり、誤った使用は電池の寿命を減らすだけでなく、熱暴走による爆発、発火などの安全性にも問題があります。市場のほとんどのリチウムイオン電池には保護回路や電池のコアに防爆機構が搭載されています。 リチウムイオン電池の動作原理には正極と負極の間のイオン運動によるものです。理論上このメカニズムは永遠に有効ですが、時間が経つにつれて、使用頻度、高温、老化が性能を低下させる可能性もあります。そのため、メーカーはほとんどはリチウムイオン電池の寿命を300〜500回の放電/充電サイクルに指定した保守的な方法を採用しています。 リチウムイオン電池は熱を受けると同時にその圧力を受けるため、電池を高充電電圧にしているのと同じようになってしまいます。もし電池温度が30°C(86°F)以上であれば高温となり、ほとんどのリチウムイオン電池では4.10 V/cell以上であれば高電圧となります。バッテリーを高温にし長時間フル充電の状態にしていると複数回充電するよりもバッテリーが故障しやすくなる原因になります。 Battery Universityの研究によると、0°Cの温度で40%まで充電すれば、1年後の電池の状態は出荷時の98%を保持することができます。同じ0°Cの温度で100%まで充電したとしても、1年後の電池の健康度は出荷時の94%を保持することができます。しかし、40%と100%に充電する際、充電温度の増加に伴い60°Cの状態で100%に充電すれば、3ヶ月で電池の状態が60%になってしまうことがわかりました。ワイヤレス充電は電磁誘導による技術であるため、通電後の磁気コイルには磁場変化が生じ、電子の流れが充電可能な電流を発生させています。電流の発生時は必ず熱エネルギーが発生し、充電が速ければ速いほどその熱エネルギーは強くなるので、 [...]

ワイヤレスサウンドバーはより快適な音声体験を確保できるか(上)

Allion Labs/Franck Chen アンプに比べて軽量で手頃な価格のサウンドバーが、近年ホームシアターシステム市場で急速に普及しています。市場調査を行う会社であるMarket Statsvilleによると、全世界におけるサウンドバーの市場規模は、2020年の50.944億ドルから2027年には90.762億ドルにまで成長し、年間複合成長率は8.6%に達するとされています。しかし、家のテレビに接続する機器はますます多様化しており、ユーザーがサウンドバーを使用する際、ケーブルの接続や関連機能の設定の煩雑さ、更には配線の見栄えなどの問題に直面することがあります。 嬉しいことに、現在市場にWi-Fiを経由してテレビとペアリングできるワイヤレスサウンドバーが続々登場しています。ワイヤレスだと、現代的なホームシアターシステムの配置がよりシンプルで美しくなるのでいいですね。以下では、市販されている製品をいくつかピックアップしご紹介します。 1. TCLのRoku TVワイヤレスサウンドバーは、Roku TVと接続して使用でき、Wi-Fiを経由して接続し使用する世界初のサウンドバーであると宣伝しています。 2. SAMSUNGのサウンドバーは、Wi-Fi経由で伝送が可能な世界初のDolby ATMOS対応サウンドバーとして宣伝されており、SAMSUNG TVとペアリングして使用することができます (その後、Dolby [...]

PCと周辺機器の接続をすっきりさせるドッキングステーションの潜在的な問題とは何か

Allion Labs / Ralph Liao 必要なものが全部入り!拡張能力の高いドッキングステーション 前回の記事ではドッキングステーションの進化、選び方など少し触れましたが、今回はもう少し深掘りしていきたいと思います。 技術の進歩と時代の流れにより、現在市販されているノートパソコンは、より薄く、より軽くなる傾向にあります。しかし、これと同時に犠牲になっているのは、ノートパソコンの外部拡張機能です。一部のインターフェースのサイズがノートパソコンの厚さを制限するため、より薄くて軽いノートパソコン用のインターフェースの数はますます少なくなり、一部のノートパソコンにはUSB Type-Cポートしかないモデルもあります。しかし、他の外部デバイスに接続する必要がある場合、どうすればいいでしょうか?これを解決するのが、ドッキングステーションです。 上の図で示されているのが、USB Type-Cインターフェースを備えたドッキングステーションです。ドッキングステーションのUSB Type-Cケーブルをノートパソコンに接続するだけで、USB Type-C、HDMI、ディスプレイインターフェース用のD-Sub、複数のUSB Type-Aポート、LANポート、メモリカードリーダーなど、多くの外部インターフェースを拡張することができます。ノートパソコンを持ってデスクに戻る度に、ドッキングステーションを接続するだけで、すべてのアクセサリを1つずつ接続する必要はなく、席を離れる時も1つの回線を抜くだけでOK。オフィスでの業務効率と利便性が向上します。 以上をまとめると、ドッキングステーションには次の利点があることが分かります。 [...]

ドッキングステーションのアップグレードと進化、どのような規格を選択するべきか

Allion Labs / Ralph Liao 現在電子製品は急速に発展しており、人はより軽くてより持ち運びやすいことを求めています。会社への通勤から在宅勤務に移り変わっていき、デザインの面でも様々なことを考慮し取捨選択しつつあります。ノートパソコンやMacBook、タブレット型のパソコンにおいて、まず有線ネットワークポートが取り外され、SDカードリーダーも徐々になくなってきています。他のドッキングステーションもUSB Type-C DP ALTモードとThunderboltに変わってきたため、表示に関連する以前のドッキングステーションも削除されました。そのほかにもUSB PD 3.1の電力供給の進化による240Wの高電力充電での影響で現在の新型のノートパソコンにはUSB Type-Cドッキングステーションが2つしか残っていません。 しかし、多くの電子製品はUSBポートを使用しているので使用するにはポート数が十分ではありません。USBメモリ、携帯電話、マルチモニターやその他の電子製品を使用する場合や、もし充電がUSBポートを使用していたりするとUSBポートがすぐに足りなくなることでしょう。そのためユーザーは接続数を増やすためにドッキングステーションを使用する必要性が生まれます。 USB Type-Cドッキングステーションの進化 [...]

PCプライバシー保護ゲートキーパー「Human Presence Detection」ー 人感検知の応用と実測

Allion Labs/Ralph Liao パソコンの普及に伴い、ほとんどの人が自分のPCを持つようになり、プライバシーが重視されるようになりました。コンピューターがHPD(Human Presence Detection、以下HDP)センサーを使用して、ユーザーがわざわざ手動でシステムをロックしなくても、ユーザーが席を離れれば、画面オフや画面ロックを自動的に行い、席に戻れば自動的に復帰する方法を、いかにして有効化するかが、多くのメーカーにとって1つの課題となっています。 HPDの応用範囲 このような状況下では、個人のプライバシーだけでなく、情報セキュリティにもより注意を払う必要があります。プライベートでPCを使用する時、一時的に席を離れた隙に、画面をロックしなかったためにデータが漏洩してしまうことを想像してみてください。個人のプライベートデータであろうと、重要な企業秘密であろうと、情報の流出はユーザーに多大な損失をもたらすため、以下の様なアプリケーションによって開発されました。 オフィスアプリケーション 公共スペースアプリケーション(例:カフェや図書館) セキュリティアプリケーション(例:在宅ワーク、閲覧を許可されていない者から会社情報を守る) では、HPDはユーザーにとってどのような利便性があるのでしょうか。 高速応答: ユーザーがDUTに近づくと、ユーザーの接近を即座に検出でき、マウスやキーボードに触れたり、電源ボタンを押さなくても、システムを自動的に起動することができる 省電力: [...]