home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Night Owl 6 / Night Owl's Shareware - PDSI-006 - Night Owl Corp (1990).iso / 035a / bc200xlt.zip / BC200XLT.TXT
Text File  |  1991-01-12  |  14KB  |  303 lines
  1. Date: 16 Nov 88 16:47:25 GMT
  2.  
  3. x-------------- CUT HERE --------------------------------------x
  4.  
  5.                            - 1 -
  6.  
  7.                   BATTERY CONSUMPTION OF THE
  8.                  UNIDEN/BEARCAT 200XLT SCANNER
  9.  
  10.                      by Bob Parnass, AJ9S
  11.  
  12.    The Uniden/Bearcat 100XLT and  200XLT  scanners  are  the
  13.    first  portable  scanners with enclosed, slide on battery
  14.    packs.  Some 200XLT owners don't  get  the  battery  life
  15.    they expect.  They report having to recharge the slide on
  16.    NiCd (Nickel Cadmium) battery pack after as few  as  only
  17.    3-1/2 hours of operation.  Owners expect the battery pack
  18.    to last longer, at least the 5  hours  mentioned  in  the
  19.    documentation supplied with the radio.
  20.  
  21.    Much has been written about NiCd battery  characteristics
  22.    and  charging  in  general.  This article will not rehash
  23.    general  NiCd  charging  techniques.   Rather,  we   will
  24.    analyze  the  current  consumption  of the Uniden/Bearcat
  25.    200XLT scanner, and make recommendations specific to that
  26.    radio.
  27.  
  28.                       BP-200 Battery Pack
  29.  
  30.    The BP-200 battery case contains six Sanyo 600  mAh  NiCd
  31.    cells  soldered  in  series  configuration and wrapped in
  32.    heat shrunk plastic.  This pack furnishes 7.2 VDC to  the
  33.    radio.  A charging regulator circuit and a light emitting
  34.    diode are also contained within the battery case.
  35.  
  36.    In contrast to the Yaesu FT-23R  2  meter  walkie-talkie,
  37.    which is supplied with a wall-mounted charger, the 200XLT
  38.    wall-mount unit is actually a 12 VDC power supply.  Since
  39.    the  BP-200  regulator  circuitry is contained within the
  40.    battery case, 200XLT owners cannot easily opt  for  rapid
  41.    or trickle chargers.
  42.  
  43.               Measurements and Their Implications
  44.  
  45.    The 200XLT's current drain  was  measured  under  several
  46.    conditions,  and  a  graph  appears  later in this paper.
  47.    Tests show that  the  200XLT  consumes  more  current  on
  48.    higher  bands than it does on lower bands.  For instance,
  49.    listening on the 870 MHz band takes 13  mA  more  current
  50.    compared with the vhf-lo band.
  51.  
  52.    Measurements indicate that 200XLT current consumption  is
  53.    independent of scanning, searching, or manual modes, pro-
  54.    vided the scanning or searching is within the same  band.
  55.    This implies:
  56.  
  57.                            - 2 -
  58.  
  59.       o If you must monitor 870 MHz frequencies for  a  pro-
  60.         longed  period,  it is more "battery-wise" to scan a
  61.         mixture of 870 MHz and low band channels.
  62.  
  63.    Several factors can  contribute  to  "shortened"  battery
  64.    life.   Shortened  recharge  intervals  will be needed if
  65.    using the radio with the volume control at  a  loud  set-
  66.    ting.   In  portable receivers, the audio amplifier stage
  67.    generally consumes more current  than  any  other  stage.
  68.    The  200XLT  has  a  more  powerful, cleaner audio output
  69.    stage than do other portable scanners.
  70.  
  71.    The factory supplied earphone is inconvenient and  uncom-
  72.    fortable, but test results prove:
  73.  
  74.       o Using the earphone decreases current consumption.
  75.  
  76.    Using an earphone saves about 14 mA indoors, and about 50
  77.    mA  in  noisy  situations where one might have the volume
  78.    control set at maximum.
  79.  
  80.    When using an earphone with  the  test  radio,  the  best
  81.    volume  control  setting  was at the 10 o'clock position,
  82.    versus 12 o'clock when using the internal speaker.
  83.  
  84.    Listening to  "busy"  channels  generally  consumes  more
  85.    current  than  listening  to  infrequently used channels.
  86.    One surprising exception, borne out by test  results,  is
  87.    that:
  88.  
  89.       o When using an earphone (at 10  o'clock  volume  set-
  90.         ting),  listening to busy channels actually consumes
  91.         less current than when the 200XLT  is  fully  squel-
  92.         ched!
  93.  
  94.    Improper battery charging  can  require  the  battery  be
  95.    charged more often than normal.  If the battery indicator
  96.    on the 200XLT's panel flashes, charge  the  battery  pack
  97.    for a full 16 hours.  Test results showed:
  98.  
  99.       o The low battery indicator flashes when battery  vol-
  100.         tage falls to 7.2 volts or less.
  101.  
  102.    The 200 memory channels in the 200XLT are backed up by  a
  103.    capacitor kept charged by the NiCd battery pack.  Current
  104.    is required to retain the memory information,  even  when
  105.    the radio is turned off.
  106.  
  107.    How much battery drain is due to maintaining  the  memory
  108.    information?    To   answer  this  question,  the  author
  109.    measured the current required to backup the memory in the
  110.  
  111.                            - 3 -
  112.  
  113.    200XLT.  A Fluke 8024B digital multimeter indicated that:
  114.  
  115.       o The 200XLT  draws  about  0.50  mA  with  the  power
  116.         switched off.
  117.  
  118.    The six cell Sanyo NiCd pack is rated for 600  mAh  capa-
  119.    city.   If  the  batteries were perfect, and had infinite
  120.    shelf life, the memory backup would drain a fully charged
  121.    battery flat in 50 days:
  122.  
  123.                  600 mAh / 0.50 mA = 1200 hours
  124.                            = 50 days
  125.  
  126.    But no NiCd battery is perfect -- all have a finite shelf
  127.    life.   NiCd  batteries  will  discharge  by  themselves,
  128.    through spontaneous chemical decomposition, even when not
  129.    connected  to a load.  The General Electric Company indi-
  130.    cates that the average NiCd will lose  about  1%  of  its
  131.    capacity per day at 70 degrees F.
  132.  
  133.    The author developed a discrete time computer  simulation
  134.    which shows that:
  135.  
  136.       o The cumulative effects of self  discharge,  combined
  137.         with  0.50  mA  drain  due  to  memory  backup, will
  138.         deplete a fully charged 200XLT battery pack in about
  139.         40 days.
  140.  
  141.    A plot of the predicted daily decrease in  battery  capa-
  142.    city  appears  elsewhere in this article.  The plot indi-
  143.    cates that:
  144.  
  145.       o To get the most use between recharges,  charge  your
  146.         200XLT  right  before  using  it. If you charge your
  147.         200XLT battery, but then leave it in a drawer for  a
  148.         week,  you  will have already lost 20% of the opera-
  149.         ting time before the next recharge is required.
  150.  
  151.    Average self discharge at 100 degrees is about double (2%
  152.    per  day)  the  discharge  at 70 degrees, which is a good
  153.    reason to avoid storing NiCd batteries in a warm  automo-
  154.    bile.   At  100  degrees,  it only takes about 34 days to
  155.    deplete the 200XLT battery.
  156.  
  157.                    These Recommendations Can
  158.                          Work For You
  159.  
  160.    By using his 200XLT right after charging its battery  for
  161.    16  hours,  Mr.  Ron Smithberg reported he is now getting
  162.    6-1/2 hours use on a charge instead of the 3-1/2 hours he
  163.  
  164.                            - 4 -
  165.  
  166.    got previously.
  167.  
  168.                           References
  169.  
  170.      1.  Parnass, Bob, AJ9S, "Uniden/Bearcat 200XLT  Scanner
  171.          Review," RCMA Newsletter.  October 1988.
  172.  
  173.      2.  Nickel-Cadmium  Battery   Application   Engineering
  174.          Handbook, Second Edition, General Electric Company,
  175.          Battery  Business  Department.    P.O.   Box   861,
  176.          Gainesville,  FL  32602.  Copyright 1975.  pp 7-14,
  177.          7-15.
  178.  
  179.    For further information on NiCd batteries, see:
  180.  
  181.       - The ARRL Handbook for the Radio Amateur,  65th  Edi-
  182.         tion.   The  American Radio Relay League, Newington,
  183.         CT.  Copyright 1988.  ISBN 0-87259-065-8.  pp  6-25,
  184.         6-26, 6-27, 6-28.
  185.  
  186.       - Meyer, Budd, K2PMA, "Charge  It!  Your  NiCad,  That
  187.         Is," QST, March 1977.  pp 29-31.
  188.  
  189.       - Meyer, Budd,  K2PMA,  "Nickel-Cadmium  Pandemonium,"
  190.         QST, March 1982.  pp 32-34.
  191.  
  192.                            - 5 -
  193.  
  194.     ______________________________________________________
  195.    | Additional Current Consumed by Uniden/Bearcat 200XLT|
  196.    |              Per Band Over VHF-lo Band              |
  197.    |                                                     |
  198.    | Band     Additional Current (mA)                    |
  199.    |_____________________________________________________|
  200.    | VHF-hi                        1                     |
  201.    | UHF                           5                     |
  202.    | 870                          13                     |
  203.    |_____________________________________________________|
  204.  
  205. _________________________________________________________________________
  206. |           Uniden/Bearcat 200XLT Scanner Current Consumption           |
  207. |              Measured Under Various Operating Conditions              |
  208. |                                                                       |
  209. |Condition                     Measured Current Consumption (mA)        |
  210. |___________________________|___________________________________________|
  211. |sqlch closed vhf-lo        |   49   ***************                    |
  212. |sqlch closed vhf-hi        |   50   ***************                    |
  213. |sqlch closed uhf           |   54   ****************                   |
  214. |sqlch closed 870           |   62   *******************                |
  215. |                           |                                           |
  216. |sqlch open 10oclock vhf-lo |   48   ***************                    |
  217. |sqlch open 10oclock vhf-hi |   49   ***************                    |
  218. |sqlch open 10oclock uhf    |   53   ****************                   |
  219. |sqlch open 10oclock 870    |   61   *******************                |
  220. |                           |                                           |
  221. |sqlch open 11oclock vhf-lo |   57   *****************                  |
  222. |sqlch open 11oclock vhf-hi |   58   ******************                 |
  223. |sqlch open 11oclock uhf    |   61   *******************                |
  224. |sqlch open 11oclock 870    |   69   *********************              |
  225. |                           |                                           |
  226. |sqlch open 12oclock vhf-lo |   64   ********************               |
  227. |sqlch open 12oclock vhf-hi |   65   ********************               |
  228. |sqlch open 12oclock uhf    |   68   *********************              |
  229. |sqlch open 12oclock 870    |   76   ***********************            |
  230. |                           |                                           |
  231. |sqlch open full vol vhf-lo |   99   ******************************     |
  232. |sqlch open full vol vhf-hi |  100   *******************************    |
  233. |sqlch open full vol vhf-uhf|  104   ********************************   |
  234. |sqlch open full vol vhf-870|  112   ***********************************|
  235. |___________________________|___________________________________________|
  236.  
  237.                            - 6 -
  238.  
  239.     _______________________________________________________
  240.    | Predicted Shelf Life of Uniden/Bearcat BP-200 Battery|
  241.    |    Battery Pack While Connected to 200XLT Scanner    |
  242.    |                                                      |
  243.    | Day   % of Original Capacity Remaining At End of Day |
  244.    |____|_________________________________________________|
  245.    |  1 |   97%     ***********************************   |
  246.    |  2 |   94%     *********************************     |
  247.    |  3 |   91%     ********************************      |
  248.    |  4 |   88%     *******************************       |
  249.    |  5 |   85%     ******************************        |
  250.    |  6 |   83%     *****************************         |
  251.    |  7 |   80%     ****************************          |
  252.    |  8 |   77%     ***************************           |
  253.    |  9 |   74%     **************************            |
  254.    | 10 |   72%     *************************             |
  255.    | 11 |   69%     ************************              |
  256.    | 12 |   66%     ***********************               |
  257.    | 13 |   64%     ***********************               |
  258.    | 14 |   61%     **********************                |
  259.    | 15 |   58%     ********************                  |
  260.    | 16 |   56%     ********************                  |
  261.    | 17 |   53%     *******************                   |
  262.    | 18 |   51%     ******************                    |
  263.    | 19 |   48%     *****************                     |
  264.    | 20 |   46%     ****************                      |
  265.    | 21 |   43%     ***************                       |
  266.    | 22 |   41%     **************                        |
  267.    | 23 |   38%     *************                         |
  268.    | 24 |   36%     ************                          |
  269.    | 25 |   34%     ************                          |
  270.    | 26 |   31%     ***********                           |
  271.    | 27 |   29%     **********                            |
  272.    | 28 |   27%     *********                             |
  273.    | 29 |   25%     *********                             |
  274.    | 30 |   22%     *******                               |
  275.    | 31 |   20%     *******                               |
  276.    | 32 |   18%     ******                                |
  277.    | 33 |   16%     *****                                 |
  278.    | 34 |   14%     *****                                 |
  279.    | 35 |   12%     ****                                  |
  280.    | 36 |   10%     ***                                   |
  281.    | 37 |    7%     **                                    |
  282.    | 38 |    5%     *                                     |
  283.    | 39 |    3%     *                                     |
  284.    | 40 |    1%                                           |
  285.    |____|_________________________________________________|
  286.  
  287.                            - 7 -
  288.  
  289.    Computer model based on these assumptions:
  290.  
  291.      1.  A new battery, fully charged  to  600  milliampere-
  292.          hour capacity at start of day 1.
  293.  
  294.      2.  Continuous  drain  of  0.50  mA  to  retain  200XLT
  295.          memory.
  296.  
  297.      3.  Ambient temperature 70 degrees F.
  298.  
  299.                                   - 8 -
  300.  
  301. x-------------- CUT HERE --------------------------------------x
  302. Bob Parnass AJ9S,  AT&T Bell Laboratories  -  att!ihuxz!parnass - (312)979-5414
  303.