http://electronics.stackexchange.com/questions/199479/ceramic-mlcc-versus-tantalum-capacitors

here are lots application notes on this. Google for Tantalum vs ceramic capacitors

Ceramic capacitors are best for it's ESR & ESL. So, that they can handle huge ripple currents at less temperature rise in power supplies. Same way don't disturb signal quality in High speed systems (AC coupling capacitors). But their DC Bias characteristics are poor. Like a 47uF X5R 6.3V is ~ 23uF @ 3.3V. This Low ESR & ESL may be bad at some cases. Like some Buck converters require enough ripple at the output to be stable. and lower ESL will react with cable capacitances to give unnecessary oscillations.

Tantalum capacitors best known for Volumetric efficiency and Cheap cost, but they have more failure cases due to surge currents. they have alternatives with polymer capacitors like POSCAPs.

Liam – An Innovation Story

http://petewarden.com/2015/10/08/smartphone-energy-consumption/


Smartphone Energy Consumption

Smartphone Energy Consumption

October 8, 2015By Pete Wardenin Uncategorized4 Comments

I never used to worry about energy usage but over the last few years most of my code runs on smartphones, so it has become one of my top priorities. The trouble is I’ve never had any training or experience in the area, so I’ve had to learn how to do it from experience, other engineers, and the internet, most of which feels more like folklore than engineering. A few days ago I was trying to learn more about the shiny new Monsoon power monitor on my desk when I came across “Smartphone Energy Consumption” from Cambridge University Press.

I’ve now had a chance to read it, and it has helped fill in a lot of gaps in my education. I highly recommend picking up a copy if you’re facing any of the same problems, and to give you a taster here are some of the things I learned. Rest assured that any mistakes in here are my own, not the authors!

There are lots of different ways to measure battery capacity – joules, watt-hours, and milli-amp hours. If I’m getting my physics straight, 1 watt hour is 3,600 joules, and if you assume a rough voltage of 4V, 1 milli-amp hour is 0.001 * 4v * 60 * 60, or 14.4 joules. A typical phone battery might have 2,000 mAh, or about 29,000 joules.

Most phones can’t dissipate more than 3 watts of heat, so that’s a practical limit for sustained power usage. Wearables can have much lower limits.

There are two main ways power is used in mobile chips. Switching loss is the power used to change gate states in the silicon, and static loss is more like a steady leakage. Switching power decreases with the square of the voltage, so halving the voltage reduces its effect by 75%, whereas static power shrinks linearly. That leads to some interesting situations, where having two cores running at half the voltage and frequency (since lower clock frequencies allow lower voltages to be used) may take the same time to complete a task, but at half the power of a single higher-voltage core. Turning off parts of the chip entirely is the key to reducing static leakage.

There’s a great practical guide to wiring up Monsoons, exactly what I need right now! There’s also a great section on human-battery interaction, that I just skimmed, but which covers a lot of research. The key takeaway for me was that users get very annoyed if their battery starts draining more quickly than it used to, and will uninstall recent apps to fix the problem, so developer should be highly motivated to reduce their power consumption.

I found a lot of very useful estimates for components power usages scattered through the book. These are just rough guides, but they helped my mental modeling, so here are some I found notable:

• An ARM A9 CPU can use between 500 and 2,000 mW.
• A display might use 400 mW.
• Active cell radio might use 800 mW.
• Bluetooth might use 100 mW.
• Accelerometer is 21 mW.
• Gyroscope is 130 mW.
• Microphone is 101 mW.
• GPS is 176 mW.
• Using the camera in ‘viewfinder’ mode, focusing and looking at a picture preview, might use 1,000 mW.
• Actually recording video might take another 200 to 1,000 mW on top of that.

A key problem for wireless network communication is the ‘tail energy’ used to keep the radio active after the last communication, even when nothing’s being sent. This is vital for responsiveness, but it can be ten seconds for LTE, so apparently short communications can use a lot more energy than you’d expect. Sending a single byte can use a massive amount of power if it keeps the radio active for ten seconds after!

A Microsoft paper showed that over 50% of the power on several popular games is consumed by the ads they show!

There’s some interesting work on modeling the tradeoffs between computation offloading (moving work to the cloud from the phone) and communication offloading (doing more work on the device to reduce network costs). I’m a big believer that we should do more work on-device, so it was great to have a better foundation for modeling those tradeoffs. One example they give is using the Android SDK on a 1080p image to detect faces on-device, and taking 3.2 seconds and 9 joules, whereas sending the image to a nearby server was quicker, even with the extra power of network traffic.

Anyway, it’s a great piece of work so if this sort of information is useful, go pick up a copy yourself, there’s a lot more than I can cover here!

The carbon footprint of the internet

http://climatecare.org/infographic-the-carbon-footprint-of-the-internet/

http://cooperaciocatalana.gencat.cat/ca/orfes/especial_mwc/

https://www.somostriodos.com/como-luchar-contra-la-obsolescencia-programada-en-3-pasos/?utm_source=&utm_medium=email&utm_term=SOCIAL|CULTURE|ENVIRONMENT|SUSTAINABLE-BANKING|KWYMG&utm_content=Luchar-contra-la-obsolescencia-programada-en-3-pasos&utm_campaign=Bolet%C3%ADn-Triodos-118-%28febrero-2016%29

Cómo luchar contra la obsolescencia programada en 3 pasos

“La generación de residuos eléctricos y electrónicos es el único flujo que ha aumentado durante la crisis económica, como también lo ha hecho el consumo de recursos naturales relacionados con la producción de aparatos de este tipo”. Alodia Pérez, la responsable del área de Recursos Naturales y Residuos de Amigos de la Tierra, lanza esta reflexión. La obsolescencia programada ha contribuido a la la situación a la que se refiere, apoyada por su hermana pequeña, la obsolescencia percibida.

Fotograma del documental Comprar, tirar, comprar.

En esta cuestión, como en tantas otras, la sociedad tiene la última palabra. Existen múltiples iniciativas para enfrentarse a una realidad que maximiza algunos beneficios empresariales mientras merma recursos naturales y afecta a la calidad de vida de comunidades enteras.
Escapar de los dictados de la obsolescencia es posible y se nos proponen varias vías diferentes para hacerlo. Explicamos algunas en tres pasos.

1. Conocer: ¿qué es la obsolescencia programada?

El primer paso para luchar contra la obsolescencia programada es saber qué es. En este caso, disponer de una visión general sobre su significado, origen, evolución y consecuencias resulta bastante sencillo gracias al acertado documental Comprar, tirar, comprar.

• ¿Qué puedo hacer yo?
• 3

Esta coproducción franco-española, dirigida por Cosima Dannoritzer, ofrece un recorrido muy amplio sobre la obsolescencia programada que parte de un hecho conocido por la mayoría: una impresora deja de funcionar y, al intentar arreglarla, el usuario recibe siempre el mismo consejo, es mejor e incluso más barato el comprar una nueva que reparar el aparato averiado.
En apenas una hora, Comprar, tirar, comprar explica cómo los fabricantes de bombillas se unieron en 1924 para rebajar el tiempo de vida de sus productos y fomentar una reposición forzosa, maniobra que se acepta como el inicio de esta práctica industrial. También relata otros casos como el agotamiento temprano de la batería de un conocido reproductor musical, cuyo fabricante perdió una demanda al respecto, o la labor de algunas personas como Mike Anane. Este periodista ghanés ha creado una base de datos con los residuos que llegan a su país en forma de “bienes de segunda mano” para burlar la legislación internacional al respecto.

2. Actuar: un buscador y un sello contra la obsolescencia

La ONG Amigos de la Tierra ha acuñado el concepto “alargasciencia” y le ha dado vida con un “directorio en el que recogemos establecimientos que reparan y recuperan objetos, compran y venden de segunda mano, alquilan o hacen trueques”, según describe su responsable de Recursos Naturales y Residuos. El mapa en el que se muestran los comercios es colaborativo, se nutre de sugerencias de usuarios, y estas aportaciones llegan día a día, lo que da idea de la salud de la iniciativa.
En una parte menos visible del proyecto descansa la labor de concienciación de esta organización, que ha recibido financiación de Triodos Bank. “Presionamos a la Administración para que obligue a la industria a fabricar productos más duraderos y prohíba la obsolescencia programada y, por otro lado, sensibilizamos a la ciudadanía para que prolongue la utilidad de sus productos en vez de caer en la trampa de tirar y comprar innecesariamente”. La ONG habla también de la obsolescencia percibida, que es aquella en que una campaña de marketing induce al consumidor a cambiar de producto tras haberse quedado el suyo supuestamente desfasado.
Por su lado, la fundación Feniss (Fundación Energía para la Innovación Sostenible Sin Obsolescencia Programada) ha creado el sello ISSOP para empresas y organizaciones. Se trata de una certificación gratuita que distingue a aquellas entidades que “priorizan la compra de productos y la contratación de servicios respetuosos con el medio ambiente, fabricados sin obsolescencia programada, y si es fabricante de algún producto, lo hacen sin obsolescencia programada, utilizando preferiblemente producto local y el comercio justo”, como reza el primer punto de su decálogo. La forma más obvia de actuar contra este fenómeno es adquirir productos “sin fecha de caducidad” y esta certificación hace más fácil la búsqueda.
Un teléfono móvil, el Fairphone, es seguramente una de las caras más visibles de este movimiento antiobsolescente. El dispositivo se ha diseñado y producido modularmente, es decir, se puede reparar y actualizar de manera sencilla sustituyendo solo las piezas necesarias que, además, se consiguen individualmente en la página del fabricante. Además, en todos los pasos de su elaboración se siguen criterios de comercio justo, como hace la marca, incluido el de obtención de materias primas como el tungsteno, material que provoca conflictos armados en África.
La menguante autonomía de las baterías de estos y otros tipos de dispositivos se ha convertido en la base de la actividad de Hermanos Vallejo, empresa que también ha obtenido apoyo financiero de Triodos Bank. “El 80% de las baterías falla de forma prematura debido a la sulfatación. Esto reduce paulatinamente la capacidad de carga de la batería y por último impide su recarga por completo”, indican los responsables. A través de un proceso eléctrico y electrónico, estos hermanos de Utrera (Sevilla) devuelven a las baterías hasta el 95% de su capacidad original.

3. Soluciones creativas

Varias organizaciones han desarrollado proyectos para proponer soluciones innovadoras y tratar de transformar esta realidad.
La Fundació Deixalles, implantada en Baleares, es una de ellas. En su actividad se refleja un doble sentido social y medioambiental. “Recogemos aparatos electrónicos que funcionen o que necesiten una reparación, en cuyo caso la realizan personas en proceso de reinserción laboral. A continuación ponemos en el mercado objetos de necesidad básica a un precio modesto”, explica Xesca Martí, la directora general de la entidad. En cuanto al cuidado del medio ambiente, se incluye tanto la reutilización como la correcta gestión de residuos.
Los programas que dependen de Deixalles son además un claro ejemplo de economía solidaria. No solo revierten de forma positiva en la sociedad y en el planeta sino que además presentan un alto nivel de autofinanciación. “El 75% de nuestro presupuesto lo cubrimos gracias a lo que genera nuestra propia actividad. Solo el 25% restante proviene de subvenciones de las diferentes administraciones”, aclara Martí, quien pide a estas mismas administraciones que “materialicen en planes la nueva legislación que viene a potenciar el la reutilización de residuos”.
Esta organización trabaja con banca ética “por convicción”. “Cualquier acción tiene sus consecuencias, y tenemos que ser responsables en todas nuestras decisiones”, resalta Martí, que finaliza: “Es posible hacer otra economía, pero para eso es necesaria una banca diferente”.
El reciclaje también se cruza con la utilidad social en el proyecto de SocialREC. Juan Máñez, su impulsor, buscó la manera de extraer valor de los aparatos eléctricos que se dejan de usar para reintegrarlo en la sociedad y en el planeta.
De su conclusión nació una iniciativa que repara o valoriza los dispositivos o aparatos que previamente ha recogido a domicilio, si es necesario. En el caso de ser reparado, el producto se vende a bajo precio. Si su nueva puesta en funcionamiento es imposible, se transforman sus componentes para darles una segunda vida. Y en el medio del proceso, SocialREC trabaja por el fomento del empleo en colectivos vulnerables o en riesgo de exclusión junto a asociaciones como El Cerezo o Nueva Opción.

http://www.bloomberg.com/news/features/2016-02-16/where-your-iphone-goes-to-die

Where Your iPhone Goes to Die (and Be Reborn)

February 16, 2016

 

Tim Culpan tculpan

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Photographer: Nicolas Tucat/AFP via Getty Images

At the end of their useful lives, many iPhones face the crusher.

At a dedicated factory with 24-hour security in an undisclosed location in Hong Kong, iPhones are being carefully and meticulously destroyed.

The plant is one of a handful around the world, chosen by Apple Inc. to grind up and recycle its iconic phones. And just as the companies that manufacture the handsets are subject to strict standards and secrecy, the same applies in reverse for their disassembly, right down to weighing the shreds, to make sure nothing is lost.

Apple has sold more than 570 million iPhones since that January morning nine years ago when Steve Jobs stepped on stage in San Francisco to “reinvent the phone.” Even Apple doesn’t know how many of those phones are still out there -- in the hands of their second, third or fourth owner, or sitting forgotten in a drawer. But the company wants to ensure as few as possible end up in landfills.

Apple's Recycling Standard: The After-Life of an iPhone

That’s the job of the plant in an industrial park in Hong Kong’s Yuen Long district belonging to Apple contractor Li Tong Group. This is where iPhones, iPads and iMacs come to die.

While global brands including HP, Huawei, Amazon and Microsoft also have detailed protocols for recycling their products, Apple’s are the most rigid and exacting, according to people involved in the processes, who declined to be identified because they’re not authorized to speak about clients.

"I think people expect it of us, I think our customers hold us to a high standard," Lisa Jackson, Apple’s head of environmental affairs, said by phone from the company’s Cupertino headquarters. "It’s difficult, because these are incredibly complex pieces of product."

Neither Apple nor Li Tong would provide access to the Hong Kong facility, say how many units it recycles, or give specifics of the de-manufacturing process.

In the electronics recycling business, the benchmark is to try to collect and recycle 70 percent, by weight, of the devices produced seven years earlier. Jackson says Apple exceeds that, typically reaching 85 percent, including recycling some non-Apple products that customers bring in.

That means it will have to get hold of and destroy the equivalent of more than 9 million of 2009’s iPhone 3GS models this year around the world. With iPhone sales climbing to 155 million units last fiscal year, grinding up Apple products is a growth business. 

Closely held Li Tong, which also recycles equipment from other manufacturers, has three sites in Hong Kong and a dozen more worldwide. It expects global capacity to climb more than 20 percent this year, including a new facility in San Francisco.

Apple said it collected more than 40,000 tons of e-waste in 2014 from recycled devices, including enough steel to build 100 miles of railway track.

Brightstar Corp., based in Miami, Florida, TES-AMM in Singapore, Hong-Kong’s Li Tong and Foxconn Technology Group, the most famous manufacturer of iPhones, are part of a global network of recyclers that agreed to more than 50 rules, ranging from security, to insurance, to auditing, in the destruction of the phones.

The process starts at hundreds of Apple stores globally, or online, where the company offers gift certificates to lure iPhone owners to sell back their devices.

After a quick test, the recycler will either buy the phone or offer to scrap it for free. In the U.S., payouts for working phones range from $100 for the smallest-capacity iPhone 4, to $350 for the largest iPhone 6 Plus. More stringent testing then shows whether the handset can be resold or must be scrapped.

Apple’s U.S. recycler declined to comment while Terence Ng, director of South East Asian partner TES-AMM didn’t respond to e-mail and phone messages. Once Apple’s partners decide a phone must be scrapped, a deconstruction process begins that is remarkably similar to Apple’s production model, only in reverse.

Apple pays for the service and owns every gram, from the used phone at the start to the pile of dust at the end, said Linda Li, chief strategy officer for Li Tong. The journey, consisting of about 10 steps, is controlled, measured and scripted through vacuum-sealed rooms that are designed to capture 100 percent of the chemicals and gasses released during the process, she said.

Apple collected more than 40,000 tons of e-waste in 2014

Reclaimed iPhones can’t be shipped across regions, must have their storage wiped, and must have all logos removed. The scrap can’t be mixed with that of other brand names, so recyclers need to have dedicated facilities for Apple, Li said. Apple staff monitor the process at Li Tong’s factory which employs about 300 people.

While some brands salvage components such as chips that can be used to repair faulty phones, Apple has a full-destruction policy.

“Shredding components takes more energy than repurposing,” Li said. Li Tong works with other customers to advise on how to design products that are easier to deconstruct, taking cameras from smartphones for reuse in toy drones, and adapting screens from Microsoft Surface tablets to use in New York taxis, she said.

Apple shreds its devices to avoid having fake Apple products appearing on the secondary market, Jackson said. The company is working on ways to reuse components in the future, she said, declining to elaborate.

"There’s an e-waste problem in the world," she said. "If we really want to leave the world better than we found it, we have to invest in ways to go further than what happens now."

And once it’s ground into shreds, what becomes of your old iPhone? Hazardous waste is stored at a licensed facility and the recycling partners can take a commission on other extracted materials such as gold and copper. The rest is reincarnated as aluminum window frames and furniture, or glass tiles.