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浅谈:笔记本电源适配器的烽火40年
发表于:2018-08-28

浅谈:笔记本电源适配器的烽火40

我们生活中使用的所有电子产品都需要用电源适配器来进行供电,虽然他们造型各异,大小不同,但是所有的电子产品电源适配器的工作原理基本上都是一样的,主要起到一变压作用,于是就有人提出疑问,既然功能与工作原理都一样为什么不把笔记本的电源适配器做的像手机充电器那般大小呢?这样不是更方面携带吗?

对于这个问题。小编就普及一下

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如果将197611月康柏研发的手提电脑视为最早的笔记本电脑雏形,那么笔记本从诞生至今已经陪伴我们走过了42个年头,作为推动人类发展的重要生产力工具,如今笔记本已经成为我们身边不可或缺的角色。经过在几十年的发展无论是形态、便携性、安全性、稳定性、性能等等诸多方面都不可同日而语,而随同笔记本一同诞生的电源似乎很少引起人们的注意,

如今的轻薄型笔记本已经成为最受欢迎的一个笔记本品类,当然,在轻薄型笔记本之上还有专为移动便携而生的二合一型笔记本。在移动互联时代,移动办公的需求也使得笔记本变得越发轻薄,在尺寸固定的情况下,通常评估一款笔记本的便携性会分为两个部分,一个是裸机重量,另一个是旅行重量(裸机+电源适配器的重量),往往有些产品裸机重量保持的非常优秀,而电源适配器却成了一个不大不小的绊脚石,这就比较尴尬了,就没有办法让笔记本的电源适配器更加小巧吗?

1983年,东芝率先把笔记本电脑的电源外置,创造了世界第一个独立的笔记本电源适配器,开始了笔记本电脑的商业化和普及化。细细算来已经过去36年了,在这其中笔记本迎来了翻天覆地的变化,相比而言电源适配器的变化就要缓慢的多。因为硬件电路的设计以及元器件的大小在短时间内是没有办法缩小的,毕竟这有悖于基本的物理原理。那么,将笔记本电源适配器缩小的难点在哪里?

十年前就是这样,为什么十年之后还是这样?

笔记本电脑需求的电源为稳定的恒压直流电,而我们家里的电源通常是100V-240V左右(交流电,简称AC),而飞机等交通工具上通常是12V左右(直流电,简称DC),一般来说不稳定的电源是没法直接给笔记本充电的,否则就会损毁电池和笔记本电脑。所以我们发明出了伟大的笔记本电源适配器,它的工作原理是把不稳定的电源利用开关电源的原理通过转化电路变成笔记本电脑需要的恒压直流电,给笔记本电脑供电和充电。

然而这就完了?当然没有,在这其中还一定要有过流保护电路,过压保护电路,短路保护电路等各种保护电路,防止笔记本电脑不至于烧掉。

笔记本电源适配器.jpg

笔者手里这台笔记本所需要的是19V 3A的直流电源,单说变压这一环节,220V交流电先通过整流电路变成高压直流电,再经过开关管变成高频高压脉冲,然后通过变压器转换为低压(比如19V)脉冲。19V的低压脉冲再经过一个整流、稳压电路,变成19V稳定的直流电...你已经听晕了吧...

没有统一标准,笔记本电源适配器竟会有如此复杂的分类

目前来看,笔记本电源适配器最难搞的问题就是没有制定统一的标准,各种各样的电源适配器野蛮生长,所以我们见到的笔记本电源都是各式各样五花八门,很难进行归类

按输出电压电流分(充电器背后的标签上,一般写在OUTPUT 后面,写的是多少V,多少A),这其中有12V系列、15V系列、16V系列、18.5V系列、19V系列、19.5V系列、20V系列、24V系列等,这只是电压,相同系列的电流还很能不同哦~另外,即便是电压电流都相同,它们的接口大小相同的几率也很小,单从接口的形状来说,长的、扁的、方的、圆的,然而,就圆还分大圆和小圆...所以这真的很难搞有木有?

         倘若你的电源接口恰好可以插到另外一台笔记本中,那么恭喜你就算电流不相同也能给这台笔记本充电(电流大充电时间短,电流小充电时间长),当然电流不匹配对笔记本内部的硬件是有损害的,所以万不得已千万别这么玩。但是!和电流相比你更需要关注的是电压,电压不同会对产品造成不可逆的损坏,甚至...算了,我不说了你自己脑补吧~

对于我们这些普通消费者来说,小编更喜欢按照它们的外形进行归类,比如板砖形长方体形扁(bian)扁(bian)形”...使用过程中偶尔还会遇到一切设计师脑洞开错的设计,了解电源适配器缩小难点之后我们来吐槽一下小编见过的那些奇葩电源们!

板砖形电源适配器在游戏本中很常见,甚至你只看电源就能区分这款笔记本到底是不是专门用来打游戏的!毫无疑问,它的体积和重量要比后两种大上不少,实属居家旅行、打家劫舍必备之良品~!你看看这又厚又重的电源,尤胜板砖而无不极!可以轻松应对突发事件,给你平添一份安全感。当然,市面上也出现了一些配置超级强悍,超级变态的巨型笔记本,像这样的电源适配器两块是它们的标配。


虽然现在笔记本电源适配器变小的难度很大,但近几年也涌现出了一些尺寸上更加小巧的电源适配器,比如说微软Surface系列的电源就是长方体形电源适配器中的佼佼者。它不仅体型要比传统的小上一点,而且还很人性化的加入了USB的充电口,但是那个充电头明明已经不是标准形状了,磁力吸附贴到笔记本上就可以了为啥还要必须插进去?无论是正着插还是反着插都很像天线,哎,距离完美还差那么一丢丢,很可惜。

就是现在笔记本中最为常见那种电源适配器,它们多数都是正方体,体积有大有小,不过往往它们电源插头的设计都比较反人类,就拿小编手里这两款电源来说,它的插头往往是固定的并且突出于整个平面,放在背包里非常容易就给其它设备挤出划痕或者是顶出来一个坑儿,而且在插电板上也非常突兀(占地方),有碍瞻观。

此外,那根长达一米多的电源线也是非常令人头疼的问题,我想很多人都体验过笔记本电源线+HDMI线+鼠标线+键盘线的感觉,简直让人崩溃。鼠标和键盘都可以实现无线连接,那么笔记本电脑有没有可能实现无线充电呢?

和现在手机无线充电的设计思路很相似,在我看来短时间,近距离的移动办公还是挺不错的,但我如果要是长期出差的话...难道你想让我带这么一个充电大圆盘出去(黑脸问号)?所以,笔记本的无线充电现阶段来看还是处于一个试探阶段,除非电池技术有实质性的突破,否则很难拥有出色的体验。

有探索精神的人会问,当手机、电脑等电子设备的充电器留在插座上会不会耗电?不得不说,能问出这样问题的人都是细心观察周围事物的好孩子。答案是有消耗!充电器需要进行降压、整流、滤波等一系列流程,一般都会用到变压器设备,即便是没有负载也会有相应的空载损耗,对于成熟合理的工业产品设计来这个损耗对于讲,一般都会低于1W。我想换做钱来看的话可能更加直观一些。

拥有笔记本的兄弟姐妹们,你们每天背着笔记本上下班累不?是否书包里还带着电源适配器东跑西颠呢?虽然现在各种节电技术叫的震天响,但面对各种耗电设备的淫威,恐怕笔记本还达不到全天不插电的干活能力

然而对于追求精致生活的我们,多带一样东西都会让我们感到不爽,特别是某些品牌的电源适配器又大又笨。那么购买第二个电源适配器,家和公司各放一个,可谓最佳解决方案

在购买笔记本电源适配器之前,小编有必要为您澄清几个有关笔记本电源适配器一直混淆不清的问题。以下问题的部分答案小编最初也是懵懵懂懂,最终答案都是经过无数次的百度谷歌精炼而成。希望能对最近打算购买第二、第三付电源适配器的读者朋友起到答疑解惑的目地。

很多朋友在选购电源适配器时通常只以所用笔记本型号为标准,很少有人能仔细过目适配器铭牌上的内容。您了解铭牌上标示的电压和电流具体代表什么意思吗?

首先电源适配器铭牌上的标示电压值通常是指开路状态下的输出电压值,也可理解为,此标示值为电源适配器不接任何负载下测得的通电数值。此时是没有任何电流输出的电压值,因此可以认为此数值是该电源适配器的最大输出电压值

一般来讲普通电源适配器的真正空载电压也不一定和标称电压完全一致,因为电子元件的特性不可能完全一致,所以允许有一定的误差,民用情况根据用途的需要控制在0.1%5%左右。误差越小,对电子元件的一致性要求越高,工业生产中的成本也就越高,价格当然也就越贵。

其次是电源适配器的标称电流值。为保证工作稳定,任何电源适配都配有一定数值的电阻无件。因此当适配器输出电流的时候,会产生两种变化:一是电阻会产生热量,这也是电源适配器最主要的热源;另一个就是输出电压会有所降低。

家通常做法是在保证正常散热的前提下,为电源适配器限制一个电流值,当输出电流达到这个限值时,适配器的输出电压就会降低为标称电压的95%,或者其他比例,各厂家根据负载产品的不同需要可以设定不同比例,此时的电流值就是适配器铭牌所标示的电流值。

在购买笔记本电源适配器时

相同品牌笔记本电脑电源适配器在电压和电流相同的情况下可以暂时混用,

如果电流和电压不同则是不能混用的,同时,不同品牌笔记本电脑电源适配器不能通用,主要原因有三:
一、接口不同 多数笔记本电脑电源适配器品牌间的接口不同,这就意味着使用其他品牌的电源适配器根本不能插入到你的笔记本电脑进行供电。接口不同是相对安全的,因为至少不会插入电流或电压不符合的电源适配器给笔记本电脑供电,而导致电脑硬件损坏。
二、电压不同 不同品牌笔记本电脑电源适配器电压是不相同的。由此可见,即便电源适配器接口相同,也不能使用不同品牌的笔记本电脑电源适配器进行供电。
三、电流不同 不同品牌笔记本电脑电源适配器电流也是不相同的。

需要注意的是同品牌不同型号的笔记本电源适配器,

可能出现接口类型不同的情况,

购买时最好带上自己的电源适配器做比较。同时在购买时还需要简单测试下电源适配器的抗磁场干扰能力。例如笔记本正在播放MP3,此时用户可在电源适配器边上拨打手机(最好为摩托罗拉手机),观察此时笔记本音箱是否出现电磁干扰声,以此考查电源适配器的抗电磁干扰能力。

 

茂捷半导体是一家专业从事纯模拟电路和数模混合集成电路设计的IC设计公司。公司资深研发团队将业界先进的设计技术与亚太地区的本土优势产业链相结合,服务全球市场,为客户提供高效率、低功耗、低风险、低成本、绿色化的产品方案和服务。助力于充电器、适配器、照明、锂电充电等产业的发展。

茂捷半导体主营AC/DC系列电源芯片、LED芯片、锂电充电ICIC芯片,其产品具备性能优良、性价比高、兼容性好等优势,可优势兼容例如昂宝、晶丰明源、士兰微、启达、矽力杰、硅动力、赛威、微盟等品牌驱动IC芯片,且脚位PINPIN,大多数品牌驱动IC兼容替换之后PCB板不需做任何的改动,并且测试参数比较其他品牌均有优势,已有多数厂商批量生产。

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