กำลังไฟแล็ปท็อปจากแหล่งจ่ายไฟ 12V โดยไม่ต้องมีอินเวอร์เตอร์


17

คำถามนี้มีสองส่วน:

1) การเพิ่มประสิทธิภาพของ 12V เป็น 120V และจากนั้นกลับเป็น 12V เช่นเดียวกับการใช้อินเวอร์เตอร์ไฟฟ้ารถยนต์แบบดั้งเดิมในการใช้พลังงานแล็ปท็อป (เช่นพลังงานแบตเตอรี่รถยนต์ 12V จะเพิ่มขึ้นเป็น 120V โดยอินเวอร์เตอร์ไฟฟ้า แหล่งจ่ายไฟของแล็ปท็อป)?

2) มีวิธีใดในการจ่ายไฟให้แล็ปท็อปโดยตรงจากแบตเตอรี่รถยนต์ 12V หรือไม่? มันจะมีประโยชน์ไม่เพียง แต่สำหรับใช้ในรถยนต์ แต่ยังสำหรับบ้านพลังงานแสงอาทิตย์ที่ใช้แบตเตอรี่ 12V หากมีการเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญในการไม่ผ่านวงจรเพิ่ม / บั๊กของอินเวอร์เตอร์พลังงานก็จะเป็นการดีที่แล็ปท็อปพลังงานและอุปกรณ์ 12V อื่น ๆ จะได้รับพลังงานแบตเตอรี่โดยตรง ฉันรู้ว่าแล็ปท็อปมีเรตติ้งของแหล่งจ่ายไฟที่แตกต่างกันและบางอันต้องการมากกว่า 12V แต่มันค่อนข้างสิ้นเปลืองที่จะเพิ่มทุกอย่างเป็น 120V ก่อนที่จะนำมันกลับลงมา


10
เพียงแค่ FYI เทอร์มินัลแบตเตอรี่ในรถของคุณไม่ใช่ 12V DC อย่างที่คุณจะได้รับจากแหล่งจ่ายไฟแล็ปท็อปของคุณ พวกมันมีลักษณะคล้ายกับ 13.8 เมื่อกระแสสลับกำลังทำงานพวกเขาจุ่มลงไปที่ 10.5V หรือต่ำกว่าเมื่อสตาร์ทรถและมีเสียงดังจากหัวเทียนกระแสสลับและมอเตอร์หลายประเภท การออกแบบ PSU สำหรับรถยนต์เป็นธุรกิจที่ยุ่งยาก
Kevin Vermeer

2
ขอบคุณสำหรับทิป. จริงๆแล้วฉันสนใจที่จะใช้แบตเตอรี่รถยนต์กับเซลล์แสงอาทิตย์
Reed G. Law

@ เควินแรงดันไฟฟ้าเหล่านี้จะเปรียบเทียบได้อย่างไรเมื่อแบตเตอรี่รถยนต์ 12v อยู่ในรถยนต์ไฟฟ้าอย่าง Nissan Leaf? คุณเพิ่งจะได้รับ 12v แบน?
Gabriel Fair

คำตอบ:


16

ใช่พลังงานจำนวนมากสูญเสียไปจาก 12V เป็น 110V โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อคุณทำสิ่งนั้นคือติดมันเข้าไปใน psu ซึ่งสูญเสียพลังงานบางส่วนทำให้มันกลับมาเป็นแรงดันไฟฟ้าต่ำ DC

คุณสามารถซื้อตัวแปลง DC / DC ซึ่งจะส่งแรงดันไฟฟ้าที่ปรับได้ 9-20 V DC เมื่อได้รับอินพุต 10-24 V DC

ฉันเคยสร้างตัวแปลงสไตล์ SEPIC มาก่อนเพื่อสิ่งนี้: http://dren.dk/carpower.html


วิธีที่ง่ายที่สุดในการเพิ่มแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงคืออะไร?
Johnes Thomas

1
@JohnesThomas เป็นตัวแปลงบูสต์ แต่ความง่ายนั้นสัมพันธ์กันเสมอ
Kortuk

8

แล็ปท็อปบางเครื่องสามารถวิ่งออกจากแหล่งพลังงานที่แปรผันได้

อะแดปเตอร์ DC-DC สูญเสีย 20% ในการแปลงพื้นฐานจาก 12V เป็น 19V (ทดสอบตัวเองด้วยมัลติมิเตอร์), vs 40 +% หรือมากกว่าเพื่อจ่ายไฟอินเวอร์เตอร์ 110V ให้รันอะแดปเตอร์ AC เพื่อส่งออก 19VDC

ฉันต้องการค้นหาแล็ปท็อปรุ่นใหม่ที่มีประสิทธิภาพซึ่งได้รับการสร้างขึ้นเพื่อรับกระแสไฟ DC 11-15.5V ... คอมพิวเตอร์เก่าเครื่องหนึ่งที่ฉันมี (ช้าเกินไป) คือ NEC Daylite, 16V powersupply ปกติ แต่มันจะวิ่งออกไป 11-16V ไม่มีปัญหา ประมาณ 7-11 วัตต์ขึ้นอยู่กับการใช้งาน


2
มีการปรับปรุงใด ๆ ในการค้นหาของคุณตั้งแต่คุณโพสต์สิ่งนี้?
Gabriel Fair

5

อาจเป็นไปได้ว่าผู้ผลิตแล็ปท็อปของคุณมีอุปกรณ์เสริมอะแดปเตอร์รถยนต์ / เครื่องบินที่คุณสามารถซื้อได้ มันจะแปลงแรงดันแบตเตอรี่เป็นแรงดันอินพุตที่เหมาะสมสำหรับแล็ปท็อปโดยตรง (DC-DC) บางทีมันจะทำหน้าที่สองหน้าที่และสามารถใช้อินพุต AC (ผนัง) เช่นกัน

นี่คือตัวอย่างจาก Dell:
http://accessories.dell.com/sna/productdetail.aspx?c=us&l=th&s=dhs&cs=19&sku=310-8814#Overview

นี่คือรุ่นทั่วไปจาก Duracell ที่เหมาะกับแบรนด์แล็ปท็อปรายใหญ่ที่สุด:
http://www.amazon.com/DURACELL-Universal-Adapter-Interchangeable-DRACDC5101/dp/B003ICXALS


3

ฉันทำสิ่งนี้ที่บ้านของฉันโดยแผงโซลาร์เซลล์ เมื่อสร้างบ้านฉันมีช่างไฟฟ้าเดินสายไฟ DC ไปยังบางจุด ตั้งแต่ฉันเป็นระบบ 24 โวลต์ฉันใช้ตัวแปลงบั๊กเพื่อรับ 19V ให้พลังงานทั้งแล็ปท็อป Asus ของฉันเช่นเดียวกับจอภาพ LCD ภายนอก LG (อีก 19V) มีราคาต่ำมาก (แต่คุณภาพที่ดีจากสิ่งที่ฉันสามารถบอกได้) ตัวแปลงบั๊กที่มีให้ทำเช่นนี้ โปรดทราบว่าในกรณีของฉันฉันต้องใช้สะพาน rectifier (BR68) ก่อนตัวแปลงเจ้าชู้เพื่อกรองระลอกคลื่นต่ำ AC จากสาย DC ฉันคิดว่าระลอกคลื่นกำลังเข้าเนื่องจากสาย AC / DC ที่ใช้ร่วมกันท่อร้อยสายไฟผนัง นี่คือสิ่งที่ฉันพบ


วงจรเรียงกระแสบริดจ์จะไม่ลบระลอก
Jasen

2

ส่วนใหญ่เป็นตำนานว่ามันเป็นมากขึ้นมีประสิทธิภาพในการเครื่องใช้ไฟ DC เช่นแล็ปท็อปในแบบ end-to-end ระบบซีเต็มรูปแบบมากกว่าการใช้อินเวอร์เตอร์แล้วที่มีอยู่แปลง AC-DC แทน1

ลองมาดูคำถามแรกของคุณ:

1) การเพิ่มประสิทธิภาพของ 12V เป็น 120V และจากนั้นกลับเป็น 12V เช่นเดียวกับการใช้อินเวอร์เตอร์ไฟฟ้ารถยนต์แบบดั้งเดิมในการใช้พลังงานแล็ปท็อป (เช่นพลังงานแบตเตอรี่รถยนต์ 12V จะเพิ่มขึ้นเป็น 120V โดยอินเวอร์เตอร์ไฟฟ้า แหล่งจ่ายไฟของแล็ปท็อป)?

มันขึ้นอยู่กับฮาร์ดแวร์ของคุณ แต่ก็ไม่ได้มากเกินไปน่ากลัว คุณมีการแปลงหลักสองแบบ: การแปลง DC -> AC ในอินเวอร์เตอร์และการแปลง AC -> DC ในแหล่งจ่ายไฟสำหรับอุปกรณ์

อินเวอร์เตอร์คุณภาพที่ทันสมัยส่วนใหญ่มีประสิทธิภาพมากกว่า 90% และมีวิธีการมากมายที่มีประสิทธิภาพ 95% ในช่วงการใช้งานส่วนใหญ่ อินเวอร์เตอร์ราคาถูกหรือเล็กมากอาจแย่ลงบางทีในยุค 80 และแม้กระทั่งอินเวอร์เตอร์ที่ดีก็มักจะมีประสิทธิภาพน้อยกว่าเมื่อใช้พลังงานต่ำมากเมื่อเทียบกับกำลังไฟที่ได้รับ

สำหรับด้าน AC -> DC คุณจะพบความแปรปรวนมากขึ้น ตัวแปลงคุณภาพบางตัวเช่นตัวแปลงที่มาพร้อมกับโน้ตบุ๊กยี่ห้อเนมบางรุ่นมีประสิทธิภาพ 90% แต่ตัวแปลงอื่น ๆ อยู่ในช่วง 70% ถึง 80% AC -> ตัวแปลง DC ขนาดเล็กมากเช่นที่พบในปลั๊ก USB มีแนวโน้มที่จะมีประสิทธิภาพน้อยกว่าตัวแปลงจะ จำกัด พื้นที่น้อยลง

โดยรวมแล้วคุณกำลังมองหาการสูญเสียเคสที่ดีที่สุดของบางที 15% (อินเวอร์เตอร์ที่มีประสิทธิภาพ 95% พร้อมแหล่งจ่ายไฟ 90% ที่มีประสิทธิภาพ) ไปสู่การสูญเสียเคสที่แย่ที่สุดด้วยอินเวอร์เตอร์ที่เหมาะสม 40% (อินเวอร์เตอร์ใน 80 สูงรวมกับแหล่งจ่ายไฟ 70% 2 2

ตอนนี้ให้พิจารณาด้วยว่าเส้นทาง DC "แบบ end-to-end" โดยทั่วไปจะต้องมีการแปลง DC-DC เว้นแต่ว่าอุปกรณ์นั้นจะทำงานที่แรงดันไฟฟ้า (เช่น 12V หรือ 24V) ของระบบ DC ของคุณ การแปลงนี้น่าจะมีประสิทธิภาพเทียบเท่ากับหนึ่งในการแปลงข้างต้น ที่แย่ที่สุดถ้าคุณซื้อตัวแปลง Buck / Boost ที่ปรับได้ตัวใดตัวหนึ่งด้วยช่วงอินพุทและเอาท์พุทที่หลากหลายประสิทธิภาพอาจลดลงอย่างมากหากมันทำงานนอกช่วงที่เหมาะสมที่สุด ดังนั้นการไม่คำนึงถึงปัจจัยอื่น ๆ ทั้งหมดอาจเป็นไปได้ว่าเส้นทาง DC แบบเต็มนั้นมีประสิทธิภาพน้อยกว่า AC!

ถึงกระนั้นสมมติว่าเส้นทาง DC แบบเต็มมีเหตุผลค่อนข้างมีประสิทธิภาพมากกว่าเส้นทาง DC-AC-DC ประมาณ 10% นี่คือข้อเสียของเส้นทาง DC เต็มรูปแบบที่อาจมีค่ามากกว่าข้อได้เปรียบเล็กน้อยนั้น:

  • บางอย่างเช่นบ้าน (หรือ RV หรืออะไรก็ตาม) ตามที่คุณพูดถึงในจุดที่ (2) จะมีการเดินสายไฟ 120V อยู่แล้ว: เครื่องใช้ไฟฟ้าในระบบ DC เต็มรูปแบบจะต้องค้นหาเครื่องใช้เหล่านั้นใกล้กับแบตเตอรีแบตเตอรี ระบบที่ใช้ความพยายามอย่างมาก (การเพิ่มการเดินสายไปยังบ้านที่มีอยู่นั้นยากกว่าการทำเพราะมันถูกสร้างขึ้น - เว้นแต่คุณจะไม่รังเกียจ) นอกจากนี้คุณจะพบปัญหาเช่นไม่มีเต้าเสียบมาตรฐานสำหรับไฟ DC (ไฟแช็กอาจเป็นสิ่งที่ได้รับการสนับสนุนอย่างกว้างขวางที่สุด แต่ไม่เหมาะสมสำหรับวัตถุประสงค์หลายประการ)
  • แรงดันไฟฟ้าที่ต่ำกว่านั้นมีประสิทธิภาพน้อยกว่าแรงดันไฟฟ้าที่สูงกว่าสำหรับการส่งสัญญาณทั้งคู่เนื่องจากแรงดันสัมบูรณ์ที่กำหนดลดลงแสดงถึงเศษส่วนสัมพัทธ์ของแรงดันไฟฟ้ารวมที่สูงขึ้นและเนื่องจากกระแสไฟฟ้าที่มีความจำเป็นมากกว่า เอฟเฟกต์นี้เป็นกำลังสองคร่าวๆ: ระบบ 12V ทนทุกข์ทรมานประมาณ 100 ครั้งแรงดันไฟฟ้าตกคร่อมสายไฟของเกจเดียวกันที่ 120V ของเกจเดียวกันเพื่อส่งกำลังเดียวกัน ตัวอย่าง: การเดินสายไฟในครัวเรือนมากกว่า 10 ฟุต 14 AWG สำหรับการโหลด 120W ระบบ 120V ต้องการ 1 แอมป์และทนแรงดันตกที่ 0.042% ซึ่งเป็นข้อผิดพลาดในการปัดเศษ อุปกรณ์ไฟฟ้าขนาด 12V ที่มีพลังงานเท่ากันนั้นต้องใช้ 10 แอมป์และลดแรงดันไฟฟ้าลง 4.2% - ดังนั้นมากกว่า 10 ฟุต 14 AWG ที่คุณสูญเสียพลังงานไปมากเท่ากับที่คุณสูญเสียในอินเวอร์เตอร์ที่ดี ในบ้านคุณสามารถเดินสายไฟได้อย่างง่ายดาย 50 หรือ 100 ฟุตส่งผลให้แรงดันไฟฟ้ากระแสตรงตกซึ่งทำให้ระบบไม่ยั่งยืน - แม้จะมีโหลด 120W ขนาดเล็ก ในทางปฏิบัติคุณจะต้องใช้เกจลวดที่มีขนาดใหญ่กว่าเพื่อตอบโต้สิ่งนี้: ค่าใช้จ่ายจำนวนมากซึ่งสามารถนำไปใช้กับแผงโซล่าร์หรือแบตเตอรี่ได้มากขึ้น
  • AC เป็นค่าเริ่มต้น: อุปกรณ์เกือบทุกอย่างที่คุณซื้อตามค่าเริ่มต้นจะมาพร้อมกับปลั๊ก AC มีทุกประเภทของเครื่องใช้ที่คุณสามารถเป็นยังซื้อรุ่น DC แต่มักจะมีการเลือกลดลงอย่างมาก ใช่คุณทำได้ซื้อตู้เย็นที่ใช้ไฟ DC แต่คุณต้องเลือกรุ่นแปลก ๆ 1 หรือ 2 รุ่นที่ร้านขายโซล่าเซลล์ / แบตเตอรี่ในพื้นที่ของคุณ ราคาตู้เย็นเหล่านี้มักจะเป็นสองเท่าของราคาตู้เย็นที่คุณจะซื้อที่อื่นและขึ้นอยู่กับรุ่นเก่าที่อาจมีประสิทธิภาพน้อยกว่า เช่นเดียวกันกับแฟน ๆ DC, ทีวี, เครื่องชงกาแฟ ใช่มันมีอยู่ แต่ตลาดมีขนาดเล็กในขณะนี้ตามตัวเลือกดังนี้ คุณจะเสียเงินมากขึ้นและมีความสุขกับสิ่งที่คุณได้รับมากกว่าที่คุณเคยบันทึกไว้ใน "การสูญเสียการแปลง AC" วิธีการหนึ่งที่ทำงานที่นี่คือการรับสิ่งต่าง ๆ ที่ทำงานบน AC แต่มีอิฐพลังงาน AC-DC ภายนอก: คุณสามารถข้ามก้อนอิฐและเชื่อมต่อระบบ DC ของคุณโดยตรง (แต่แรงดันไฟฟ้ามักจะเป็นเรื่องแปลก ๆ เช่น 17V, 21V ฯลฯ ดังนั้นคุณยังคงต้องการการแปลง)

ดังนั้นฉันจะเป็นสิ่งที่ดูเหมือนเสียงโดดเดี่ยวที่นี่และบอกว่า "DC system" ขนาดใหญ่หรือขนาดกลางไม่เหมาะกับการบันทึกการสูญเสียการแปลงเมื่อคุณกำลังติดตั้งอุปกรณ์เครื่องใช้ไฟฟ้า 120V AC เป็นวิธีการจ่ายพลังงานที่สมเหตุสมผลโดยเฉพาะอย่างยิ่งเนื่องจากเป็นอินพุตเริ่มต้นสำหรับเกือบทุกอย่างที่คุณต้องการซื้อ ความสูญเสียจากการแปลงมีขนาดค่อนข้างเล็กด้วยอุปกรณ์ที่ทันสมัยและโดยปกติคุณไม่สามารถหลีกเลี่ยงความสูญเสียจากการแปลงแม้จะใช้ระบบ DC แบบเต็มก็ตาม


1บางครั้งฉันจะเรียกวิธีนี้ว่า DC-AC-DC

2แน่นอนคุณสามารถผลักกรณีที่เลวร้ายที่สุดออกไปอีกถ้าคุณหาอินเวอร์เตอร์ที่ไม่มีประสิทธิภาพจริงๆ (แต่มันอยู่ภายใต้การควบคุมของคุณ) และค้นหาอุปกรณ์บางอย่างที่มี SMPS ที่แย่มาก (หรือเก่า) หรือตัวควบคุมเชิงเส้นที่ไม่มีประสิทธิภาพมาก

โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.