為什么不把電源適配器集成在筆記本機(jī)身里面? |
沒(méi)必要 筆記本的目標(biāo)是輕量化。你非要把那兩個(gè)塞進(jìn)去,不是又大回去了? 不是必須的部件,都可以拿出去 電源適配器的作用是把交流變成直流,把電壓降低,然后直接使用或充電。 沒(méi)有直接能用220V交流電的筆記本電腦。 如果要把電源適配器的功能集成到筆記本電腦里的,一是散熱成問(wèn)題,二是重量會(huì)增加,三是體積會(huì)變大。 會(huì)產(chǎn)生熱量,縮短機(jī)器壽命 不同產(chǎn)品筆記本充電器的原理完全一樣,只不過(guò)輸出功率不同。手機(jī)充電器、相機(jī)充電器輸出功率一般幾瓦,pad充電器輸出功率十幾瓦(5V,2.1A),筆記本充電器一般輸出功率45、60、75、90W功率越大,內(nèi)部使用的電解電容、變壓器等等都會(huì)變大,所以適配器體積也就大了。另外,如果大功率的適配器做的太小,適配器本身的發(fā)熱、絕緣都會(huì)是問(wèn)題,所以必然要大。 平心而論,蘋果的東西工業(yè)設(shè)計(jì)水平還是非常高的,而且蘋果的影響力也很強(qiáng)大,能享受一些別的廠家享受不到的特權(quán),比如某些零件根據(jù)自己的規(guī)格要求向供應(yīng)廠家特別定制……種種原因加在一起,蘋果的產(chǎn)品擺在你面前時(shí)你就是覺(jué)得精致、合理、有設(shè)計(jì)感,自己拆開或者看別人的拆解視頻也會(huì)覺(jué)得“我了個(gè)大擦這么復(fù)雜”…… 不過(guò)蘋果這樣緊湊而且可丁可卯的設(shè)計(jì)會(huì)有一個(gè)問(wèn)題,自己日后幾乎沒(méi)有升級(jí)空間,或者升級(jí)難度和價(jià)格比其他電腦要高→_→沒(méi)辦法,好多東西像都是特殊規(guī)格嘛,別處買不到,只能上官網(wǎng),而且不一定有而且像mac pro這貨,電源適配器直接內(nèi)置了……自己組過(guò)電腦的話你應(yīng)該知道臺(tái)機(jī)電源有多大,那么大一坨東西壓縮體積塞進(jìn)去,功率估計(jì)就是正好夠它的出廠配置使,就算你找到升級(jí)部件換上不一定帶得動(dòng) 剛剛?cè)ゲ榱讼?,mac pro的最大持續(xù)功率是450w(放肆),不過(guò)這是4核和6核的版本,其他配置不知道……這么算的話電源應(yīng)該還是有一點(diǎn)余力的,e5 2698v3的TDP也只有135w,mac pro上的e5肯定比這個(gè)低。 現(xiàn)今科技水平導(dǎo)致發(fā)熱,EMI,尺寸都非常難滿足“集成進(jìn)筆記本機(jī)身”這個(gè)要求,題主問(wèn)題的語(yǔ)法有誤哈,下面來(lái)簡(jiǎn)要分析。 現(xiàn)在筆記本電腦的電源適配器絕大部分都是開關(guān)電源,對(duì)于開關(guān)電源,一般都是由以下幾個(gè)關(guān)鍵部件組成的 交流市電 -> 輸入濾波 -> 整流 -> 開關(guān) -> 變壓 -> 濾波 -> 直流輸出 輸入濾波。在這個(gè)上面一般都是用XY電容和共模電感,主要作用是過(guò)濾掉市電里面的干擾電源和電腦硬件正常工作的干擾信號(hào)以及防止電源本身產(chǎn)生信號(hào)傳播到供電網(wǎng)中。一般的X電容和共模電感都是不小的一坨了(類比手指頭)。 整流。這個(gè)好辦,4個(gè)二極管搭成的橋式整流電路足以解決。一般電源適配器里面用的都是貼片整流橋,指甲大小的一小片。雖然說(shuō)是不大的一個(gè)元件,但是這里會(huì)有一定的發(fā)熱。也許有的大功率的可能會(huì)用到同步整流,這個(gè)就比較占地方了。 開關(guān)元件。這是整個(gè)電源適配器中最關(guān)鍵的元件,一般采用的是功率三極管或者M(jìn)OS,雖說(shuō)這兩種元件的個(gè)頭都不大,但是開關(guān)過(guò)程中會(huì)大量發(fā)熱。沒(méi)錯(cuò),是大量發(fā)熱!開關(guān)得越快發(fā)熱得越大! Q:那么能不能開關(guān)慢一點(diǎn)呢,這樣發(fā)熱就少了? A:不行,開關(guān)慢了,后面的變壓器和濾波電容電感都要加大,本來(lái)都是好大的一坨,還要加大,怎么做進(jìn)筆記本里? Q:那么能不能開關(guān)快一點(diǎn)呢,發(fā)熱大我也忍了,起碼要做進(jìn)筆記本里呀? EMI。題主的問(wèn)題里提到了電磁干擾,也就是EMI。為什么會(huì)有EMI?就是因?yàn)殚_關(guān)電源的“開關(guān)”過(guò)程。開關(guān)元件不停地控制電路通-斷-通-斷-。。。周而復(fù)始,在濾波電路前的PCB導(dǎo)線,在這種情況下相當(dāng)于一根根天線,向外輻射高頻的干擾信號(hào)。干擾信號(hào)很容易就耦合到PCB上面的其他導(dǎo)線上了甚至是接地面上。這種信號(hào),對(duì)于計(jì)算機(jī)中有著復(fù)雜并且對(duì)傳輸時(shí)序有嚴(yán)格要求的數(shù)字電路來(lái)說(shuō),是非常致命的。如果EMI沒(méi)有被很好屏蔽,輕則感覺(jué)電腦卡,時(shí)常丟數(shù)據(jù),嚴(yán)重則直接開不了機(jī)。功率電路的EMI怎么屏蔽?請(qǐng)加個(gè)鋼殼或者鋁殼吧,對(duì)于如今消費(fèi)者對(duì)筆記本的外觀要求來(lái)說(shuō),這幾乎是不可能啵。 發(fā)熱。電源用起來(lái)熱乎乎的,大部分的熱量都是這些開關(guān)元件貢獻(xiàn)的,這里還要解決一個(gè)散熱的問(wèn)題。對(duì)于普通筆記本60w的電源要求來(lái)說(shuō),即使電源適配器的效率做到90%,也要有個(gè)6w的發(fā)熱量了,如果做進(jìn)筆記本里用被動(dòng)散熱是可以勉強(qiáng)接受的,不過(guò)使用體驗(yàn)不要指望會(huì)好,電源對(duì)應(yīng)位置的C面肯定是發(fā)熱的。 濾波。到了最后一步,這里都是神馬電容電感的呀,每一個(gè)元件都是一大坨的存在(拇指頭大小)。 Q:或者有人會(huì)覺(jué)得,都是一大坨沒(méi)關(guān)系,擺密點(diǎn)不可以么? PCB布線。在PCB的布線里面,不同電壓的線路之間,有一個(gè)最小的安全距離,電壓越高隔開的距離就要越大,對(duì)于元件來(lái)說(shuō)也是如此。擺得太密了,一旦某個(gè)元件出問(wèn)題了,真的可能連怎么死的都不知道。開玩笑啵,肯定是電死,還能怎么死。。而且為了解決上面的EMI問(wèn)題,有些線路之間還要填充接地層,PCB工程師都快要哭暈在廁所了。 強(qiáng)制安規(guī)的問(wèn)題。安規(guī)假如適配器做到機(jī)身里面了,漏電的時(shí)候如何保證220v的電壓不會(huì)被人直接接觸以及到傳導(dǎo)到其他元件上面導(dǎo)致全機(jī)燒是一個(gè)難題。水果Unibody之類的CNC全金屬機(jī)身上面這個(gè)問(wèn)題尤其嚴(yán)重。此外還有CE, UL神馬的強(qiáng)制認(rèn)證,本來(lái)筆記本電源適配器做在機(jī)身外通過(guò)這些認(rèn)證以后再搞創(chuàng)新就已經(jīng)非常難了,搞進(jìn)機(jī)身里估計(jì)難度還要提高一個(gè)數(shù)量級(jí)。貌似索尼大法都沒(méi)有推出過(guò)類似產(chǎn)品。 電源線和電源插口。筆記本的電源線要經(jīng)常插拔,如果電源適配器外置,輸出電源線中的DC 20v上下人畜無(wú)害,但是內(nèi)置了電源適配器后每次插拔的就是AC 220v的市電了,感覺(jué)真心很不安全,為了絕緣,插座肯定是比較大的,某些炒雞本的厚度就比插座還薄。。。對(duì)于某些設(shè)計(jì)得不好的電源,插拔時(shí)候還會(huì)有火花,好牙煙。 上面就大概是筆記本的電源適配器集成在筆記本機(jī)身會(huì)遇到的問(wèn)題了。開關(guān)電源小型化一直是眾多電源工程師的終極追求。雖然問(wèn)題多多,但是隨著x86不斷向低功耗發(fā)展,這個(gè)目標(biāo)貌似也不像以前那么遙不可及了。
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| 發(fā)布時(shí)間:2017.08.20 來(lái)源:電源廠 |
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