Dizüstü bilgisayar USB bağlantı noktasının çıkışını 12 watt'a çıkarmak mümkün mü?

Şarj etmek için 12 watt gerektiren bir USB cihazım var.

Dizüstü bilgisayarım bundan daha az çıktı gibi görünüyor.

Sorum şu: Bir dizüstü bilgisayar USB portunun çıkışını 12 watt'a çıkarmak mümkün mü?

Hayır. Bu temel fizik. Ücretsiz öğle yemeği (veya enerji) yoktur.

Dizüstü bilgisayar sadece 5 V'de 500 mA çıkarırsa, 2.5 W alırsınız. Bunu farklı bir voltaj ve akım kombinasyonuna dönüştürebilirsiniz, ancak sonuç ortalama olarak koyduğunuz 2,5 W'u aşamaz ( Kısa süreler için daha yüksek bir güç elde etmek mümkündür, ancak bu tam olarak sorduğunuz şey değildir. Ortalama çıkış hala ortalamayı geçemez.). Hiçbir dönüşüm% 100 verimli olmayacağından, gerçekte biraz daha az güç elde edersiniz, geri kalanı dönüştürücüde ısı olarak dağılır.

Örneğin,% 90 verimli anahtarlama güç kaynağı yapabileceğinizi varsayalım. Bu, 2,5 W giriş ile diğer voltaj ve akım kombinasyonlarında 2,25 W çıkış elde edeceğiniz anlamına gelir. Kalan 250 mW anahtarlama güç kaynağını ısıtacaktır. Örneğin, 225 mA'da 10 V, 94 mA'da 24 V, 1,13 A'da 2 V vb. Alabilirsiniz.

Pratik bir şey olarak, hayır, yapamazsınız. İşi yapmak için oluşturabileceğiniz herhangi bir cihaz değerinden daha pahalıya mal olacak - sadece ayrı bir şarj cihazı alın.

Olin, güç girişinden daha fazla güç elde edemeyeceğinizi belirtmek için yanlıştır. Aslında, güç girişinden daha fazla güç alabilirsiniz. Sürekli olarak alamazsınız. Yapamayacağınız şey, koyduğunuzdan daha fazla enerji elde etmektir.

Bu aslında bir pilin şarj edilmesinde her zaman yapılır. Pili düşük bir akımla (düşük güç) şarj edersiniz ve pil daha sonra çok daha yüksek bir akım verebilir (daha fazla güç).

Güç voltaj * akımdır.

Enerji voltaj * akım * süresidir.

5V * .5A * 1İkinci 2.5Jule enerji. Bu 1 Saniye için 2.5 Watt

5V * 2.4A * 0.2083Saniye de 2.5 Joule enerjidir. Bu 0.2083 Saniye için 12 Watt.

Böylece, büyük bir kapasitörü (neredeyse) 5Volt'a ulaşana kadar USB portunuzdan şarj edebilirsiniz. Ardından, cihazın kendisini kondansatörden şarj etmesine izin verirsiniz.
Kondansatör USB portundan yavaş şarj olur (sadece 2,5 watt, ancak nispeten uzun bir süre için.) Şarj cihazını kondansatöre bağladığınızda, daha hızlı deşarj olur (daha fazla güç verir, ancak çok kısa bir süre için). )

İleri ve geri geçiş yapın (şarj ve deşarj döngüleri için uygun sürelere izin verin) ve cihazınızı şarj etmek için yeterli enerji sağlayabilirsiniz - ancak şarj etmek normalden 5 kat daha uzun sürer (12 / 2.5 = 4.8).

Diyagram, neden bahsettiğimi gösteriyor. Kondansatörü USB'ye değiştirirseniz (maksimum) 2,5 Watt'ta şarj olur. Kondansatörü yüke geçirdiğinizde, çok daha yüksek bir hızda deşarj olur - kullandığım kapasitör hesaplayıcısı (simülatörde değil), R1'in maksimum 52Watt'ta deşarj olacağını söylüyor - şarj cihazınız muhtemelen şarj akımını sınırladığı için

Şarj cihazınızın bakliyatlar istediğinden şüpheliyim ve öğrenmek için zaman ayırmaya değeceğinden şüpheliyim - 1F kapasitör 50US dolardan fazla. Yine de, bunu yapmak için gerçekten ciddi bir ihtiyaç varsa yapılabilir.

^{bu devreyi simüle et - CircuitLab kullanılarak oluşturulan şematik}

USB 3.0 spektrumu bu süre içinde veri aktarımı izin vermezken, 1.5 A çıkışı artar modu şarj özel bir pile sağlar. Bu seçenekle, 2 ayrı USB bağlantı noktasına bağlanmak için bir USB Y adaptörü kullanabilirsiniz. Cihazınız istekte bulunabildiği sürece, bu toplamda 15W'a kadar güç sağlayabilir.

USB 3.1 Spec güç profilleri ihtiyacınız olandan çok daha fazla vererek, 12 veya 20V genelinde 5A kadar izin ekler. Ancak bu oldukça yeni bir özelliktir ve tüm cihazlar bu güç profillerini desteklemez.

Kısa bir cevap olarak, hayır. Maksimum 500mA çıkış USB özelliklerine yapışan bir USB bağlantı noktası 5V * 0.5A = 2.5 Watt sağlar. Gerçek dünya verimlilik kayıpları ile (nominal olarak% 80 ~ 90 verimlilik), Daha Az Akımlı Daha Yüksek Bir Gerilim veya Daha Fazla Akımlı Daha Düşük Bir Gerilim sağlayabilirsiniz, ancak hiçbir yerin güç kaynağını oluşturamazsınız. Çıkış gücü her zaman giriş gücünden daha az olacaktır (teorik olarak mükemmel sistemler hakkında konuşmazsak, çıkış giriş gücüne eşit olacaktır).

Bununla birlikte, birçok USB bağlantı noktası sıkı bir 500mA çıkışa yapışmaz. 12W, 5V'da yaklaşık 2.35A'dır, bu nedenle temelde bir Tablet şarj cihazıdır. İphone ve ipad için özel sürücülere sahip Apple bilgisayarlar, ipad için bunu sağlayacaktır, ancak bu USB spesifikasyonu değildir. Diğer bilgisayarlar farklılık gösterir.

Dizüstü bilgisayarların çoğu daha fazla USB bağlantı noktasına sahip olduğundan, bunu aşağıdaki gibi bir Y kablosuyla alabilirsiniz:

Bu, tek bir bağlantı noktasının çıkış gücünü artırmasına izin vermez, ancak onu iki taneye bölmenize izin verir.

Gücü daha fazla bağlantı noktasına dağıtmak için daha fazla kablo kullanabileceğinizi tahmin ediyorum, ancak bunu önermediğimden emin değilim.

Olin'in söylediği hemen hemen her şeyi kabul etsem de, bu özel durumda tamamen doğru olmayabilir.

Sonunda Wikipedia'ya gittim, çünkü USB3'ün daha yüksek güç sağlayabileceği belirsiz bir hafızam vardı; her birinin son paragrafında belirtilen 3.0 ve 3.1 güç dağıtım yeteneklerini kontrol edin.