高手講解 電源適配器標(biāo)稱電壓與電流的關(guān)系

相信各位電源設(shè)計(jì)者對(duì)于電源適配器并不陌生，但深究起來，各位電源工程師又是否對(duì)電源適配器足夠了解呢?實(shí)際上在各大論壇中關(guān)于電源適配器的討論幾乎都是最基礎(chǔ)的，本文來自于達(dá)人經(jīng)驗(yàn)，將針對(duì)新手講解電源適配器標(biāo)稱電壓與電流的關(guān)系。

要從名詞上進(jìn)行解釋其實(shí)并不難，電源適配器的標(biāo)稱電壓通常指的是開路輸出電壓，也就是不接任何負(fù)載，沒有電流輸出的電壓值。因此也可以認(rèn)為這是該電源的輸出電壓上限。對(duì)于電源內(nèi)部使用了主動(dòng)穩(wěn)壓?jiǎn)卧蛘唠妷夯鶞?zhǔn)元件的情況，一般來說使用高內(nèi)阻的直流電壓表可以直接測(cè)得標(biāo)稱電壓(更準(zhǔn)確的應(yīng)該用電動(dòng)勢(shì)電橋的方法，屬于大學(xué)普通物理課程實(shí)驗(yàn)，不贅述)，即使市電電壓發(fā)生一定的波動(dòng)，其輸出也是穩(wěn)穩(wěn)的恒定值。

但這僅僅是指正式的變壓器，而對(duì)于市面上廉價(jià)的小變壓器來說，比如給隨身聽之類使用的那種，基本上是傳統(tǒng)磁芯變壓器加上四個(gè)整流二極管橋式整流再加上一個(gè)大的濾波電容就完事了，這樣的話如果使用普通直流電壓表測(cè)得的數(shù)值將大于標(biāo)稱電壓，原因是橋式整流的輸出為脈動(dòng)直流，簡(jiǎn)單的說是一個(gè)一個(gè)正弦電壓信號(hào)的正半周連接成的時(shí)間鏈，經(jīng)過大電容濾波之后會(huì)變得平坦一些，但是紋波系數(shù)仍然很大(紋波系數(shù)就是電壓信號(hào)波動(dòng)的幅度同電壓平均值之比，越小說明電壓越接近直流)，所謂標(biāo)稱電壓指的是這種電壓對(duì)時(shí)間積分再除以積分時(shí)間，簡(jiǎn)單理解就是對(duì)時(shí)間的平均值，如果用普通直流電壓表測(cè)量，測(cè)量值十分接近該電壓信號(hào)的最大值，所以測(cè)不準(zhǔn)。如果市電發(fā)生波動(dòng)，該類電源的輸出也會(huì)隨之變化。

普通電源適配器的真正空載電壓也不一定和標(biāo)稱電壓完全一致，因?yàn)殡娮釉奶匦圆豢赡芡耆恢?，所以允許有一定的誤差，民用情況根據(jù)用途的需要控制在0.1%到5%左右。誤差越小，對(duì)電子元件的一致性要求越高，工業(yè)生產(chǎn)中的成本也就越高，價(jià)格當(dāng)然也就越貴。

其次是電源的標(biāo)稱電流值。無論任何電源都有一定的內(nèi)阻，因此當(dāng)電源輸出電流的時(shí)候，會(huì)在內(nèi)部產(chǎn)生壓降，等于輸出電流乘以電源內(nèi)阻。導(dǎo)致兩件事情，一個(gè)是產(chǎn)生熱量，等于輸出電流的平方乘以內(nèi)阻，所以電源會(huì)熱，另一個(gè)是輸出電壓變?yōu)闃?biāo)稱電壓減去內(nèi)部壓降，導(dǎo)致輸出電壓降低。

通常的設(shè)計(jì)在考慮完畢散熱問題之后，一般限制一個(gè)電流值，當(dāng)輸出電流達(dá)到這個(gè)值得時(shí)候，輸出電壓降低為標(biāo)稱電壓的95%，或者其他比例，各廠家根據(jù)負(fù)載產(chǎn)品的不同需要可以設(shè)定更高或者更低的比例，這個(gè)電流值就是標(biāo)稱電流。比如72W的ibm16V電源適配器的標(biāo)稱電流是4.5A。如果負(fù)載電阻過低，導(dǎo)致輸出電流超過標(biāo)稱電流，一般會(huì)發(fā)生兩件事情，一個(gè)是個(gè)別元件由于發(fā)熱超過了散熱容量導(dǎo)致燒毀引起電源損壞，另一個(gè)是散熱設(shè)計(jì)留有余量，僅僅體現(xiàn)為輸出電壓進(jìn)一步降低，如果降低太多可能導(dǎo)致負(fù)載無法正常工作。

在了解了基本概念之后，可能有的朋友會(huì)問，都是同樣標(biāo)稱電壓的電源，但輸出電流不同，那么能用在同一臺(tái)機(jī)器上嗎?

實(shí)際上，同樣標(biāo)稱電壓的電源，輸出電流不同，能不能用在同一臺(tái)筆記本上?；镜脑瓌t是大標(biāo)稱電流的電源可以代替小標(biāo)稱電流的電源。有些朋友有誤解，覺得大標(biāo)稱電流的電源會(huì)燒壞筆記本，因?yàn)殡娏鞔罅寺?。?shí)際上電流多大在電壓相同的情況下取決于負(fù)載，也就是筆記本的工作情況，當(dāng)筆記本高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候，電流大些，筆記本進(jìn)入待機(jī)的時(shí)候，電流就小些，總之電流等于加在筆記本上的電壓除以筆記本的等效電阻。

大標(biāo)稱電流的電源有足夠的電流余量，不會(huì)在代替小標(biāo)稱電流電源之后發(fā)生過熱或者輸出電壓過低的情況。反之，用小電流電源代替大電流電源就存在上述危險(xiǎn)。但是有的朋友用56w的電源代替72w的用起來也沒什么問題，原因是通常電源適配器的設(shè)計(jì)留有一定的余量，負(fù)載功率都要小于電源功率，所以這種代替在一般使用上是可行的，但是剩余的電源功率余量就很少了，一旦筆記本接了很多外設(shè)，比如兩塊USB硬盤，然后CPU全速運(yùn)轉(zhuǎn)，再有一個(gè)底座，上面來個(gè)光驅(qū)全速讀盤，再加上同時(shí)給電池充電就危險(xiǎn)了，要隨時(shí)用手摸摸你的電源是不是已經(jīng)可以煮雞蛋了。72w比56w適配器多出的16w就是應(yīng)付這種情況的。所以最好不要用小電流電源代替大電流電源。

這里小編建議大家，如果必須要實(shí)現(xiàn)，那么就在有條件時(shí)對(duì)筆記本的最大消耗實(shí)際需要電流進(jìn)行測(cè)試。只需要插座、插頭、電流表、導(dǎo)線、烙鐵這幾樣簡(jiǎn)單的東西就能完成測(cè)試，當(dāng)然，如果測(cè)試的結(jié)果顯示在電源標(biāo)稱電流之內(nèi)，那么一定是安全的。在之后的文章中，小編將為大家介紹更多關(guān)于電源適配器的基礎(chǔ)知識(shí)。