Защо лаптопите се нуждаят от по-големи трансформатори от мобилните телефони?

Всички съвременни AC адаптери или DC консумативи са вериги / системи с превключен режим. За безопасност, AC линията може би е изолирана с трансформатор. Той е високочестотен трансформатор, като по този начин е много по-малък по физически размер.

AC е 50 / 60Hz (цикли в секунда). Комутационните регулатори са 50kHz до Mega-Hz. Като такъв, изолационният трансформатор е много по-малък. Това е причината за преминаването от масивен трансформатор към много по-малък трансформатор с висок килограм.

Спестяването на материали (медна намотка, желязно ядро) и ефективността чрез електронно превключване, което води до много по-ниски разходи, много по-енергийно ефективни и по-малки.

Също като стария дизайн на трансформатора тук: "изходната" страна (2-ри) на трансформатора се коригира до суровото DC напрежение. За най-малък размер съотношението на трансформаторната бобина може да бъде 1: 1 (изход при 110VAC, САЩ). Високо напрежение! Или каквото и да е съотношение за най-добър цялостен дизайн. Разликата: Суровият DC е захранването за постоянен ток само за превключващата верига, а не за изхода. Изходът на комутираната верига е крайното DC захранване.

Комутираната верига е опростена: Когато ключът е включен, суровият DC зарежда бобината. Когато е изключен, суровият DC е изключен от намотката. Сега, по природа на намотката, бобината изтласква енергията от само себе си (опитайте се да се освободите!). Превключвателите на неговите терминали „се случват“ да бъдат включени и свързани към кондензатор. Бобината изхвърля енергията си към кондензатора. Този кондензатор е изходен DC изглаждащ кондензатор, който се удвоява като 2-ри акумулатор на енергия.

Натоварването на изхода, означава, докато, продължава да изчерпва кондензаторната енергия. Бобината презарежда кондензатора от време на време. Суровият DC зарежда енергията на намотката от време на време.

В неизолиран случай няма трансформатор и AC 110V (USA) директно се отстранява (опасно високо напрежение!), За да се образува суровия DC (около 120-150 Vdc).

Останалата част от електрониката регулира изходното напрежение. Когато кондензаторът достигне желаното напрежение, бобината се изключва от кондензатора, като се предотвратява зареждането до по-високо и по-високо напрежение. В същото време, бобината се свързва отново със суровия DC за презареждане. Когато изходът е изчерпан твърде ниско, бобината се свързва обратно към кондензатора, за да я презареди.

Честотата на превключване се избира за оптимални резултати, считани за физически размер, ефективност и цена.

В обобщение: Поправете; високо DC напрежение; заредете бобината; изхвърлете енергията на намотката към изходния кондензатор; повтаря.

По природа комутационната верига НЕ е изолирана (DC към DC превключване). Най-малко един проводник е общ, директна връзка от входа към изхода.

Ако изолацията не е необходима (например в затворена опаковка, като крушка), може би няма трансформатор. Изолирането е за безопасност, така че се добавя трансформатор. Колкото по-ниска е честотата, толкова по-малко ефективна е електромагнитното преобразуване. Разбира се, при твърде висока честота, ефективността на преобразуване започва да се отклонява.) Резюме на рулони: Един опционален трансформатор за изолация. Най-малко една серпентина за съхраняване на енергия като начин за прехвърляне на енергия от входа към изхода.

Допълнително за търсещия ум: Пропуснете спиралата! Всичко, от което се нуждаете, е да заредите изходния кондензатор (включен кондензатор!), Директно от суровия DC! При достигане на желаното изходно напрежение, изключете. Свършен! Запазете компонент на бобина! Вие бихте казали: Не може ли напрежението да се движи с капачка? ОК, добавете резистор за ограничаване на тока. Резисторът все още е много по-евтин от намотка. Защо се нуждаете от серпентина? Още ... Защо не сурови коригира AC 110V, а след това суровите DC доставки за високочестотен генератор за задвижване на високочестотен трансформатор? Вместо 60Hz, сега имате 50kHz AC система! Същият малък трансформатор.

След това трансформаторът слиза надолу по AC напрежението. Поправяйте, Voila! [Съвет: ефективност и изходна мощност].

[Ефективност: Енергия на кондензатор = (1/2) xCV ^ 2; еквивалент на бобина: (1/2) Li ^ 2. Тъй като напрежението става по-високо на капачката [или еквивалент за намотка], то е по-ефективно: V е квадрат. Квадрат 5V = 25. Квадрат 100V = 10,000! Дъмпинг 5V към кондензатор / намотка е само толкова. Дъмпинг 105V (110V-5Vout) на бобина, уау!]