¿Por qué las computadoras portátiles tienen baterías de 10 o 20 voltios si la mayoría de los componentes solo usan voltajes de nivel lógico?

Question

Me he dado cuenta de que, con frecuencia, los cargadores y las baterías de las computadoras portátiles tienen voltajes más altos que los niveles lógicos, de 1 a 5 v. Estoy construyendo una computadora portátil y originalmente estaba usando una batería lipo de 3.7 v. Tengo curiosidad por si debo ponerlos en serie para obtener un voltaje más alto y obtener un chip de carga adecuado o simplemente quedarme a 3.7 v.

¿Cuál es la ventaja de las baterías de mayor voltaje si está regulado para la computación a nivel lógico?

Answer 1

Debido a que mientras la potencia total permanece igual, la caída de voltaje a través de un cable debido a altas corrientes puede evitarse con voltajes más altos y una corriente más baja. El cobre es caro, y es más fácil tratar con 2.5 amperios a 20V que con 10 amps a 5V.

Answer 2

De Ohm Ley de Potencia: P = V . I = I^2 * R

El poder perdido en el cobre, y la necesidad de ser disipada en forma de calor, aumenta con el cuadrado de la corriente.

A los consumidores no les gusta cables gruesos o caliente vueltas.

Así que si usted puede entregar Energía a la computadora portátil, y el uso dentro de la computadora portátil, con la menor cantidad de corriente, pero todavía dentro de los ELV (Extra Low Voltage) niveles (< 50 V) para la seguridad/cumplimiento razones, a continuación, los cables son más baratos, su administración de energía interna de los componentes son más baratos, su disipación de calor de la complejidad y la sobrecarga es menor porque se pierde menos energía en forma de calor.

Buck interruptor de modo de reguladores de voltaje (tomando la N * 4.2 V/celda de varias células de Litio en la serie, y la regulación hacia abajo de los niveles lógicos) se puede hacer lo suficientemente eficaz (>90%) dentro de ciertas restricciones, que es mucho mejor compromiso de alimentación, decir, 5V @ 10A de un poder de ladrillo de un par de metros de distancia de la computadora portátil.

Answer 3

Es importante tener en cuenta que el voltaje de la batería no es constante. Común de Li-ion células varían desde alrededor de 4.2 4.3 V a plena carga por debajo de 3.0 V. Exacto del voltaje de corte varía en función de la protección de circuitos, se quiere evitar caer en el punto donde la recarga es imposible, pero a pesar de eso 2.7 V o inferior, hay muy poca energía utilizable entre 2.7 V de corte y un 3.0 V de corte. Aún así, parte de la gama útil de la batería está por debajo de 3,6 V (o menos) de entrada mínimo necesario por una baja deserción escolar regulador.

Así, con el fin de obtener una regulado de 3.3 V ferrocarril de una sola serie de la disposición de las células, el regulador tiene que soportar las tensiones de entrada tanto por encima como por debajo de la de salida, por ejemplo, un buck-boost regulador. Wherease si pones al menos 2 células en serie, la tensión mínima es de más de 5.5 V y se puede utilizar un buck regulador de 3.3 V y hasta 5.0 V de salida.

Buck reguladores son más simples, más pequeños y más baratos que sus buck-boost hermanos.

En baterías de electrónica real, 2 de la serie ("7.4 V") los arreglos son muy populares. Serie 3 y serie 4 son incluso mejores en algunos aspectos (pérdidas en el cable de carga), pero el incremento de las ventajas no son tan grandes, y comenzar a operar fuera en contra de la compatibilidad con, por ejemplo, cargadores de 12V, tales como USB QuickCharge USB y C EP.

Answer 4

Las computadoras portátiles usan el cargador de batería de 19Vin a DCDC y también las salidas de DCDC LV mobo con entradas de la batería o el cargador de 19V, si están activas.

El voltaje depende de los vatios necesarios para ejecutar una retroiluminación de pantalla más grande y, por lo tanto, menos pérdida de conducción con menor corriente a mayor voltaje de la cadena de la celda.