为什么笔记本电脑需要比手机更大的变压器？

我想知道为什么笔记本电脑电源适配器这么大。我见过的大多数笔记本电脑都使用〜19V电源。使用变压器方程式，并考虑初级绕组100匝（假设）和220V电源，我计算出次级绕组应约8匝。对于手机充电器（5V），使用相同的方程式，并考虑初级绕组100匝，则次级绕组应大约3匝。因此，手机充电器和笔记本电脑充电器中使用的变压器之间不应有太大的尺寸差异。那么为什么笔记本电脑充电器适配器这么大而手机充电器适配器却小呢？

笔记本电脑和手机都使用开关电源，因此适配器不是简单的变压器。

对于给定的技术，功率容量（以瓦特为单位）与大小（具体是体积）之间存在关系。因此，在5V（约10W）下需要2.1A电流的手机可以使用比在19V，4.62A（约90W）下需要19V电压的笔记本电脑小的交流适配器。

实际上，笔记本电脑或手机本身都不使用变压器。

他们使用的是所谓的“开关电源”，它将110或220V交流输入整流成直流电容器，然后使用多KHz开关微控制器通过电感器发出脉冲，以将电压“向下”转换。 。与大而笨重的铁芯上的50Hz变压器相比，这需要的空间要少得多，并且通常效率更高。

至于为什么笔记本电脑转换器通常比手机/平板电脑等的USB充电器大得多。这是功率处理的问题。由于笔记本电脑需要更高的电压和电流，因此其电源需要更粗的电线，更大的电感器和更高功率的开关组件。另外，随着更多的功率通过，将有更多的热量被消除。

由于需要更大，更重的组件以及更多的散热，因此，只要您不愿意为稀有和昂贵的材料支付很多倍的费用，便携式充电器就必须更大。

所有现代交流适配器或直流电源均为开关模式电路/系统。为了安全起见，AC线可能与变压器隔离。它是高频变压器，因此物理尺寸小得多。

AC为50 / 60Hz（每秒周期）。开关稳压器为50kHz至兆赫兹。这样，隔离变压器要小得多。这就是从大型变压器变为体积更小的高千赫兹变压器的原因。

通过电子开关节省材料（铜绕组，铁芯）并提高效率，从而实现更低的成本，更高的能源效率以及更小的尺寸。

与此处的旧变压器设计相同：变压器的“输出”侧（第二个）整流为原始直流电压。对于最小尺寸，变压器线圈比可能为1：1（美国110VAC输出）。高压！或任何比例的最佳总体设计。区别：原始DC仅是开关电路的DC电源，而不是输出的DC电源。开关电路的输出是最终的直流电源。

简化了开关电路：接通开关时，原始DC为线圈充电。关闭时，原始直流电从线圈上断开。现在，根据线圈的性质，线圈将能量从自身中驱出（尝试释放自身！）。开关在其端子“发生”处接通并连接到电容器。线圈将其能量倾泻到电容器。该电容器是输出直流平滑电容器，是第二储能的两倍。

同时，输出端的负载继续消耗电容器能量。线圈会不时为电容器充电。原始DC会不时补充线圈能量。

在非隔离情况下，无需变压器，并且将AC 110V（美国）直接整流（危险的高压！）以形成原始DC（大约120-150Vdc）。

其余的电子设备调节输出电压。当电容器达到所需的电压时，线圈会从电容器上断开，从而阻止充电到越来越高的电压。同时，线圈重新连接到原始DC进行充电。当输出的电量太低时，线圈将重新连接回电容器以对其充电。

选择开关频率以获得最佳结果，要考虑物理尺寸，效率和成本。

总结：纠正；高直流电压；给线圈充电；将线圈能量转储至输出电容器；重复。

本质上，开关电路不是隔离的（DC到DC开关）。至少一根电线是通用的，即从输入到输出的直接连接。

如果不需要隔离（例如，在封闭的包装内，例如灯泡内），则可能不需要变压器。隔离是出于安全考虑，因此添加了一个变压器。频率越低，电磁转换的效率越低。当然，在太高的频率下，转换效率开始下降。）线圈摘要：一个可选的隔离变压器。至少一个线圈存储能量，以将能量从输入传递到输出。

询问者的额外注意事项：跳过线圈！您只需要一个开关即可直接从原始DC为输出电容器充电（开关电容器模式！）。当达到所需的输出电压时，请关闭电源。做完了！保存线圈组件！您会说：电压不能驱动上限吗？OK，添加一个限流电阻。电阻器仍然比线圈便宜得多。为什么需要线圈？更多...为什么不对AC 110V进行原始整流，然后对高频发生器的原始DC电源进行驱动，以驱动高频变压器？您现在有了50kHz交流系统，而不是60Hz！同样的小变压器。接下来，变压器降低交流电压。纠正，瞧！[提示：效率和输出功率]。

[效率：电容器上的能量=（1/2）xCV ^ 2；线圈当量：（1/2）Li ^ 2。随着帽上的电压升高（或线圈等效值），效率更高：V的平方。平方5V = 25。平方100V = 10,000！将5V的电压倾倒到电容器/线圈仅是那么多。将105V（110V-5Vout）倾倒在线圈上，哇！]