高手講解 電源適配器標稱電壓與電流的關系

相信各位電源設計者對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電源適配器足夠了解呢?實際上在各大論壇中關于電源適配器的討論幾乎都是最基礎的，本文來自于達人經(jīng)驗，將針對新手講解電源適配器標稱電壓與電流的關系。

要從名詞上進行解釋其實并不難，電源適配器的標稱電壓通常指的是開路輸出電壓，也就是不接任何負載，沒有電流輸出的電壓值。因此也可以認為這是該電源的輸出電壓上限。對于電源內(nèi)部使用了主動穩(wěn)壓單元或者電壓基準元件的情況，一般來說使用高內(nèi)阻的直流電壓表可以直接測得標稱電壓(更準確的應該用電動勢電橋的方法，屬于大學普通物理課程實驗，不贅述)，即使市電電壓發(fā)生一定的波動，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，而對于市面上廉價的小變壓器來說，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整流二極管橋式整流再加上一個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得的數(shù)值將大于標稱電壓，原因是橋式整流的輸出為脈動直流，簡單的說是一個一個正弦電壓信號的正半周連接成的時間鏈，經(jīng)過大電容濾波之后會變得平坦一些，但是紋波系數(shù)仍然很大(紋波系數(shù)就是電壓信號波動的幅度同電壓平均值之比，越小說明電壓越接近直流)，所謂標稱電壓指的是這種電壓對時間積分再除以積分時間，簡單理解就是對時間的平均值，如果用普通直流電壓表測量，測量值十分接近該電壓信號的最大值，所以測不準。如果市電發(fā)生波動，該類電源的輸出也會隨之變化。

普通電源適配器的真正空載電壓也不一定和標稱電壓完全一致，因為電子元件的特性不可能完全一致，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，價格當然也就越貴。

其次是電源的標稱電流值。無論任何電源都有一定的內(nèi)阻，因此當電源輸出電流的時候，會在內(nèi)部產(chǎn)生壓降，等于輸出電流乘以電源內(nèi)阻。導致兩件事情，一個是產(chǎn)生熱量，等于輸出電流的平方乘以內(nèi)阻，所以電源會熱，另一個是輸出電壓變?yōu)闃朔Q電壓減去內(nèi)部壓降，導致輸出電壓降低。

通常的設計在考慮完畢散熱問題之后，一般限制一個電流值，當輸出電流達到這個值得時候，輸出電壓降低為標稱電壓的95%，或者其他比例，各廠家根據(jù)負載產(chǎn)品的不同需要可以設定更高或者更低的比例，這個電流值就是標稱電流。比如72W的ibm16V電源適配器的標稱電流是4.5A。如果負載電阻過低，導致輸出電流超過標稱電流，一般會發(fā)生兩件事情，一個是個別元件由于發(fā)熱超過了散熱容量導致燒毀引起電源損壞，另一個是散熱設計留有余量，僅僅體現(xiàn)為輸出電壓進一步降低，如果降低太多可能導致負載無法正常工作。

在了解了基本概念之后，可能有的朋友會問，都是同樣標稱電壓的電源，但輸出電流不同，那么能用在同一臺機器上嗎?

實際上，同樣標稱電壓的電源，輸出電流不同，能不能用在同一臺筆記本上?；镜脑瓌t是大標稱電流的電源可以代替小標稱電流的電源。有些朋友有誤解，覺得大標稱電流的電源會燒壞筆記本，因為電流大了嘛。實際上電流多大在電壓相同的情況下取決于負載，也就是筆記本的工作情況，當筆記本高負荷運轉的時候，電流大些，筆記本進入待機的時候，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。

大標稱電流的電源有足夠的電流余量，不會在代替小標稱電流電源之后發(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。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計留有一定的余量，負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，比如兩塊USB硬盤，然后CPU全速運轉，再有一個底座，上面來個光驅全速讀盤，再加上同時給電池充電就危險了，要隨時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，如果必須要實現(xiàn)，那么就在有條件時對筆記本的最大消耗實際需要電流進行測試。只需要插座、插頭、電流表、導線、烙鐵這幾樣簡單的東西就能完成測試，當然，如果測試的結果顯示在電源標稱電流之內(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于電源適配器的基礎知識。