랩탑 USB 포트의 출력을 12 와트로 승압 할 수 있습니까?


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충전하는 데 12 와트가 필요한 USB 장치가 있습니다.

내 노트북은 그보다 적은 양을 출력하는 것으로 보입니다.

내 질문은 : 랩톱 USB 포트의 출력을 12 와트로 승압 할 수 있습니까?


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downvotes와 함께 무엇입니까? 이 질문은 기본 물리학에 대한 지식이 부족하다는 것을 보여 주지만이 사이트는 지식을 수집하고 사람들이 배우도록 돕는 것에 관한 것이라고 생각했습니다. 이것은 물리 및 전자에 대한 몇 가지 기본 사실을 설명 할 수있는 좋은 기회입니다.
JRE

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마감 투표는 부적절합니다. Op는 초보자 일지 모르지만 이것은 EE 질문 입니다.
통행인

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@JRE & Passerby : 이미 모든 것을 알고 태어난 사람들이 투표 한 것으로 추정됩니다.
John U

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@JRE : 다운 보트는 이것이 불가능하다는 것을 알기 위해 전자 지식이 필요하지 않기 때문에 아주 기본적인 고등학교 물리학이라고 생각합니다.
Olin Lathrop

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스위칭 전원 공급 장치를 통해 12 볼트를 얻을 수 있지만 2.5 WATTS 연속을 초과 할 수 없으므로 전류가 더 낮아집니다. 그러나 USB 장치를 충전하고 있기 때문에 12V를 원하지 않을 것입니다. 5V로 더 나은 스틱. USB 충전은 일반 사양보다 높은 전류를 허용하는 공식 사양의 별도 섹션입니다.
AaronD

답변:


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아니요. 이것은 기본 물리학입니다. 무료 점심 식사 (또는 에너지)는 없습니다.

예를 들어, 랩톱이 5V에서 500mA 만 출력하는 경우 2.5W를 얻을 수 있습니다.이를 다른 전압 및 전류 조합으로 변환 할 수는 있지만 평균적으로 2.5V를 초과 할 수는 없습니다. 짧은 시간 동안 더 높은 전력을 얻을 수는 있지만 분명히 원하는 것은 아닙니다. 평균 출력은 여전히 ​​평균을 초과 할 수 없습니다.) 100 % 효율의 변환이 없기 때문에 실제로는 컨버터에서 열로 소비되는 나머지 전력과 함께 약간의 전력이 줄어 듭니다.

예를 들어, 90 % 효율의 스위칭 전원 공급 장치를 만들 수 있다고 가정합니다. 이는 2.5W 입력으로 다른 전압 및 전류 조합에서 2.25W를 출력한다는 의미입니다. 나머지 250mW는 스위칭 전원 공급 장치를 가열합니다. 예를 들어 225mA에서 10V, 94mA에서 24V, 1.13A에서 2V 등을 얻을 수 있습니다.


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동의했다! 그래도 랩톱에서 여러 개의 USB 포트를 사용하여 결과를 얻을 수 있습니다. 일부 USB 3G 무선 모뎀에서이 작업을 수행 한 적이 있습니다.
tman

USB 케이블은 전원이 부족한 하드 드라이브로 외부 2.5mm 하드 드라이브 케이스에 전원을 공급하는 데 일반적입니다.
통행인

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그리고 나는 충격을 받았다. 당신은 어떤
몰래

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@markt : 그렇습니다. USB 표준은 발전했지만 OP의 랩탑은 남겨 두었습니다.
Olin Lathrop

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그것은 옴의 법칙의 유용한 적용입니다. 이 시나리오에서 적용 방법을 잘 모르겠습니다.
hawkeye

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실용적인 것은 아닙니다. 작업을 수행하기 위해 구축 할 수있는 모든 장치는 그 이상의 가치가 있습니다. 별도의 충전기 만 있으면됩니다.

Olin은 전원을 공급하는 것보다 더 많은 전원을 꺼낼 수 없다는 잘못된 말입니다. 실제로 실제로 전원을 공급하는 것보다 더 많은 전원을 끌 수 있습니다. 계속해서 전원을 공급할 수는 없습니다. 당신이 할 수없는 일은 당신이 넣은 것보다 더 많은 에너지를 얻는 것입니다.

이것은 실제로 배터리를 충전 할 때 항상 수행됩니다. 배터리를 저 전류 (저전력)로 충전하면 배터리가 훨씬 더 높은 전류 (더 많은 전력)를 전달할 수 있습니다.

전력은 전압 * 전류입니다.

에너지는 전압 * 전류 * 시간입니다.

5V * .5A * 1 초는 2.5 줄의 에너지입니다. 1 초 동안 2.5 와트

5V * 2.4A * 0.2083Seconds도 2.5 줄의 에너지입니다. 0.2083 초 동안 12 와트입니다.

따라서 거의 5V에 도달 할 때까지 USB 포트에서 큰 커패시터를 충전 할 수 있습니다. 그런 다음 커패시터에서 장치 자체를 충전하도록합니다.
커패시터는 USB 포트를 통해 느리게 충전됩니다 (2.5W 만 사용하지만 비교적 오랜 시간이 소요됨). 충전기를 커패시터에 연결하면 훨씬 빨리 방전 될 수 있습니다 (더 많은 전력을 제공하지만 매우 짧은 시간 동안). )

앞뒤로 전환하여 (충전 및 방전주기에 적절한 시간을 허용) 장치를 충전하기에 충분한 에너지를 공급할 수는 있지만 평소보다 충전하는 데 최소 5 배 이상 (12 / 2.5 = 4.8) 소요됩니다.

다이어그램은 내가 말하는 것을 보여줍니다. 커패시터를 USB로 전환하면 (최대) 2.5Watt로 충전됩니다. 커패시터를 부하로 전환하면 훨씬 높은 속도로 방전됩니다-시뮬레이터에서 사용하지 않은 커패시터 계산기는 R1이 최대 52W로 방전된다고 말합니다-충전기는 충전 전류를 제한하기 때문에

충전기가 펄스를 좋아하는지 의심하고 1F 커패시터 비용이 50US 달러 이상인 것을 알아내는 것이 가치가 있다고 생각합니다. 그래도 정말로해야 할 일이 있다면 그렇게 할 수 있습니다.

개략도

이 회로 시뮬레이션CircuitLab을 사용하여 작성된 회로도


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OP가 지속적으로 적은 양으로 12W를 꺼내는 방법을 요구하고 있다는 것은 분명하다 . 예, 짧은 시간 동안 보다 더 많은 전원을 끌 수 있습니다 (스위칭 전원 공급 장치는 기본적으로이 원칙에 따라 작동 함). 그러나이 맥락에서 실제 메시지를 난독 화하는 의미론입니다. 그럼에도 불구하고, 나는 당신이 논쟁에 삽입 한 혼란을 해결하기 위해 족제비 단어를 포함하도록 대답을 업데이트했습니다. 당신의 대답은 기본적으로 매우 느리게 스위칭하는 전원 공급 장치이지만 여전히 더 많은 평균 전력을 출력 할 수는 없습니다.
Olin Lathrop

옴의 법칙에 대한 감사의 말을 전합니다. 나는 그것을 20 년 동안 보지 않고 상당히 녹슬 었습니다. 이것은 매우 창의적인 솔루션입니다.
hawkeye

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USB 3.0 사양은 해당 기간 동안 데이터 전송을 허용하지 않는 반면, 1.5 A와 출력을 증가 충전 모드 특별한 배터리를 할 수 있습니다. 이 옵션을 사용하면 USB Y 어댑터를 사용하여 2 개의 개별 USB 포트에 연결할 수 있습니다. 장치가 요청을 할 수있는 한 총 15W까지 공급할 수 있습니다.

USB 3.1 규격은 전력 프로파일은 당신이 필요로하는 것보다 훨씬 더 많은 당신을 제공, 12V 또는 20V에서 최대 5A 수 있도록 추가합니다. 그러나 이것은 상당히 새로운 사양이며 모든 장치가 이러한 전원 프로파일을 지원하지는 않습니다.


Wikipedia에 따르면 1.5A WITH 동시 데이터 (고속)로 충전 할 수있는 것은 BC1.2 사양입니다. 전원 공급 1.0 사양은 USB 3.1 사양이 아닌 전원 프로필을 추가합니다. 이는 USB 2.0 포트가 PD1.0 사양을 구현할 수도 있음을 의미합니다.
jiggunjer

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간결한 답변으로 아닙니다. 최대 500mA 출력의 USB 사양을 준수하는 USB 포트는 5V * 0.5A = 2.5W를 제공합니다. 실제 효율 손실 (공칭 적으로 80 ~ 90 % 효율)을 사용하면 더 적은 전류로 더 높은 전압을 제공하거나 더 많은 전류로 더 낮은 전압을 제공 할 수 있지만 아무 데나 전원을 공급할 수는 없습니다. 출력 전력은 항상 입력 전력보다 적습니다 (이론적으로 완벽한 시스템에 대해 이야기하지 않는 한 출력은 입력 전력과 동일 함).

그러나 많은 USB 포트는 엄격한 500mA 출력에 부착되지 않습니다. 12W는 5V에서 약 2.35A이므로 기본적으로 태블릿 충전기입니다. 아이폰과 아이 패드 용 특수 드라이버가있는 애플 컴퓨터는 아이 패드 용으로 제공하지만 USB 사양은 아니다. 다른 컴퓨터는 다양합니다.


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이것은 정말 유용한 답변입니다.
hawkeye

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대부분의 랩톱에는 더 많은 USB 포트가 제공되므로 다음과 같이 Y 케이블로 얻을 수 있습니다.

여기에 이미지 설명을 입력하십시오

이렇게하면 단일 포트가 출력 전력을 증가시킬 수 없지만 두 포트로 나눌 수 있습니다.

권장하지는 않지만 더 많은 포트를 통해 전력을 분배하기 위해 더 많은 케이블을 사용할 수도 있습니다.


그래도 12W 근처에는 아무데도 없습니다 .... 노트북 배터리가 부족합니다!
RBerteig

이것은 매우 실용적인 답변입니다
hawkeye

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Olin이 말한 모든 내용에 동의하지만이 경우에는 완전히 정확하지 않을 수 있습니다.

USB3가 더 높은 전력을 공급할 수있는 모호한 메모리를 가지고 있었기 때문에 마침내 Wikipedia를 확인했습니다 . 각각의 마지막 단락에서 3.0 및 3.1의 청구 된 전원 공급 기능을 확인하십시오.


이것은 정말 유용한 답변입니다
hawkeye

@Hawkeye는 답변이 도움이된다면 그것을 찬성해야한다는 점에 유의하십시오.
JYelton
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