时间:2018-01-02 来源:互联网 浏览量:
第一个问题:为什么 MacBook 和 SurfaceBook 2 不用大一点的适配器
因为功率大=体积大,体积大=又重又丑。那么做出选择就很简单了,假设你是 MacBook Pro 和 SurfaceBook 的 PM, 在做用户需求分析的时候,是便携轻薄设计简约优先呢?还是性能功率优先呢? 想都不用想,自然是好看第一。因为 MacBook 和 Surface 两条产品线很重要的特质就是「优秀的工业设计」,怎么可能为了一个90%以上时间不会有需求的峰值功率,选择一个硕大无比的厚重电源来成为污点。
这个问题还是用这句话解决:永远不要拿傻大黑粗游戏本用户的视角去看其他产品。
第二个问题:为什么其他笔记本电脑的大功率电源可以做到更轻更小? 首先确定是不是:XPS 15 和 Aero15 的电源虽然轻,但是并没有更小,它们的体积要比 MacBook 和 Surface 更大。要讲清楚原因就必须说到电源适配器的原理了,简单的来讲: 限制电源功率大小最大的因素就是散热,因为平均功率越大,就需要更大的变压器,想要增大变压器,那么绕组的导电面积要么增大,要么器件的散热量需要增大,否则变压器和其他器件的温度会过高。
顺带提一句,一般电源保护温度在 142°C,超过就会 Shutdown, 而温度降低到 75°C 时会重新恢复。同时通常在设计电源时通过的标准是 PCB 板平均温度 100°C 以下(据我了解商务定位的产品和轻薄定位产品都会把这个温度再往下定),因为再高就会影响 IC, 变压器和 PCB 板的寿命了,更重要的是温度再高的话,电源适配器表面的温度会直接烫伤人类。
适配器:无风冷密闭适配器中、环境温度为+50 °C,敞开式:开放的通风条件下,环境温度为+50 °C 说回绕组和器件的散热量,因为笔记本电源散热方式不出意外都是一种:被动散热。而影响被动散热效率的因素主要就是表面积,上图我们可以看到同一个电源 IC 在不同散热条件下,差距可以达到几倍。
另一个很重要的点就是电源的平均效率,效率越高,浪费能量就越少,发热也就越小,那么 MacBook 和 Surface 系列的电源平均效率怎么样呢?这里我没有具体测试过,不过因为它们都是符合超过能源之星和 EuP Tier 2 要求的,也就是说平均效率远超于 83%,基本都在 90% 左右甚至更多了。 那么在同样的效率下,90W 电源和 180W 电源的需求表面积和需求体积差距有多大呢?功率相差一倍,理论需求表面积差距一倍,但是体积差了 2.85 倍,当然上边这个用的是正方体,现实中没有电源适配器会做成正方形,所以实际上差距没有这么大。
不过无论如何,效率近似时,功率大一倍,体积可远远不是大一倍那么简单,这就解释了为什么看起来功率只小了一点点的适配器,体积却差了那么多。 均值不等式解释了同样表面积情况下,正方体体积大于长方体 所以上边这条又解释了为什么适配器都会尽量做扁,是因为越扁就可以在同样体积下得到更大的表面积用来散热。 至于在外接适配器功率不足的时候用电池供电,也是一个很常见的做法,现代笔记本电脑上的电源管理早就可以做到了,给任何一个品牌这几年的产品连上一个功率稍低的适配器,在满载的时候都会切换电池供电,因为电池是不能同时存在充电/放电这个状态的(除非你有多个电池),在外部适配器功率不足时,电源 IC 就会暂停充电保护适配器。
所以呢,还是 MacBook 和 Surface 的两条产品线产品太少,以后产品多了适配器可以共用,想要高功率的自己再买一个就好了,ThinkPad DELL HP 哪个不是从 45W 便携到几百 W 的电源都有,当然统一 Type-C 之后就无所谓了,不同品牌都通用,我现在就用 X1 Carbon 的电源给 Moto Z 充电