時間:2018-01-02 來源:互聯網 瀏覽量:
第一個問題:為什麼 MacBook 和 SurfaceBook 2 不用大一點的適配器
因為功率大=體積大,體積大=又重又醜。那麼做出選擇就很簡單了,假設你是 MacBook Pro 和 SurfaceBook 的 PM, 在做用戶需求分析的時候,是便攜輕薄設計簡約優先呢?還是性能功率優先呢? 想都不用想,自然是好看第一。因為 MacBook 和 Surface 兩條產品線很重要的特質就是「優秀的工業設計」,怎麼可能為了一個90%以上時間不會有需求的峰值功率,選擇一個碩大無比的厚重電源來成為汙點。
這個問題還是用這句話解決:永遠不要拿傻大黑粗遊戲本用戶的視角去看其他產品。
第二個問題:為什麼其他筆記本電腦的大功率電源可以做到更輕更小? 首先確定是不是:XPS 15 和 Aero15 的電源雖然輕,但是並沒有更小,它們的體積要比 MacBook 和 Surface 更大。要講清楚原因就必須說到電源適配器的原理了,簡單的來講: 限製電源功率大小最大的因素就是散熱,因為平均功率越大,就需要更大的變壓器,想要增大變壓器,那麼繞組的導電麵積要麼增大,要麼器件的散熱量需要增大,否則變壓器和其他器件的溫度會過高。
順帶提一句,一般電源保護溫度在 142°C,超過就會 Shutdown, 而溫度降低到 75°C 時會重新恢複。同時通常在設計電源時通過的標準是 PCB 板平均溫度 100°C 以下(據我了解商務定位的產品和輕薄定位產品都會把這個溫度再往下定),因為再高就會影響 IC, 變壓器和 PCB 板的壽命了,更重要的是溫度再高的話,電源適配器表麵的溫度會直接燙傷人類。
適配器:無風冷密閉適配器中、環境溫度為+50 °C,敞開式:開放的通風條件下,環境溫度為+50 °C 說回繞組和器件的散熱量,因為筆記本電源散熱方式不出意外都是一種:被動散熱。而影響被動散熱效率的因素主要就是表麵積,上圖我們可以看到同一個電源 IC 在不同散熱條件下,差距可以達到幾倍。
另一個很重要的點就是電源的平均效率,效率越高,浪費能量就越少,發熱也就越小,那麼 MacBook 和 Surface 係列的電源平均效率怎麼樣呢?這裏我沒有具體測試過,不過因為它們都是符合超過能源之星和 EuP Tier 2 要求的,也就是說平均效率遠超於 83%,基本都在 90% 左右甚至更多了。 那麼在同樣的效率下,90W 電源和 180W 電源的需求表麵積和需求體積差距有多大呢?功率相差一倍,理論需求表麵積差距一倍,但是體積差了 2.85 倍,當然上邊這個用的是正方體,現實中沒有電源適配器會做成正方形,所以實際上差距沒有這麼大。
不過無論如何,效率近似時,功率大一倍,體積可遠遠不是大一倍那麼簡單,這就解釋了為什麼看起來功率隻小了一點點的適配器,體積卻差了那麼多。 均值不等式解釋了同樣表麵積情況下,正方體體積大於長方體 所以上邊這條又解釋了為什麼適配器都會盡量做扁,是因為越扁就可以在同樣體積下得到更大的表麵積用來散熱。 至於在外接適配器功率不足的時候用電池供電,也是一個很常見的做法,現代筆記本電腦上的電源管理早就可以做到了,給任何一個品牌這幾年的產品連上一個功率稍低的適配器,在滿載的時候都會切換電池供電,因為電池是不能同時存在充電/放電這個狀態的(除非你有多個電池),在外部適配器功率不足時,電源 IC 就會暫停充電保護適配器。
所以呢,還是 MacBook 和 Surface 的兩條產品線產品太少,以後產品多了適配器可以共用,想要高功率的自己再買一個就好了,ThinkPad DELL HP 哪個不是從 45W 便攜到幾百 W 的電源都有,當然統一 Type-C 之後就無所謂了,不同品牌都通用,我現在就用 X1 Carbon 的電源給 Moto Z 充電