Menghidupkan laptop dari sumber 12V tanpa inverter

Pertanyaan ini memiliki dua bagian:

1) Bagaimana tidak efisiennya untuk meningkatkan 12V ke 120V dan kemudian kembali ke 12V seperti menggunakan inverter daya mobil tradisional untuk memberi daya pada laptop (yaitu daya baterai mobil 12V dinaikkan ke 120V oleh power inverter dan kemudian kembali ke 12V oleh catu daya laptop)?

2) Apakah ada cara untuk menyalakan laptop langsung dari aki mobil 12V? Ini akan berguna tidak hanya untuk digunakan di dalam mobil, tetapi juga untuk rumah bertenaga surya yang beroperasi pada baterai 12V. Jika ada keuntungan yang signifikan karena tidak melalui siklus peningkatan daya, maka akan lebih bijaksana untuk menyalakan laptop dan perangkat 12V lainnya langsung dari daya baterai. Saya menyadari bahwa laptop memiliki peringkat catu daya yang berbeda dan beberapa memerlukan lebih dari 12V, tetapi tampaknya agak boros untuk meningkatkan semuanya menjadi 120V sebelum membawanya kembali.

Ya, berton-ton tenaga terbuang dari 12V ke 110V, terutama ketika semua yang Anda lakukan adalah memasukkannya ke psu yang juga kehilangan daya untuk mengubahnya menjadi DC tegangan rendah.

Anda dapat membeli konverter DC / DC yang akan menghasilkan voltase yang dapat disesuaikan 9-20 V DC ketika diberikan input 10-24 V DC.

Saya telah membangun konverter gaya SEPIC sebelumnya, untuk hal semacam ini: http://dren.dk/carpower.html

Beberapa laptop dapat menjalankan sumber daya variabel, biasanya yang lebih tua.

Adaptor DC-DC kehilangan 20% dalam konversi dasar dari 12V ke 19V. (Diuji sendiri dengan multimeter), vs 40 +% atau lebih untuk daya 110V inverter untuk menjalankan adaptor AC ke output 19VDC.

Saya ingin mencari laptop EFFICIENT yang lebih baru dan telah dibangun untuk mengambil input daya 11-15.5V DC ... Satu komputer yang lebih tua yang saya miliki (terlalu lambat) adalah NEC Daylite, biasanya hanya 16V yang dapat diisi daya tetapi akan habis 11-16V tidak masalah. sekitar 7-11Watts tergantung pada penggunaan.

Mungkin pabrikan laptop Anda sudah memiliki aksesori adaptor kendaraan otomatis / pesawat yang dapat Anda beli. Ini akan mengubah tegangan baterai menjadi tegangan input yang tepat untuk laptop secara langsung (DC-DC). Mungkin itu akan melayani tugas ganda dan dapat mengambil input AC (dinding) juga.

Berikut ini contoh dari Dell:
http://accessories.dell.com/sna/productdetail.aspx?c=us&l=en&s=dhs&cs=19&sku=310-8814#Overview

Berikut adalah versi generik dari Duracell yang cocok untuk sebagian besar merek laptop utama:
http://www.amazon.com/DURACELL-Universal-Adapter-Interchangeable-DRACDC5101/dp/B003ICXALS

Saya telah melakukan ini persis di rumah saya didukung oleh panel surya. Ketika membangun rumah saya memiliki listrik menjalankan kabel DC ke titik-titik tertentu. Karena saya adalah sistem 24 volt saya menggunakan buck converter untuk mendapatkan 19V untuk memberi daya pada laptop Asus saya dan juga monitor LED eksternal LG (lagi-lagi 19V). Ada banyak harga rendah (tetapi kualitas yang layak dari apa yang saya tahu) tersedia konverter buck untuk melakukan ini. Perhatikan bahwa dalam kasus saya, saya harus menggunakan penyearah jembatan (BR68) sebelum konverter buck untuk menyaring riak AC rendah dari jalur DC. Saya pikir riak masuk karena garis AC / DC berbagi saluran dinding. Berikut adalah salah satu yang saya temukan.

Ini sebagian besar mitos bahwa jauh lebih efisien untuk menyalakan peralatan DC seperti laptop pada sistem DC ujung ke ujung daripada menggunakan inverter dan kemudian konverter AC-DC yang ada ¹ .

Mari kita lihat pertanyaan pertama Anda:

1) Bagaimana tidak efisiennya untuk meningkatkan 12V ke 120V dan kemudian kembali ke 12V seperti menggunakan inverter daya mobil tradisional untuk memberi daya pada laptop (yaitu daya baterai mobil 12V dinaikkan ke 120V oleh power inverter dan kemudian kembali ke 12V oleh catu daya laptop)?

Tergantung pada perangkat keras Anda, tetapi itu tidak terlalu buruk. Anda memiliki dua konversi utama: konversi DC -> AC di inverter dan konversi AC -> DC pada catu daya untuk alat.

Kebanyakan inverter kualitas modern lebih dari 90% efisien dan banyak yang mendekati efisiensi 95% pada sebagian besar rentang operasi mereka. Inverter sangat murah atau kecil mungkin lebih buruk, mungkin di tahun 80-an rendah dan bahkan inverter yang baik sering kurang efisien ketika beroperasi pada daya yang sangat rendah dibandingkan dengan daya terukurnya.

Untuk sisi AC -> DC Anda akan menemukan lebih banyak varian. Beberapa konverter kualitas misalnya, yang disertakan dengan beberapa laptop bermerek mendekati efisiensi 90%, tetapi banyak lainnya yang berada dalam kisaran 70% hingga 80%. Konverter AC -> DC yang sangat kecil, seperti yang terdapat pada colokan USB cenderung sedikit kurang efisien daripada konverter akan lebih sedikit kendala ruang.

Secara keseluruhan, Anda melihat kerugian terbaik 15% (inverter efisien 95% dengan catu daya efisien 90%) hingga kerugian terburuk dengan inverter wajar mungkin 40% (inverter di 80-an tinggi dikombinasikan dengan catu daya 70% ² .

Sekarang perhatikan juga bahwa jalur DC "ujung-ke-ujung" umumnya juga akan memerlukan konversi DC-DC kecuali jika perangkat tersebut beroperasi tepat pada tegangan (katakanlah 12V atau 24V) dari sistem DC Anda. Konversi ini mungkin, paling banter, seefisien salah satu konversi di atas. Paling buruk, jika Anda membeli salah satu konverter buck / boost yang dapat disesuaikan dengan rentang input dan output yang lebar, efisiensinya mungkin jauh lebih rendah jika beroperasi di luar kisaran idealnya. Jadi mengabaikan semua faktor lain, bahkan mungkin bahwa rute DC penuh sudah kurang efisien daripada AC!

Namun, mari kita asumsikan bahwa jalur DC penuh secara teoritis agak lebih efisien daripada jalur DC-AC-DC, mungkin sekitar 10%. Berikut adalah kelemahan dari jalur DC penuh yang mungkin lebih besar daripada keuntungan kecil itu:

• Sesuatu seperti rumah (atau RV atau apa pun) seperti yang Anda sebutkan pada butir (2) sudah memiliki kabel 120V: peralatan listrik pada sistem DC penuh akan membutuhkan penempatan peralatan yang sangat dekat dengan bank baterai, atau menjalankan kabel DC kedua. sistem di banyak upaya (menambahkan kabel ke rumah yang sudah ada jauh lebih sulit daripada melakukannya karena sedang dibangun - kecuali Anda tidak keberatan jelek). Selain itu, Anda akan mengalami masalah seperti tidak ada outlet standar untuk daya DC (pemantik rokok mungkin adalah hal yang paling banyak didukung, tetapi tidak cocok untuk banyak tujuan).
• Tegangan yang lebih rendah secara inheren kurang efisien daripada tegangan yang lebih tinggi untuk transmisi: keduanya karena penurunan tegangan absolut yang diberikan mewakili fraksi relatif yang lebih tinggi dari total tegangan, dan karena secara proporsional dibutuhkan lebih banyak arus untuk menghasilkan daya yang sama. Efek ini kira-kira kuadrat: sistem 12V menderita sekitar 100 kalidrop tegangan seperti kabel pada gauge yang sama pada 120V pada gauge yang sama untuk menghasilkan daya yang sama. Contoh: lebih dari 10 kaki 14 AWG kabel rumah tangga, untuk beban 120W, sistem 120V membutuhkan 1 amp dan menderita penurunan tegangan 0,042% - pada dasarnya kesalahan pembulatan. Alat 12V dengan daya yang sama akan membutuhkan 10 amp, dan mengalami penurunan tegangan 4,2% - jadi lebih dari 10 kaki 14 AWG Anda telah kehilangan daya sebanyak yang Anda akan kehilangan di inverter yang baik. Di sebuah rumah, Anda dapat dengan mudah menjalankan kabel 50 atau 100 kaki, menghasilkan penurunan tegangan DC yang membuat sistem tidak berkelanjutan - bahkan dengan beban 120W yang kecil. Dalam praktiknya, Anda perlu menggunakan ukuran kawat yang jauh lebih besar untuk mengatasi ini: biaya yang signifikan yang malah bisa dihabiskan untuk lebih banyak panel surya atau baterai.
• AC adalah standarnya: hampir setiap alat yang Anda beli secara default dilengkapi dengan colokan AC. Ada semua jenis peralatan di mana Anda juga dapat membeli versi DC, tetapi seringkali dengan pilihan yang sangat berkurang. Ya kamu bisabeli kulkas bertenaga DC, tetapi Anda cukup banyak harus memilih dari 1 atau 2 model aneh di toko solar / baterai lokal Anda. Ini seringkali dua kali lipat harga lemari es yang akan Anda beli di tempat lain, dan berdasarkan pada beberapa model lama yang secara inheren kurang efisien. Hal yang sama untuk penggemar bertenaga DC, TV, pembuat kopi, apa pun. Ya, mereka ada, tetapi pasar saat ini sangat kecil karena pilihan berikut. Anda akan menghabiskan lebih banyak uang dan kurang puas dengan apa yang Anda dapatkan dibandingkan dengan yang akan Anda hemat dalam "kerugian konversi AC". Salah satu pendekatan yang bekerja di sini adalah mendapatkan hal-hal yang berjalan pada AC tetapi memiliki batu bata daya AC-DC eksternal: Anda dapat melewatkan batu bata dan menghubungkan sistem DC Anda secara langsung (tapi sekali lagi tegangan biasanya hal-hal aneh seperti 17V, 21V, dll, jadi Anda masih membutuhkan konversi).

Jadi saya akan menjadi seperti suara tunggal di sini dan mengatakan bahwa segala jenis "sistem DC" berukuran besar atau menengah tidak benar-benar masuk akal hanya untuk menghemat kerugian konversi ketika Anda memasang peralatan di luar rak. 120V AC sebenarnya adalah metode distribusi daya yang cukup masuk akal, terutama karena ini adalah input default untuk hampir semua yang Anda beli. Kerugian konversi cukup kecil dengan peralatan modern, dan Anda biasanya tidak dapat menghindari kerugian konversi sepenuhnya bahkan dengan sistem DC penuh.

¹ Kadang-kadang saya menyebutnya pendekatan DC-AC-DC.

² Tentu saja, Anda dapat mendorong kasus terburuk lebih jauh jika Anda mencari inverter yang benar-benar tidak efisien (tapi ini di bawah kendali Anda) dan menemukan beberapa perangkat dengan SMPS yang mengerikan (atau baru saja tua) atau pengatur linier yang sangat tidak efisien.