Apakah mungkin untuk meningkatkan output port USB laptop menjadi 12 watt?

Saya punya perangkat USB yang membutuhkan daya 12 watt.

Laptop saya tampaknya menghasilkan kurang dari itu.

Pertanyaan saya adalah: Apakah mungkin untuk meningkatkan output port USB laptop menjadi 12 watt?

Tidak. Ini fisika dasar. Tidak ada makan siang (atau energi) gratis.

Jika laptop hanya mengeluarkan 500 mA pada 5 V, misalnya, maka Anda mendapatkan 2,5 W. Anda dapat mengonversikan ini ke kombinasi tegangan dan arus yang berbeda, tetapi hasilnya tidak dapat melebihi rata-rata 2,5 W yang Anda masukkan ( Dimungkinkan untuk mendapatkan daya yang lebih tinggi untuk jangka waktu pendek, tapi itu jelas bukan yang Anda tanyakan. Rata-rata keluar masih tidak dapat melebihi rata-rata masuk.). Karena tidak ada konversi yang 100% efisien, Anda akan benar-benar mendapatkan daya yang sedikit lebih rendah, dan sisanya dihamburkan sebagai panas dalam konverter.

Sebagai contoh, katakanlah Anda dapat membuat catu daya switching yang efisien 90%. Itu berarti dengan 2,5 W, Anda mendapatkan 2,25 W pada beberapa tegangan dan kombinasi arus lainnya. Sisa 250 mW akan memanaskan catu daya switching. Anda bisa mendapatkan, misalnya, 10 V pada 225 mA, 24 V pada 94 mA, 2 V pada 1,13 A, dll.

Sebagai hal yang praktis, tidak, Anda tidak bisa. Perangkat apa pun yang dapat Anda bangun untuk melakukan pekerjaan akan lebih mahal daripada yang seharusnya - dapatkan saja pengisi daya yang terpisah.

Olin salah dalam menyatakan bahwa Anda tidak bisa mendapatkan lebih banyak daya daripada daya masuk. Pada kenyataannya, Anda bisa mendapatkan lebih banyak daya daripada daya masuk. Anda hanya tidak bisa mendapatkannya terus-menerus. Hal yang TIDAK BISA Anda lakukan adalah mendapatkan lebih banyak energi dari yang Anda masukkan.

Ini sebenarnya dilakukan setiap saat dalam pengisian baterai. Anda mengisi baterai dengan arus yang rendah (daya rendah) dan baterai nantinya dapat menghasilkan arus yang jauh lebih tinggi (lebih banyak daya.)

Daya adalah tegangan * arus.

Energi adalah tegangan * waktu * saat ini.

5V * .5A * 1Kedua adalah 2,5Joule energi. Itu adalah 2,5 Watt untuk 1 Detik

5V * 2.4A * 0.2083 Detik juga merupakan 2,5 Joule energi. Itu adalah 12 Watt untuk 0,2083 Detik.

Jadi, Anda dapat mengisi kapasitor besar dari port USB hingga mencapai (hampir) 5Volt. Kemudian, Anda akan membiarkan perangkat mengisi sendiri dari kapasitor.
Kapasitor mengisi daya secara perlahan melalui port USB (hanya menggambar 2,5 watt, tetapi untuk waktu yang relatif lama.) Ketika Anda menghubungkan pengisi daya ke kapasitor, pengisi daya dapat dikeluarkan lebih cepat (menghasilkan lebih banyak daya, tetapi untuk waktu yang sangat singkat. )

Beralih bolak-balik (memungkinkan jumlah waktu propert untuk siklus pengisian dan pengosongan) dan Anda dapat memberikan energi yang cukup untuk mengisi daya perangkat Anda - tetapi setidaknya butuh (12 / 2.5 = 4.8) 5 kali lebih lama untuk mengisi daya dari biasanya.

Diagramm menunjukkan apa yang saya bicarakan. Jika Anda mengganti kapasitor ke USB, itu akan dikenakan biaya (maksimum) 2.5Watt. Ketika Anda mengganti kapasitor ke beban, kapasitor akan mengeluarkan daya yang jauh lebih tinggi - kalkulator kapasitor yang saya gunakan (bukan yang ada di simulator) mengatakan bahwa R1 akan mengeluarkan daya maksimum 52 Watt - pengisi daya Anda kemungkinan tidak akan menarik banyak, karena membatasi arus pengisian ..

Saya ragu bahwa charger Anda akan suka pulsa, dan saya ragu itu akan bernilai saat Anda mengetahuinya - kapasitor 1F berharga lebih dari 50US dolar. Namun, itu bisa dilakukan jika ada yang benar-benar perlu melakukannya.

^{mensimulasikan rangkaian ini - Skema dibuat menggunakan CircuitLab}

Spesifikasi USB 3.0 memungkinkan mode pengisian baterai khusus yang meningkatkan output ke 1,5 A, sementara tidak memungkinkan transfer data selama waktu itu. Dengan opsi ini, Anda dapat menggunakan adaptor USB Y untuk menghubungkan ke 2 port USB terpisah. Selama perangkat Anda mampu mengajukan permintaan, ini dapat memasok hingga total 15W.

The USB 3.1 spesifikasi menambahkan profil daya yang memungkinkan hingga 5A di 12V atau 20V, memberikan Anda secara signifikan lebih dari apa yang Anda butuhkan. Namun ini adalah spesifikasi yang cukup baru, dan tidak semua perangkat akan mendukung profil daya ini.

Sebagai jawaban singkat, tidak. Port USB yang sesuai dengan spesifikasi USB output 500mA memberikan 5V * 0,5A = 2,5 Watt. Dengan hilangnya efisiensi dunia nyata (nominal 80 ~ 90% efisien), Anda dapat memberikan Tegangan Tinggi dengan Arus Lebih Rendah, atau Tegangan Lebih Rendah dengan Lebih Banyak Arus, tetapi Anda tidak dapat membuat powerout entah dari mana. Daya output akan selalu lebih kecil dari daya input (kecuali jika kita berbicara tentang sistem yang secara teoritis sempurna, maka output akan sama dengan daya input).

Yang mengatakan, banyak port USB tidak mematuhi output 500mA yang ketat. 12W kira-kira 2,35A pada 5V, jadi pada dasarnya pengisi daya Tablet. Komputer Apple, dengan driver khusus untuk iphone dan ipad, akan menyediakan itu, untuk ipad, tetapi itu bukan untuk spesifikasi USB. Komputer lain bervariasi.

Karena sebagian besar laptop dilengkapi dengan lebih banyak port USB, Anda bisa mendapatkannya dengan kabel Y seperti ini:

Ini tidak memungkinkan satu port untuk meningkatkan daya outputnya, tetapi memungkinkan Anda untuk membaginya menjadi dua.

Saya kira Anda juga dapat menggunakan lebih banyak kabel untuk mendistribusikan daya pada lebih banyak port, meskipun saya tidak yakin untuk merekomendasikan itu.

Sementara saya setuju dengan hampir semua yang dikatakan Olin, dalam kasus khusus ini dia mungkin tidak sepenuhnya benar.

Saya akhirnya pergi dan memeriksa Wikipedia karena saya memiliki memori yang tidak jelas bahwa USB3 mungkin dapat memberikan daya yang lebih tinggi; lihat kemampuan pengiriman daya yang diklaim sebesar 3.0 dan 3.1 di paragraf terakhir masing-masing.