請教達人,到底是電壓(V)還是電流(A)還是功率(W)主宰充電時間與安全保護?

philipchen01
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樓主

2014-06-21 9:43

手邊常有一些舊手機充電器的人,一定會好奇把充電器的貼標拿來看看比對一下
雖說任何充電的3C裝置當然以原廠搭配的絕對安全,也應視為首選!
但有好奇心的人一定也不少,總想試試非原廠以外的搭配會有什麼效果
(當然....即便貓有九命,但英語俗諺稱"好奇心可以殺死一隻貓")

以大多數原廠平板標示充電器為5V2A,這樣它的功率是10W

我想知道是,許多非原廠充電器,號稱V高一點,或A高一點,是不是只要在原廠功率W的範圍內,都是安全的充電器?

此外,倒底是V或者A或者W決定了充電速度快慢?

(看樣子比較像是W...有錯請指正)

最後,我知道平板內有充電控制晶片,有鑑於這些晶片的參數消費者並不知道,似乎也沒辦法配出又安全又有效率的最佳充電模式?! 點點點

甚至,若控制晶片的輸入電壓(V)電流(A)參數與非原廠的充電器供進來的電壓(V)電流(A)不同時,長久以往,控制晶片會不會就死給你看?

若是這樣,非原廠充電器就真的很危險了@@

以上想法來自於這則新聞:http://www.newmobilelife.com/2014/06/20/iphone-5-faulty-chips/

唯一我想到可以安全改動的,大約只有在使用USB資料傳輸線上去動手腳,把它升級成快充線(D+與D-短路),然後跟著原廠市電座充一起使用,恢復市電充電座應有的輸出(讓平板不再被USB傳輸線裡的D+與D-限縮?這點有待驗證),這應該是最沒有問題的做法.

以上觀念就教於前輩們

2014-06-21 9:43 發佈

文章關鍵字達人電壓安全保護電流功率

a0215b0726

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2樓

2014-06-21 11:20

philipchen01 wrote:
手邊常有一些舊手機充...(恕刪)

電壓(V)是固定,電壓太小裝置不動作,電壓太大裝置燒毀
電流(A)是可變,電流小裝置不穩,電流大裝置沒事

所以電器用品電源都固定110V電壓,而使用電流都不一樣!

topsuperverygood

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3樓

2014-06-21 16:47

壹. 先談你的最終目的; 我已經試過了, 沒辦法做到, 只能乖乖地［電源線(USB兩端公頭)or 資料傳輸線(USB1端公頭1端母頭)］手動更換USB線

貳. 個人想到的部份(ps. 可能有錯, 請不吝指教)

一. 真正的電量單位是［焦耳］

二. ［電流］是超級錯誤的台灣翻譯命名, 應該稱做［電的流速，簡稱電速］才對, 可以簡單想成在某一段時間內的供電次數, 或是需電次數

三. ［電壓］為［將某一段時間內每次供應1焦耳電量的代意簡稱］，亦即含時間因素的焦耳電量的簡稱單位, 可以簡單想成［某一段時間內, 每次供需焦耳電量］

四. ［瓦數］在某一段時間內的供需電次數之下乘每次供需電電量, 亦即在某一段時間內的供需電焦耳數量

五. 電流的角度有分供給電的一方(例如：該產品的供電變壓器), 以及需求電的一方(例如：電子產品本身), 基本上同樣的道理, 也就不用刻意地去區分供需方向

參. 那些電單位與電子產品的安全性關係, 用白話且大致借物形容(ps. 可能有錯, 請不吝指教)

一. 電子產品的［需求］［電流］為［2次］, 使用供電變壓器的供電次數為［4次］, 結果供電變壓器的多出的供電次數會類似等待狀態(ps.只是比喻); 這樣可以了解到［電速安培］跟［會不會燒毁電子產品］是［毫無關聯］

二. 供電電壓過大會不會燒毁, 得看電子產品的本身相關［線路板...等總成的各項材質］而定, 不一定過大就一定會燒毁, 一般廠商所使用的受電材質都可以忍受過大10%以內的程度的電壓; 不過有些電子產品有做保護措施, 偵測到過大電壓即會斷電處理, 所以這類型的電子產品才會電壓過大無法運作, 電壓過大是不影響電子產品的運作, 只是可能會很快燒毁

三. 供電電壓過低能否運作, 得看是何種電器電子產品, 有些電子電器產品的電壓不足也是可以運作的(本質上), 例如：控速電風扇or控制亮度的燈座的內部原理; 有些電子電器產品是本質上必須有足夠電壓時它才能運作

四. 電壓過大斷電控制的安全晶片是要看安全晶片本身以及安全晶片前端的全部受電材質的忍受多少程度的過大電壓, 有時間的綜合結果是你用的過大電壓可以短時間忍受, 過了某一段時間後, 受電材質就會因積熱過度而熔毁,熔毀保含因熱變形而失電而失去功用...等在內; 結論, 安全晶片是可能熔毀的, 而安全晶片後端線路以及後端電子零件是否燒毀, 則要看電子產品的相關受電線路及其接觸端...等材質是否具備防火效果的材質, 否則, 前端受熱著火燒起來,後端肯定也會被火吞噬吧！

philipchen01 wrote:
手邊常有一些舊手機充...(恕刪)

幻想超人

rdadi

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4樓

2014-06-21 21:08

我們用簡單的公式來理解
首先 V =IR
而阻抗只要不是電容或電感性的負戴
基本上電阻固定
電壓越大，電流也會跟著變大

而 P = IV
只要電壓跟著變大，電流也跟著變大
功率就會自然成倍數變高

所以這電壓電流及電功率之間都有一個平衡在

所以不管是電壓或是電流，都不可以隨便亂調喔!!

philipchen01

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樓主

2014-06-22 0:24

topsuperverygood wrote:
壹. 先談你的最終目...(恕刪)

感謝您不厭其煩地回文,在下收穫頗豐^^

您講到電流是電的流速,這個在下十分認同,無怪乎電流的單位都是Ah(安培/每小時)或mah(毫安培/每小時) ....根據在下以前玩電動模型的粗淺概念,會將大電流比喻成水管的大管徑,也就是單位時間內的出水量...

在把電比喻成水的情形下,電壓就等於是水位的高度,電壓大,等同水的位能高

瓦數=電流x電壓也就是可講成一段時間後的水量,也就是您講的一段時間後的供需電焦耳數

其次您談到電流有供需的兩面,我可以想像當變壓器供給的電流大於電器所需要的電流時,機構上會有電容的設置來儲存多餘的電量,也同時達成穩壓的效能.這也應該就是您講的電流大小因為等待所以不至於燒毀電器.當然平板內的電池算是被動件,平板本身待機不運作時,電池就可算是一個儲電的大"電容"(水庫)了

在討論電壓是否會造成燒毀電器的元兇時,您看到的角度就很多元且十分精彩,我能想像的是,在一個變壓器輸出電壓高於電器標定輸入電壓"很多倍"的情形下,即便變壓器的輸出電流小於電器,結論很可能瞬間就令電器燒毀(所以您舉出大約在電器這邊元件大多有10%的電壓容許度)

低電壓也能運作,這個我聽過所謂工作電壓的概念,但就像您講的電的功單位是電焦耳=電壓x電流,要讓電器運作,最低的功也須達到才能啟動對吧^^

綜上吸收消化您的意見,我想原則上應該是功的大小決定了充電器與電器之間的配適性,當然絕對不能忽略電壓是首要考慮的,高得離譜的電壓輸入絕對要避免!

由於我嘗試使用的非原廠充電器是cht中華電信提供手機充電的5.35V 0.65A(即3.4W)的充電器,我想把它入替用於Mini ONE或Samsung Tab 3 7.0標示的5V 2A(即10W)的原廠充電器,看樣子大概除了慢一點之外,目前還沒有什麼異狀.....

回報你

philipchen01 wrote:
手邊常有一些舊手機充...(恕刪)

Stallings

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6樓

2014-06-22 1:57

topsuperverygood wrote:
［電流］是超級錯誤的台灣翻譯命名, 應該稱做［電的流速，簡稱電速］才對

「電流」一詞，不但沒有錯誤，而且極為貼切。後述。

1.
電確實是有「速度」，分兩種：
電子在電線裡流動的速度：是很慢的。
電場在電線裡傳遞的速度：是光速。

即使電線很長，但當開關按下形成完整迴路，電場就瞬間建立，
讓整條電線的電子不分遠近全部動起來。
電子在電線裡流動的速度是很慢的，但開關一按下，遠端的電器一樣立刻運轉，不需任何等待。

電流大不是因為電子跑得很快，而是因為電線裡的電子很多。看下面。

2.
電流的定義：單位時間內通過某一截面的電量。
先用車流做比喻：
你站在一條路邊數車子，五分鐘有一千輛車子 (車的量) 經過，那麼平均車流量是 200 車/分鐘。
再用水流做比喻：
水龍頭打開，30 秒內流出三公升的水 (水量)，那麼這條水管的水流是 0.1 L/s。
電流也是相同的觀念。
註：車道有負載上限，水管出水的能力也有上限，同樣的，電線運送電子也有能力限制。
讓電線容納更多電子的方法就是換一條更粗的電線。

來說電量。
直覺的說，電量就是帶電粒子的數量。
標準單位是 C，就是說若干個帶電粒子就叫做 1 C，就像 12 個叫做一打那樣。

前面說過，電流 (I) 就是單位時間內通過某一截面的電量。
註：截面就單純一個面，與他的面積無關。
標準單位是 A，1 C / 1 s (秒) = 1 A。

3. 補充：
在電池業界，比較喜歡用 mA 和 mAh 這兩個單位。
mA 是電流單位，1 mA = 0.001 A。
mAh 是電量單位，1 mA 的電流流了一小時，即為 1 mAh。
mAh 和 C 都是電量單位。

一顆 2000 mAh 電量的電池，穩定輸出 400 mA，那麼簡單估計他可以用 5 個小時。

取名真是難

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7樓

2014-06-22 2:06

當然是A, 因為A會因電容,電阻而改變
而V和W是因A而改變, 所以主犯是A

回樓上, 電的速度是 ~光速, 是不變的
你說電流是電速, 那就是錯誤

Stallings

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8樓

2014-06-22 4:05

philipchen01 wrote:
您講到電流是電的流速,這個在下十分認同,無怪乎電流的單位都是Ah(安培/每小時)或mah(毫安培/每小時)

NO！
電流不是電的流速
電流的單位是 A, mA，而 Ah, mAh 是電量的單位
mAh 的意思是 mA*h，不是 mA/h
請看我上一篇的解釋。

topsuperverygood wrote:
電子產品的［需求］［電流］為［2次］, 使用供電變壓器的供電次數為［4次］, 結果供電變壓器的多出的供電次數會類似等待狀態

供應和消耗是相等的，因為電子不會無緣無故消失。
所以應該是這樣的比喻：
你要多少我就給你多少。
而當你所要的超過我能給的，我也就只能給這麼多。此時你是飢餓的。
註：說有電容來儲存多餘的電是不對的，這就像試圖用一個小杯子來接下一整天的豪雨。
電容能存的電量非常非常少，絕對沒那個能耐。

topsuperverygood wrote:
...(恕刪)

其他：

電壓 (V)：單位帶電粒子所擁有的電能量。
標準單位是 V (伏)，1 J / 1 C = 1 V。

電功率 (P)：單位時間內提供或消耗的電能量。
標準單位是 W (瓦)，1 J / 1 s = 1 W。

電能量：就...電能量。XD
標準單位是 J (焦耳)。

整理圖：

電功率 = 電流 * 電壓 (單位：W = A * V)
電量 = 電流 * 時間 (單位：mAh = mA * h)
電能 = 電壓 * 電量 = 電功率 * 時間 (單位：mWh = V * mAh = mW * h)

philipchen01

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樓主

2014-06-22 9:47

哇...大家的理論專業真的很棒...在下一定要抽空細讀

先拉回到本文的發文標題,那究竟是哪一項主宰充電時間長短,哪一項與安全保護有關呢?

chansaikit大大認為充電器的電流A是禍首...其他人可有不同意見嗎?

canister

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10樓

2014-06-22 18:36

一般3C產品都是用鋰電池，除非另有密招，不然都是以 CC/CV 方式充電

所謂 CC/CV，用中文講就是定電流/定電壓，
電池沒什麼電時，充電管理IC以設定的最大電流向電池充電（定電流階段，電池電壓隨充電狀態升高），
直到設定的電壓上限（一般鋰電池通常設定為 4.2V）（定電壓階段，電壓不變，電流逐漸縮小），
等到充電電流小到某個程度以下，便視為充電完成，充電及終止。

所以只要一個電源供應器能提供高於 4.2V 一點點的電壓，
插上去其實就可以幫手機平板等等單電池的設備充滿電了，
只是輸出電壓低的，速度有可能會因線路及電池本身的阻抗而充電緩慢。
（最大充電速度拉不到 CC 的設定值）

樓主問電壓重要還是電流重要？
一般的USB頭電源供應器都是 5V，
某些設備負的可能會高一點點，比方說5.1或5.2這樣...
不過還是控制在一般設備能忍受的範圍之內，
為什麼要偷加這一點電壓，因為電壓高在充電的時候，可以設定較高的充電電流，
當然這也要電源供應器的供電能力配合，
如果是個 5V 0.5A 的電源，接一個平板，
電源即使以最大能力供電還是不能滿足平板，
測一下電壓，就會發現根本無法維持在 5V，
電流也許會比 0.5A 大一點，但是還是不能負擔設備的需求。
所以電壓高一點點會快一點，但是電流供應能力也要配合，要超過設備的需求一些...

電流供應能力小的供應器，雖然可以在電流需要程度大的設備上用，
不過畢竟是硬撐，會比較熱，電源供應器可能也會比較短命...