È possibile aumentare l'output di una porta USB del laptop a 12 watt?

Ho un dispositivo USB che richiede 12 watt per caricarsi.

Il mio laptop sembra produrre meno di quello.

La mia domanda è: è possibile aumentare l'output di una porta USB del laptop a 12 watt?

No. Questa è fisica di base. Non c'è pranzo (o energia) gratuito.

Se il laptop emette solo 500 mA a 5 V, ad esempio, si ottengono 2,5 W. È possibile convertirlo in una diversa combinazione di tensione e corrente, ma il risultato non può in media superare i 2,5 W inseriti ( È possibile ottenere una potenza maggiore per brevi periodi, ma chiaramente non è quello che ti stai chiedendo. L'output medio non può ancora superare la media in.). Poiché nessuna conversione sarà efficiente al 100%, otterrai effettivamente un po 'meno energia, mentre il resto verrà dissipato come calore nel convertitore.

Ad esempio, supponiamo che sia possibile realizzare un alimentatore switching con un'efficienza del 90%. Ciò significa che con 2,5 W in ingresso, si ottengono 2,25 W in uscita con altre combinazioni di tensione e corrente. I restanti 250 mW riscaldano l'alimentazione di commutazione. Ad esempio, è possibile ottenere 10 V a 225 mA, 24 V a 94 mA, 2 V a 1,13 A, ecc.

In pratica, no, non puoi. Qualsiasi dispositivo che potresti realizzare per svolgere il lavoro costerebbe di più di quanto valga la pena: procurati un caricabatterie separato.

Olin ha torto nel dichiarare che non è possibile ottenere più potenza che potenza. In realtà, è possibile ottenere più potenza che potenza. Non è possibile ottenerlo continuamente. La cosa che NON PUOI fare è ottenere più energia di quella che hai inserito.

Questo infatti viene fatto continuamente per caricare una batteria. Carichi la batteria con una corrente bassa (bassa potenza) e la batteria può successivamente erogare una corrente molto più alta (più potenza).

L'alimentazione è in tensione * corrente.

L'energia è tensione * corrente * tempo.

5V * .5A * 1 Il secondo è 2,5Joules di energia. Sono 2,5 Watt per 1 secondo

5 V * 2,4 A * 0,2083 Secondi è anche 2,5 Joule di energia. Sono 12 Watt per 0,2083 secondi.

Quindi, potresti caricare un grosso condensatore dalla tua porta USB fino a raggiungere (quasi) 5 Volt. Quindi, lasceresti che il dispositivo si carichi dal condensatore.
Il condensatore si carica lentamente attraverso la porta USB (assorbendo solo 2,5 watt, ma per un tempo relativamente lungo.) Quando si collega il caricabatterie al condensatore, può scaricarsi molto più velocemente (offrendo più energia, ma per un tempo molto breve. )

Passa avanti e indietro (consentendo una quantità adeguata di tempo per i cicli di carica e scarica) e potresti fornire abbastanza energia per caricare il tuo dispositivo - ma ci vorrebbe almeno (12 / 2.5 = 4.8) 5 volte più tempo per caricare rispetto al solito.

Il diagramma mostra di cosa sto parlando. Se si commuta il condensatore su USB, si caricherà a (massimo) 2,5 Watt. Quando commuti il ​​condensatore sul carico, questo si scaricherà a una velocità molto più elevata - il calcolatore del condensatore che ho usato (non quello nel simulatore) dice che R1 si scaricherà ad un massimo di 52Watt - il tuo caricabatterie probabilmente non lo disegnerebbe molto, poiché limita la corrente di carica ..

Dubito che il tuo caricabatterie vorrebbe impulsi, e dubito che varrebbe la pena scoprirlo: un condensatore da 1F costa oltre 50 USD. Tuttavia, si potrebbe fare se ci fosse qualche necessità davvero seria di farlo.

^{simula questo circuito - Schema creato usando CircuitLab}

Le specifiche USB 3.0 consentono una speciale modalità di ricarica della batteria che aumenta l'uscita a 1,5 A, senza consentire il trasferimento dei dati durante quel periodo. Con questa opzione, è possibile utilizzare un adattatore a Y USB per connettersi a 2 porte USB separate. Finché il dispositivo è in grado di effettuare la richiesta, ciò potrebbe fornire fino a un totale di 15 W.

Le specifiche USB 3.1 aggiungono profili di potenza che consentono fino a 5 A tra 12 V o 20 V, offrendoti molto più di quello che ti serve. Tuttavia, si tratta di una specifica abbastanza nuova e non tutti i dispositivi supportano questi profili di potenza.

Come risposta concisa, no. Una porta USB che si attacca alle specifiche USB dell'uscita massima di 500 mA fornisce 5 V * 0,5 A = 2,5 Watt. Con le perdite di efficacia del mondo reale (nominalmente 80 ~ 90% di efficienza), è possibile fornire una tensione più alta con meno corrente o una tensione più bassa con più corrente, ma non è possibile creare lo spegnimento del nulla. La potenza di uscita sarà sempre inferiore alla potenza di ingresso (a meno che non si parli di sistemi teoricamente perfetti, allora l'uscita sarà uguale alla potenza di ingresso).

Detto questo, molte porte USB non ascoltano un'uscita rigorosa da 500 mA. 12W è circa 2,35A a 5V, quindi sostanzialmente un caricabatterie per tablet. I computer Apple, con driver speciali per iPhone e iPad, forniranno questo, per iPad, ma non per le specifiche USB. Altri computer variano.

Poiché la maggior parte dei laptop è dotata di più porte USB, è possibile ottenerlo con un cavo a Y in questo modo:

Ciò non consente a una singola porta di aumentare la sua potenza di uscita, ma consente di dividerla su due di esse.

Suppongo che potresti anche usare più cavi per distribuire l'alimentazione su più porte, anche se non sono sicuro di consigliarlo.

Sebbene io sia d'accordo praticamente con tutto ciò che Olin ha detto, in questo caso particolare potrebbe non essere del tutto corretto.

Alla fine sono andato a controllare Wikipedia perché avevo una vaga memoria che USB3 potesse essere in grado di fornire maggiore potenza; controlla le capacità di erogazione di energia dichiarate di 3.0 e 3.1 nell'ultimo paragrafo di ciascuna.