現在，有些筆記本電腦使用的外部電源的額定電壓恰好為19伏。那不是適合的倍數。

這不是我所提出的設計問題，但它與電池充電系統的設計有關。

摘要：

• 電壓略高於鋰離子電池（幾乎所有現代筆記本電腦都使用的鋰離子電池）的完全充電電壓的倍數。

• 大多數筆記本電腦使用鋰離子電池。

• 19伏提供的電壓適用於最多充電4次。 x使用降壓轉換器串聯的鋰離子電池，可有效降低多餘電壓。

• 可以容納串聯和並聯電池的各種組合。

• 可以使用略低於19V的電壓，但是19V是有用的標準電壓，可以滿足大多數情況。

幾乎所有現代筆記本電腦都使用鋰離子（LiIon）電池。每個電池至少由串聯的“串”中的多個鋰離子電池組成，並且可以由若干串聯的串的並聯組合組成。

一個鋰離子電池的最大充電電壓為4.2V（勇敢的和笨拙的為4.3V）。要給4.2 V電池充電至少需要稍微多一點的電壓才能提供一定的``裕量''，以使充電控制電子設備正常工作。至少可以增加約0.1V的電壓，但通常至少有用0.5V的電壓，並且可以使用更多的電壓。

一個單元= 4.2V
兩個單元= 8.4V
三個單元= 12.6V
四個電池= 16.8V
五個電池= 21V。

通常，充電器使用開關模式電源（SMPS）將可用電壓轉換為所需電壓。 SMPS可以是 Boost轉換器（使電壓升高）或 Buck轉換器（使電壓降低）或根據需要從一個交換到另一個。在許多情況下，降壓轉換器可以比升壓轉換器更高效。在這種情況下，使用降壓轉換器，最多可以串聯充電4個電池。

我看到了

3個串聯電池（3S），
4個串聯電池（4S），
2個並聯的3串電池6個筆記本電池（2P3S），2個並聯的4串（2P4S）

中的8個電池，並且源電壓為19V，可以對1個，2個，3個或4個鋰離子電池串聯充電以及任意數量的並行字符串。

對於16.8 V的電池，電子設備的裕量為（19−16.8）= 2.4伏。大部分功能都是不需要的，差值由降壓轉換器來彌補，降壓轉換器充當“電子齒輪箱”，以一個電壓吸收能量，然後以較低的電壓和適當的較高電流輸出能量。

有了0.7 V的裕量，理論上可以使用電源的16.8 V + 0.5 V = 17.5 V-但是使用19 V可以確保有足夠的可能發生，並且不會因降壓轉換器轉換而浪費掉多餘的功率根據需要降低電壓。 SMPS開關（通常為 MOSFET），SMPS二極管（或同步整流器），佈線，連接器，電阻式電流感測元件和保護電路中可能會出現電池以外的電壓降。為了使能量浪費最小化，需要盡可能小的降落。

當鋰離子電池接近完全放電時，其端電壓約為3V。允許將其放電到多低取決於壽命和容量方面的技術考慮。在3V / cell的情況下，1/2/3/4電池的端電壓為3/6/9/12伏。降壓轉換器可適應這種降低的電壓，以保持充電效率。好的降壓轉換器設計可以超過95％的效率，在這種應用中，絕不能低於90％的效率（儘管有些可能）。

我最近將上網本電池替換為4電池，而擴展容量版本替換為6電池。 4單元版本在4S配置中運行，而6單元版本在2P3S中運行。儘管新電池的電壓較低，充電電路仍能適應變化，識別電池並進行相應調整。在未設計為容納低壓電池的系統中進行此類更改可能會損害電池，設備和用戶的健康。

之所以選擇19伏是因為它可以舒適地低於20伏，這是可以被認證為非固有功率限制的LPS（受限電源）的電源的最大輸出電壓。

如果您可以將電壓保持在20伏或更低，那麼整個安全認證工作將變得更加容易和便宜。

為確保您在製造公差範圍內，請降低5％，即19伏。你在這。它與電池組的組織或LCD屏幕無關。

Russell的答案（ https://electronics.stackexchange.com/a/31621/88614）在查看細節方面做得很好。該答案更多地集中在問題的更廣泛方面。

通常，具有市電電源的移動設備將接受的電壓是單個電池電壓的倍數。 blockquote>

我不認為這通常是正確的。

確實，某些設備的電源輸入的額定電壓是電池額定電壓的幾倍。它們往往是可以用市電或電池供電的設備，但不會通過市電為自己的電池充電。對自己的電池充電的設備是另一回事。

通常，您希望充電電路的輸入電壓在整個充電週期內都高於電池電壓。

鋰離子/聚合物電池的標稱電壓約為3.7V，但對其完全充電所需的電壓更像是4.2V，而完全碟形充電時的電壓可能更像是3V。筆記本電腦電池通常串聯3-4個電池。因此19V為充電電路提供了合理的餘量。

帶有單節鋰離子電池的手機，平板電腦和類似的移動設備傾向於使用5V的輸入電壓。我敢肯定，這在一定程度上是出於對USB的渴望，也是因為它為單節鋰離子/聚合物電池的充電提供了合理的餘量。

這是一個很好的“反向”工程設計問題。

所有移動計算機可能都使用類似的下變頻器DC-DC電池充電器原理，但可能使用不同的芯片和配置文件。 >由筆記本電腦管理，而不是由外部充電器管理。通常可以使用具有更大容量的更寬範圍的充電器電壓，這是因為內部具有降低通常比規定範圍寬的輸入範圍的能力。當顯示器處於全亮度狀態時，極限範圍可能會降低效率並增加無電充電期間的最大功率。背光是最大的穩定輸出，而CPU / GPU在高性能方面具有最大的峰值。 （i7四核等）

通用電池充電器。
我在長途旅行中購買了通用充電器。後來我選擇使用它來驅動60瓦的LED。規格為@ 15〜24V，最大63W。它在可互換的同軸電源插頭之前有一個6針接頭。引腳之一是用於插入電壓的遠程感測線，以補償DC線損。我對輸入進行了特性分析，發現它可用於以3V為中心的2.5V輸入控制範圍來調節5〜50V的輸出。我使用了一個對數電位器，幾個電阻器，一個LED和一個蓋帽，以使用所有可用功率將此自定義調光器控制在10％至100％之間。我的妻子對凸窗上的LED陽光和防眩目的黑雞蛋條板箱感到非常滿意。最高比直射陽光高出三倍。

在任何情況下，每台便攜式計算機都必須調節外部電源，因此確切的電壓並不是那麼關鍵，您可以擴大範圍。輸入電壓越低，電流越高，反之亦然，它應該起作用，但效率可能會在整個範圍內變化。

大多數移動設備傾向於在較低的電池電壓下運行，以降低電池組的ESR，這會影響負載下的電壓降以及從傳播到其他調節器的交叉調節紋波，從而為內部CPU / I / O板載降壓和升壓和外圍設備，例如5 & 12V。

更大的移動PC包包括；

9電池= 10.1V（3P3S）10電池= 7.4V（5P2S）12電池= 14.8（3P4S）

有用的Factoid：：您可以運行未安裝電池的移動計算機，因為根本不使用電池管理調節器來運行內部DC-DC調節器。這有助於減少舊筆記本電腦上的熱量負荷，並減少電池的熱老化，即使它們保持100％不漏電。 （但是您會因電源故障而關閉。）

您還可以使用帶有足夠電壓的大型電源充電器來降低電池電壓，並且只要長時間不影響性能，就不會對電池產生太大影響。因為有足夠的動力。

筆記本電腦依靠電池工作的時間取決於筆記本電腦消耗的瓦數與電池消耗的瓦數。雖然屏幕的亮度（尤其是大屏幕的亮度）確實會產生顯著影響，但隨著時間的推移，平均消耗是相當固定的。更多的能量（瓦特小時），因此您需要更多或更大容量的電池。筆記本電腦的大小通常會限制電池的大小，因此通過使用更多的電池可以獲得更多的電量，並且通常將這些電池串聯（當串聯而不是並聯使用時，需要較少的電路（更便宜）才能正確充電）然後得出筆記本電腦的原始工作電壓。然後，內部DC / DC轉換器會獲取原始的未調節電壓，並產生電子設備所需的已調節低壓（3.3VDC等）。

要給這些電池充電，內部充電電路需要一個比鋰電池充滿電的電壓高大約一伏的輸入電壓。另外，中國製造的外部電源的輸出容差通常為+/- 5％。值得注意的是，實際輸出電壓必須在工作負載下測量。由於直流電纜中的IR（電流x電阻）下降（損耗），並且外部電源的負載調節率通常為負，因此空載時它總是更高。

電源對於關鍵應用，它具有稱為“感應”的功能，該功能可測量負載或連接器上的輸出電壓並自動補償IR損耗，但我從未在外部電源中看到過。 （儘管我們正在為軍用5V / 80W應用構建定制的，因為18A僅流過幾英尺的銅線，IR損耗顯著）

所有這些因素以及常用的4節鋰電池串聯使用，可在筆記本電腦電池上“更大”或更長時間運行，最終您需要標稱的19VDC外部電源，實際上它的電壓範圍為17-20 VDC 。用於產生較低DC電壓的內部DC / DC轉換器和電池充電電路很容易接受該範圍，再加上大概幾伏的電壓。您可以通過使用可變輸出電源並降低電壓直到“充電指示燈”熄滅來測試較低的接受電壓。但是，您必須測量連接器上的電壓。不要測試高接受電壓，因為您很容易炸毀DC / DC轉換器，使筆記本電腦變得虛假，這通常是您輸入電壓過高的唯一指示。

BTW，19VDC也是需要更長的運行時間來增加瓦特小時數，而大型筆記本電腦則需要降低電流，因為無處不在的桶形連接器只能承受5A的電流-這確實是一個很好的選擇。大多數為2-3A。這是您不希望在PC開機時插入和拔出該連接器的主要原因，因為這樣會燒壞觸點，最終導致該連接器中的觸點不可靠。

了解有關PC的更多信息連接器，請參見： https://en.wikipedia.org/wiki/DC_connector

BTW2，PC還具有電池“電量監測計”，可告訴您使用電池工作還剩下多少運行時間。該“量規”必須跟踪進出電池的電流。 （當電流放電/充電效率接近100％時，將監視電流平衡而不是能量，而能量效率會發生變化，並且顯著低於100％）。儘管它們的實時性相當準確，但它們的誤差會隨著時間的推移而累積，並且鋰電池的容量會隨著使用時間，工作溫度和充電週期而下降。這通常會導致您的PC“告訴”您沒有剩餘的運行時間，並且實際上當電池可能仍處於50％的容量時，它會關閉，從而導致您外出購買新電池。 （且價格昂貴）電池組。插入更換電池後，PC會識別出新電池並重置其電池容量設置。在（一些/很多/大多數？）PC的最下方，有一個電池容量校準程序。如果可以訪問，則PC將執行兩次放電和重新充電的例行程序，以重新校準電池容量，使原始電池組再保留一兩年，儘管操作時間有所減少。

19伏用於為具有多個串聯鋰離子電池的電池組充電。筆記本電腦的內部電子設備由電池電壓和/或交流適配器的19伏開關穩壓器供電。由於使用過程中電池電壓因放電而下降，因此可以為筆記本電腦提供良好的運行時間。這是19伏特的唯一原因。它與筆記本電腦的實際內部結構無關，除了內部開關穩壓電源可適應不斷變化的電池電壓，並為內部系統（CPU，內存，硬盤等）提供恆定的穩壓電壓。

如果您在筆記本電腦上檢查液晶屏所需的電壓，我想您會找到答案的。我一直在拉很多筆記本電腦的液晶顯示器，我發現它們需要高電壓。

電壓分為12v和5v。非便攜式微型計算機使用相同的19v輸入，沒有任何單元格或顯示器。

兩個導軌是主板@ 12V（為此提供了+/- 5V和3.3V）外圍設備@ 5V，用於驅動器和USB。這些通常是由於旋轉而分裂的。這會消耗最大電流，並且需要為此設計主板（查看交流電源內部，您會看到大的電容器和電感器）。出於相同的原因，台式機通常會通過大量端口和菊花鏈/集線器來拆分USB +/- 5V。他們還提供了用於GPU的其他導軌。

所有這些都是為了使主板（CPU，內存，I / O）的電壓保持恆定。外圍設備可以更好地容忍可變電壓（用於SSD和USB的電動機和固態DC-DC轉換器）。

硬盤驅動器仍然是電動機，並且在12v級別運行。

當陳舊的固態硬盤讓位到19v時，硬盤將消失。當母板上的所有現有固態元件都變得更加高效時，就像IC從12v CMOS移至當今的1.8v至3.3v的低水平一樣，對大於5v的需求將消失。電池將變成一個電池。

19伏特是筆記本電腦之前的“凸耳”的日子所剩無幾的。筆記本電腦之前的計算機必須為主板產生-5、5和12伏特的電壓。他們有一個帶四線插頭的獨立電源。很快，這只是一個2線插頭，筆記本電腦內部產生了3個電壓。我假設-5至12為17伏，再加上2伏，這是調節功率的餘量。那是剩下的。 jmarc@gmx.com