[060311/21]

ノートPC動作電圧範囲を、調べてみました  補足アリ.

先日、マルチACアダプタを作った際、“電源電圧値はラフでいい”と云う根拠を、ずっと以前のPC110のデータでしか持っていなくて、不安/不満だったので、最近のノートPCで少し調べてみました。
ただし、採取データは手元のマシン固有の特性かも。

流石に、使用されている電源用IC類の進歩でしょうか、新しめの機種は凄く許容範囲が広がっている印象を受けました。
例えば、FLORA 270GXなどは、標準19Vですが、高い方は25V、低い方は12Vでも平気!(ただ、HDDの動作時などには電流が急増しますが)
左写真、それの<クリック>と<プッシュで>、標準、高位と低位のメータ指示の様子。(フルスケール=25Vレンジ

残念ながら、吾れらが旧型ThinkPadは、低い方ではあまりマージンが無いようでした。
後で、PCへの入力電力を計算してみたら、ほぼ一定だったので、感心して納得!
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電圧-電流特性の測定.
ノートPCの電源電圧の許容範囲の考え方として、細かくは、性能の維持や長時間安定性など色々な制限項目をクリアする範囲とすべきでしょうが、ここではアマチュア的に極く単純化して、“兎に角正常に動作し、入力電流が不連続に変化しない範囲”としました。

電圧測定はテスタ、電流測定は直流安定化電源内蔵の電流計を使いました。測定値の精度については問題にせず、正常動作確認のために、大体の連続性だけを見ました。

手持ちの安定化電源の最大出力電圧が15Vなので、上げ底にするため12V,3.3AのACアダプタを直列接続で援用。
電圧値の高い方はテスタの25Vレンジでの最高値25Vまで、最低値は上げ底分12Vまでで測定打ち切りです。
APMが動作していたり、HDDのアクセスがあったり、バッテリの充電途中やバッテリが不良だと電流が大きく変化するので、これらは出来る限り排除して、安定化させて測りました。なので、電流は最低値ではないが、かなりそれに近いと思います。(SCANDISKなどをやらせながらなら、多電流の方で採取出来るかとは思いましたが、面倒なので今回は止め!)

電源電圧の範囲(グラフに「電力」を追加).

左のグラフは、いずれも
横軸は、印加電圧(単位:V)
縦軸は、入力電流(単位:A)
太線は、入力電力/20=電圧・電流積/20(単位:W)
上のグラフは実測の結果で、左は旧型ThinkPadと異物1台のデータ。右は比較的最近(?)の機種で定格19V機のデータ。(HDDのアクセスがあると、これらの2〜3倍の電流になります。バッテリ充電中だと、更に増えます。ディスプレイの輝度を絞ると多少電流は減りますが、測定時は輝度最大で固定)
入力電力は、全範囲で殆ど変化していません。(PC内部の電源制御回路が、効果的に働いている模様)

右側のグループは、電源電圧を変化させても、(電流は変わりますが)広い範囲で安定して動作しています。
(従って、定格19Vであっても、16Vアダプタで動作するわけです。電圧・電流積もやや低くなるので、多少電気代は安くなる?

他方、左側の旧型TPグループは、電圧の高い方はあまり問題無さそうですが、低い方は15V辺りを切ると入力が無くなったものとしてバッテリに切り替えようとします。バッテリが在れば切り替わりますが、無いとシャットダウン。早いものだと15V弱で断。遅いものでも14Vで断。(だから、アダプタ電圧の16Vはギリギリの設定かな?)

このTP600で、電圧の高い方で見られる異常は、「インバータ不調」らしく非表示状態に。実は、本体の方はまだ動作していて電流はゼロではなかったんですが。でも、異常は異常なので、強制的に打ち切り!
また、このTPi1400は定格19Vなので右側のグループのはずなんですが、低い方ではやはり弱い。

尚、左側の中で一つだけ異質なこのVA23Dは、定格15Vだったので左のグループへ入れたのですが、これは上も下もヘナチョコでした。(電源設計手法が古い?)

小理屈.
上のようなデータでは、確かに広い範囲で安定に動作しているように見えます。
しかし、指定値から大幅に外れたACアダプタを使った場合、内部でどれだけアンバランスや歪が生じるかは判りません。それが長期的な運用では、瑕疵になる恐れも。だから、一番無難な策は、指定通りのものを使う事でしょう。

でも、考えると、当苑のPCどれを取っても(ジャンクだから何時壊れるか分からない)瑕疵内蔵品そのものですから、・・・“長期安定性?”なんて、今更何をか云わんや!ですね。
だから、適当なACアダプタが無い時などには、16V品でも12V品でも動かせるなら、迷う事なく使うことにしてます。(自称良ゐ子が、冒険しないでどうするかってんです!d(^^;)

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