现在有些笔记本电脑使用额定电压正好为 19 伏的外部电源。这不是任何合适的倍数。让我很困惑。

这不是提出的设计问题，但它与电池充电系统的设计有关。

概括：

• 电压略高于锂离子电池完全充电电压的倍数——几乎每台现代笔记本电脑都使用这种类型。

• 大多数笔记本电脑使用锂离子电池。

• 19 V 提供的电压适用于使用降压转换器为多达 4 个串联的锂离子电池充电，以有效降低多余电压。

• 可以容纳串联和并联电池的各种组合。

• 可以使用略低于 19 V 的电压，但 19 V 是一个有用的标准电压，可以满足大多数情况。

几乎所有现代笔记本电脑都使用锂离子 (LiIon) 电池。每个电池由至少多个串联“串”的锂离子电池组成，并且可能由多个串联串的多个并联组合组成。

锂离子电池的最大充电电压为 4.2 V（勇敢者和鲁莽者为 4.3 V）。要为 4.2 V 电池充电，至少需要稍高一点的电压，以提供一些“净空”，以允许充电控制电子设备发挥作用。至少大约 0.1 V 额外可能会起作用，但通常至少 0.5 V 会有用，并且可能会使用更多。

一节 = 4.2 V
两节 = 8.4 V
三节 = 12.6 V
四节 = 16.8 V
五节 = 21 V。

充电器通常使用开关模式电源(SMPS) 将可用电压转换为所需电压。SMPS 可以是升压转换器（升压）或降压转换器（降压）或根据需要从一个转换到另一个。在许多情况下，降压转换器可以比升压转换器更高效。在这种情况下，使用降压转换器可以为多达 4 个串联电池充电。

我见过笔记本电脑电池

3 节串联 (3S),
4 节串联 (4S),
6 节 2 节 3 节并联 (2P3S),
8 节 2 节 4 节并联 (2P4S)

并且使用 19 V 的电源电压，可以为 1、2、3 或 4 个串联的锂离子电池以及任意数量的并联锂离子电池充电。

对于 16.8 V 的电池，为电子设备留出 (19−16.8) = 2.4 伏的净空。其中大部分是不需要的，差异由降压转换器提供，它充当“电子齿轮箱”，以一个电压吸收能量，并以较低电压和适当较高的电流输出。

假设 0.7 V 的裕量，理论上可以使用来自电源的 16.8 V + 0.5 V = 17.5 V，但使用 19 V 可确保有足够的空间应对任何可能发生的情况，并且在降压转换器转换时不会浪费多余的电压根据需要降低电压。SMPS 开关（通常是MOSFET）、SMPS 二极管（或同步整流器）、接线、连接器、电阻式电流感应元件和保护电路中可能会出现电池以外的电压降。尽可能少的下降是可取的，以尽量减少能源浪费。

当锂离子电池接近完全放电时，其端电压约为 3 V。允许放电到多低取决于与寿命和容量相关的技术考虑。在 3 V/cell 1/2/3/4 电池的端电压为 3/6/9/12 伏。降压转换器适应这种降低的电压以保持充电效率。一个好的降压转换器设计可以超过 95% 的效率，并且在这种应用中的效率绝不应该低于 90%（尽管有些可能）。

我最近用 6 芯的扩展容量版本更换了 4 芯上网本电池。4 芯版本以 4S 配置运行，6 芯版本以 2P3S 运行。尽管新电池的电压较低，充电电路仍能适应变化，识别电池并进行相应调整。在不是为容纳较低电压电池而设计的系统中进行此类更改可能会损害电池、设备和用户的健康。

选择 19 伏是因为它舒适地低于 20 伏，这是可以被认证为具有非固有功率传输限制的 LPS（有限电源）的电源的最大输出电压。

如果您可以将电压保持在或低于 20 伏，那么整个安全认证工作就会变得更容易、更便宜。

为确保您在制造公差的限制范围内，请降低 5%，即 19 伏。你在这。它与电池组组织或 LCD 屏幕无关。

Russell 的回答 ( https://electronics.stackexchange.com/a/31621/88614 ) 在查看细节方面做得很好。该答案更侧重于您问题的更广泛方面。

通常，具有市电供电的移动设备将接受是某些单个电池电压的倍数的电压。

我不认为这通常是正确的。

确实，有些设备的电源输入的额定电压是标称电池电压的某个倍数。它们往往是可以使用电源或电池供电但不使用电源为自己的电池充电的设备。为自己的电池充电的设备是另一回事。

通常，您希望充电电路的输入电压在整个充电周期内高于电池电压。

锂离子/聚合物电池的标称电压为 3.7V 左右，但完全充电所需的电压更像是 4.2V，完全放电时的电压可能更像是 3V。笔记本电脑电池通常有 3-4 节串联电池。因此 19V 为充电电路提供了合理的净空。

带有单节锂离子电池的手机、平板电脑和类似的移动设备倾向于使用 5V 的输入电压。我敢肯定，这部分是因为想要用掉 USB，但也因为它为单节锂离子/聚合物电池充电提供了合理的空间。

这是一个极好的“逆向”工程设计问题。

所有移动计算机都可能使用类似的下变频器直流-直流电池充电器原理，但可能使用不同的芯片和配置文件，这些芯片和配置文件由笔记本电脑管理，而不是外部充电器。通常可以使用具有更大容量的更宽范围的充电器电压，因为内部能够降低通常比指定范围更宽的输入范围。极端范围可能会在显示全亮时在死充电期间降低效率并增加最大功率。背光是最大的稳定消耗，CPU/GPU 具有最大的高性能使用峰值。（i7 四核等）

通用电池充电器。
我在长途旅行中购买了通用充电器。后来我选择用它来驱动 60 瓦的 LED。充电器规格为@15~24V，最大63W。它在可互换同轴电源插头之前有一个 6 针接头。其中一个引脚是用于插头电压的远程感应线，以补偿直流线路损耗。我对输入进行了表征，发现它可用于在 5~50V 范围内调节输出，其中 2.5V 输入控制范围以 3V 为中心。我使用了一个 Log Pot、几个电阻器、一个 LED 和一个帽，以使用所有可用功率来控制这个定制的调光器从 10% 到 100%，我的妻子对凸窗上的 LED 阳光和防眩光的黑色鸡蛋板条箱非常满意。它比最大的阳光直射亮约 3 倍。

在任何情况下，每台移动计算机都必须调节外部电源，因此确切的电压不是那么重要，您可以使用更宽的范围。输入电压越低，电流越高，反之亦然，它应该可以工作，但效率可能会在整个范围内变化。

大多数手机倾向于在较低的电池电压下运行，以降低电池组的 ESR，这会影响负载下的电压降和交叉调节纹波传播到进一步的稳压器，这些稳压器为内部 CPU/I/O 和外围设备在板上降压和升压，例如5 & 12V。

更大的移动 PC 包包括：

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

有用的事实：您可以在没有安装电池的情况下运行移动计算机，因为电池管理调节器根本不用于运行内部 DC-DC 调节器。这有助于减少旧笔记本电脑的热负荷并减少电池热老化，即使它们保持@100% 没有耗尽。（但您会因电源故障而关机。）

您也可以使用具有足够电压的更大电源充电器来降低电池电压，只要有足够的电源，它就不会对效率产生太大影响。