为什么电灯、电视和风扇等家用电器直接使用交流电源,而手机和笔记本电脑使用适配器将交流电转换为直流电?
交流和直流设备
这主要是由于与普通电子设备所需的电压相比,线路电压“高”,而且是安全的。
使用大量电力的设备(如灯和风扇)可直接在电源线电压下运行。保护用户免受较高电压影响的成本被更有效地使用电源而不必转换它所抵消。
带有电子设备的设备需要低电压来运行电子设备。这意味着一个额外的电源,它将高线电压转换为电子设备所需的低电压。它也转换为直流电,因为电子设备需要直流电才能运行。
鉴于在线路电压和设备的实际内部之间存在这个转换器,制造商可以选择放置它的位置。在某些情况下,将此转换器置于设备外部是有意义的。这减轻了保护用户免受设备高压影响的需要。我在这里更详细地介绍。
一些电子设备足够大,将电源放入内部是有意义的。您的电视示例属于此类。它仍然是一个内部运行在低压直流电的电子设备,但它足够大,电源是内部的。
你得从“为什么电网电压是110VAC/220VAC”说起。所以它是交流电,因为这样很容易通过变压器转换电压或移动电机(交流电)。这两个原因早在电子产品出现之前就已经存在。
对于电视、笔记本电脑等电子产品,您将始终需要直流电,并且远低于 160V/315V(整流交流电)。这是因为半导体是如何工作的——不像真空管(我不知道,我还没那么老)。
那么为什么我们有时在设备内部有电源,有时在外部呢?这是因为应用方面的考虑。笔记本电脑——你不想在移动时在里面有电源。所以你使用一些外部的东西,你可以留在家里。
对于电视来说,这无关紧要,所以通常情况下最好让客户把它放在里面。尽管有时对于极其纤薄的设备,电源仍然是外部的。
我有一种感觉,即使这里给出的大多数解释大部分都是正确的,但他们并没有真正回答 OP 的要求。这很有趣,因为我认为解释应该只有几句话。
交流电从您的插座中流出的主要原因是因为长距离传输直流电(尤其是低压直流电)效率很低。(除此之外:至少对于大多数来源而言,产生的电力也是交流电。)当它进入您家时,几乎总是在使用前转换为直流电,因为几乎所有现代设备都需要直流电。需要某种交流电的人会自己产生交流电,而不是使用从插座提供给它的交流电。
只有少数例外。(我暂时只能想到 3 个,但可能还有更多):
电动机:大多数(大型)电动机都使用交流电运行,因此它们可以直接从插座使用。
白炽灯:它们需要热量才能使灯发光。热量来自交流电还是直流电并不重要,因此没有理由对其进行转换。
加热元件:与白炽灯相同
您的电视也不例外,因为它可以在内部转换为直流电,就像您的笔记本电脑使用外部适配器所做的一样。
使用单独的 AC 到 DC 转换器的另一个原因是安全性。笔记本电脑和手机等设备通常是由用户在与皮肤密切接触的情况下操作的。内部交流到直流转换器的小故障可能非常危险。
最简单的解决方案是让线路电压在远离设备的外部处理,并在适配器中进行适当的隔离。该设备只看到低压直流电。