Vape用電安全講義(1) - 低壓低電阻好?還是高壓高電阻好？

常常看到有關主機燒掉的事件

使得媒體找到機會誇大不實報導

也使得很多人不敢入門電子煙

所以想在這邊跟大家以基本的電學原理

來解釋如何安全的使用電子煙

任何電器在合理的使用條件下

基本上都不會有什麼問題

電子煙也不例外

希望大家在稍微了解一些基本電學的情況下

能夠更安全的使用電子煙

以下的內容都歡迎轉載

希望能夠讓大家能夠更加的認識電子煙~

“低壓低電阻好?還是高壓高電阻好？”

首先，我們要先了解2個在電學裡很基礎也很重要的公式：

1.      R(電阻)=V(電壓)/I(電流)。

2.      P(功率)=V(電壓)xI(電流)。

如果我們再將第一條公式帶入第二條裡面，可以再另外得到兩個常用的公式：

1.      P=V^2/R(功率=電壓的平方 除以 電阻)。

2.      P=I^2xR(功率 = 電流的平方 乘以 電阻)。

在了解以上4條公式後，我們來看看接下來的兩種情況：

1.我捲了0.5歐姆的線圈，然後將電壓調到3伏特，代到上述的公式理，可以得到18瓦特(W)的功率。

2.我捲了2歐姆的線圈，將電壓調到6伏特，代到公式裡，得到會有18瓦特的功率。

問題來了，這兩總情況都會得到相同的功率，也就是說使用上會有一樣的感受。但是：到底哪種比較好？

在大家仔細思考了0.0041秒後，可能會覺得說：”第一種情況只需要開到3伏特，簡直既安全又省電阿！”

讓我來幫大家分析一下：

回到我們一開始提到的第一條公式：R=V/I – 著名的”歐姆定律”。

我們將兩種情況分別帶入此公式中，可以得到：

第一種情況會輸出6安培的電流，第二種情況會輸出3安培的電流

所以我們又可以發現說，第一種是”低壓高電流”，而第二種是”高壓低電流”的不同情況。

接下來我要畫一張簡單醜陋的電路圖給大家看：

“電池正極—主機內阻—線圈—電池負極”

這是整個電子煙的粗略功耗迴路架構。

圖上大部分的名詞大家應該都知道。

而”主機內阻”可以想成：為了能夠將穩定的電源供應到你的線圈上，主機裡會需要一些晶片、電晶體、半導體、電感等元件來達成穩壓效果，而這些元件都一定會有電阻的存在。

所以：電流從電池正極開始走，經過主機內阻、線圈，最後回到電池負極形成一個迴路。

一般來說，主機內阻會非常小；而在同一條迴路上，流過上面所有部分的電流都會一樣。就像是水管：同一條水管裡流經的水量都會一樣。

我們再回到一開始介紹的公式：P= P=I^2xR(功率 = 電流的平方 乘以 電阻)

然後假設一些參數：我們假設”主機內阻”=0.2歐姆。

所以在前面提到的第一種設定情況：0.5歐姆的線圈，6安培的電流。

可以帶入算出”主機內阻”所消耗的功率=7.2瓦特。

接著我們再算算看第二種情況：2歐姆的線圈，3安培的電流。

計算後得到”主機內阻”所消耗的功率=1.8瓦特。

好，我們終於得到粗略的結論了：第一種情況”主機內阻”的功耗竟然是第二種情況的4倍！

那這樣的結論代表什麼意思呢？另外“主機內阻”偷拿的功率用到哪裡去了？

根據能量守恆定律，“主機內阻”所消耗的能量不會消失，必然會變成亂度最高的”熱能”。

這些熱能會使主機的內部元件發燙，在極端的情況下，可以將你的主機燒出一個洞，甚至變成一團火球。

如果我再把線圈的歐姆數捲得更低，比如說0.1歐姆，一樣18瓦特的設定好了，

計算後得到”主機內阻”會拿走大約13.42瓦特的功率。

也就是說，我要用18瓦特的功率，結果主機就跟電池偷拿了13.42瓦特，這樣會安全嗎？

最終的結論很明顯：

在同樣的功率配置下，高電壓配高電阻會是更安全高效的選擇，且使用上的感受會完全一樣。

雖然在本人大篇幅的推導下，把高電壓高電阻的搭配講得比金柯拉還神，但還有一件事情我們必須要面對：開關穩壓器的效率問題，這是不管高壓高阻，還是低壓低阻都要面對的問題。

詳細內容就等以後有機會再跟大大們分享。

感謝大家耐心的看完

再重申一次：”歡迎無條件隨意轉載”

Vaping is the Future!