قبل از بازرسی، مطمئن شوید شارژرخارج از شبکه

آسیب مکانیکی معمولاً یک معاینه خارجی را نشان می دهد. در مورد منبع تغذیه ما، مشکل از کابل پایه کانکتور مغناطیسی بود. اگر کابل از بیرون دست نخورده به نظر برسد، ممکن است آسیب در داخل عایق یا کانکتور باشد.

مراقب باشید و سعی کنید از منبع تغذیه معیوب استفاده نکنید، می تواند برای لپ تاپ و سلامت شما خطرناک باشد!

ما اقدام به تعویض کابل با کابل جدید می کنیم. برای انجام این کار، باید منبع تغذیه را جدا کرده و با لحیم کاری کابل قدیمی را با کابل جدید جایگزین کنید.

مرحله 2 - جدا کردن منبع تغذیه

برای دسترسی به داخل منبع تغذیه، لازم است دو نیمه تشکیل دهنده بدنه بلوک را از هم جدا کنید. نیمه ها به هم چسبیده اند، بنابراین باید از زور استفاده کنید.

براکت های طراحی شده برای سیم پیچی کابل را هنگام حمل و نقل دستگاه باز می کنیم. همانطور که در تصویر نشان داده شده است انبردست ها را وارد می کنیم و با کمی تلاش آنها را باز می کنیم تا نیمه های بدن شروع به جدا شدن از یکدیگر کنند. روش را از طرف دیگر تکرار می کنیم.

مرحله 3 - کابل را برای لحیم کاری آماده کنید

بعد کیس را کاملا باز می کنیم.

مرحله 4 - کابل را برای لحیم کاری آماده کنید

محافظ مسی را که داخل منبع تغذیه را می پوشاند با دقت باز کنید.

مرحله 5 - برش کابل

مراقب باشید، صفحه نمایش با یک پا به تخته متصل است، به آن آسیب ندهید.

مرحله 6 - لحیم کاری کابل

سیم های کابل را از روی برد لحیم می کنیم. برای ساده سازی لحیم کاری، توصیه می کنیم از اسید لحیم کاری استفاده کنید. سپس کابل جدید را لحیم کنید.

مرحله 7 - مونتاژ منبع تغذیه

ما نیمه های منبع تغذیه را با استفاده از چسب برای محصولات پلاستیکی مونتاژ می کنیم. ما از چسب فوق العاده جهانی "Moment" استفاده می کنیم.

برای راحتی کار از ابزار Spudger استفاده کردیم که به یکی از نیمه های بلوک چسب زد.

آیا تا به حال به این فکر کرده اید که چگونه می توانید شارژر را در تندرا تعمیر کنید؟

بیایید یک موقعیت فرضی را در نظر بگیریم. شما یک هیپستر با مک بوک و همچنین یک زمین شناس هستید. شما به جایی دور، بسیار دور رسیدید و با خیال راحت شارژر را شکستید، نشستید و گریه کردید، جایی که اکنون برای پردازش تصاویر و نوشتن مقاله است.

اما مشکل راه حلی دارد

پس از گوش دادن به صحبت های همکاران و دور انداختن نیمی از قطعات غیر ضروری، تنها چیزی که نیاز دارید این است: یک پاک کن، یک سیم پیچ پشه، سنجاق، یک چاقو، نوار برق.

اول از همه، یک نظریه کوچک.

یکی از ویژگی های کلیدی پلاگین حافظه مغناطیسی مک بوک این است که می توان آن را در هر جهت وارد کرد. خوب، در واقع مغناطیسی است، بله. اثر به شرح زیر حاصل می شود:

اولین و پنجمین تماس از قیطان بیرونی ایجاد می شود. شاخه دوم و چهارم از درونی منشعب می شود. بنابراین، مهم نیست که چگونه آن را بچسبانید، نمی توانید مثبت را با منفی اشتباه بگیرید. بیرونی بیرونی می ماند، درونی درونی می ماند.

هیچ آهنربایی در کانکتور وجود ندارد. روی مک بوک هست

پس چه باید کرد؟

برای شروع، پین هایی را که در آینده به تماس تبدیل می شوند، ببرید. سپس یک جفت بردارید و پاک کن را با آنها سوراخ کنید. بعد، باید به حداکثر برش داده شود. وظیفه اصلی در این مرحله این است که پین ​​ها را در یک موقعیت خاص ثابت کنید.

پس از آن با دقت از پاک کن باقیمانده فرمی می سازیم که بستری برای تمامی مخاطبین ما چه خارجی و چه داخلی خواهد بود. آنچه را که به کجا می رود مشخص می کنیم و ساختار موجود را می چسبانیم تا انتهای تیز همان تماس ها را تشکیل دهند. سپس آنها را با خیال راحت قطع می کنیم.

وقتی بعد از بار چهاردهم معلوم شد که آنها را در جایی که باید بچسبانیم، مرحله بعدی را شروع می کنیم. این داستان را ابتدا با قیطان داخلی و سپس با چسب می پیچیم.

از دهمین بار معلوم می شود که این کار را منظم انجام می دهد. اینجا، به طور کلی، و همه.

اگر متوجه شدید که باتری شما مک بوک پرودیگر از آداپتور بومی شارژ نمی شود، عجله نکنید تا آهن لحیم کاری را در آن فرو کنید. با وجود اینکه احمقانه به نظر می رسد، اولین کاری که باید انجام دهید این است:

1. مطمئن شوید که تماس در سوکت قابل اعتماد است (از یک شکسته استفاده نکنید).

2. مطمئن شوید که برق در پریز وجود دارد (دستگاه دیگری را که می‌دانید کار می‌کند به آن وصل کنید).

3. بررسی کنید که اجسام خارجی در پریز برق لپ‌تاپ قرار نگرفته باشند (معمولاً خرده‌های غذا، گرد و غبار فشرده و سایر حشرات به آنجا می‌رسند).

4. کنتاکت های زرد کانکتور را به دقت بررسی کنید. آنها نباید سوزانده شوند، سیاه شوند، اکسید شوند. وقتی می خواهید آنها را به داخل غرق کنید، پین ها باید بدون گیر کردن برگردند. توصیه می شود یک بار دیگر روکش طلاکاری شده را خراش ندهید.

5. اطمینان حاصل کنید که سیم از آداپتور به کانکتور آسیب مکانیکی نداشته باشد، چین و چروک، سیم های برهنه از زیر عایق بیرون نزند، توسط صندلی اداری رانده نشده باشد و غیره. یک سیم آسیب دیده را می توان به راحتی با دستان خود برای هر بخش دیگری از بخش مناسب جایگزین کرد. در مک بوک ها فقط دو سیم از منبع تغذیه به کانکتور Magsafe 2 می رود:

اگر فرد بسیار خوش شانسی هستید، به سادگی جدا کردن آداپتور از شبکه برای چند دقیقه می تواند شما را نجات دهد. این اتفاق می افتد که به دلیل افزایش برق، شارژر به حالت حفاظتی می رود و به زمان نیاز دارد تا فکر کند قفل مجدداً تنظیم شده است.

گاهی اوقات وقتی آداپتور را به مک بوک خود وصل می کنید، نشانگر شارژ روشن نمی شود، اما در واقع در حال شارژ شدن است. واقعیت این است که نشانگر مورد نظر (نارنجی یا سبز) با دستور کنترل کننده مدیریت سیستم SMC واقع در مک بوک به آتش کشیده می شود. گاهی اوقات، به دلیل خطاهای انباشته، SMC شروع به از کار افتادن می کند و سپس تنظیم مجدد کنترلر کمک می کند.

برای انجام این کار، باید آداپتور را به مک بوک کاملاً خاموش (غیر خواب، یعنی خاموش) متصل کنید، کلیدهای ترکیبی Shift + Control + Option را فشار دهید و بدون رها کردن آنها، Power را فشار دهید. سپس، همزمان با رها کردن همه دکمه ها، لپ تاپ را با کنترلر ریست روشن کنید.

اگر همه چیز شکست خورد، باید دقیقاً با همان مک بوک دوستی پیدا کنید و با احتیاط شارژرها را با او عوض کنید و سعی کنید به شارژر او وصل شوید. لازم نیست که یک دوست دقیقاً همان آداپتور را داشته باشد - یک آداپتور قدرتمندتر نیز کار خواهد کرد. نکته اصلی در اینجا این است که اتصالات مطابقت دارند. [اظهار نظر : طبق یکی از نظرات این مقاله، کمتر از بلوک قدرتمندمنبع تغذیه نیز برای آزمایش مناسب است]

اگر باتری مک‌بوک شما با شارژر شارژ نمی‌شود و وقتی شارژر شخص دیگری را وصل می‌کنید، همه چیز همانطور که باید کار می‌کند، شارژر شما خراب است. کلاه شما شجاع ترین ها می توانند به همسرشان بگویند که خرید یک کت راسو دوباره لغو شده است، زیرا مک بوک مهم تر است. بقیه باید آداپتور را خودشان تعمیر کنند.

من یک PSU 60 واتی MagSafe 2 معیوب داشتم، بنابراین بیشتر موارد زیر برای این آداپتور صادق است. مک بوک پرو 13 اینچی با صفحه نمایش رتینا مجهز به این شارژر بود:

• MD212، MD213 (اواخر 2012)
• MD212، ME662 (اوایل 2013)
• ME864، ME865، ME866 (اواخر 2013)
• MGX72، MGX82، MGX92 (اواسط 2014)
• MF839, MF840, MF841, MF843 (اوایل 2015);

تعمیر شارژ مک بوک پرو

قبل از پرداختن به درونیات، دانستن چگونگی شروع فرآیند شارژ مفید است. شاید تعجب کنید، اما مهندسان اپل توانسته اند کنترل ریزپردازنده را حتی در دستگاه ساده ای مانند شارژر ادغام کنند. در اینجا نکات کلیدی وجود دارد:

1. ولتاژ کار 16.5 ولت است. با این حال، تا زمانی که آداپتور به یک بار متصل نیست، خروجی آن دارای یک ولتاژ بیکار (حدود 3 ولت) با محدودیت جریان ~ 0.1 میلی آمپر است.
2. پس از اتصال کانکتور به مک بوک، خروجی آداپتور با یک بار مقاومتی کالیبره شده بارگیری می شود، به همین دلیل ولتاژ مدار باز تا 1.7 ولت کاهش می یابد. میکروکنترلر 16 بیتی در شارژر این واقعیت را تشخیص می دهد و پس از 1 ثانیه به سوئیچ های خروجی دستور می دهد تا ولتاژ کامل را خروجی کنند. چنین مشکلاتی باعث می شود از جرقه زدن و سوزاندن مخاطبین اتصال هنگام اتصال شارژر به لپ تاپ جلوگیری شود.
3. هنگام اتصال یک بار خیلی بزرگ و همچنین در صورت وجود اتصال کوتاه، ولتاژ مدار باز به میزان قابل توجهی به زیر 1.7 ولت کاهش می یابد و دستور روشن کردن را دنبال نمی کند.
4. در کانکتور برق مک بوک پرو یک ریزتراشه DS2413 وجود دارد که بلافاصله پس از اتصال به مک بوک شروع به تبادل اطلاعات با کنترلر SMC از طریق پروتکل 1-Wire می کند. تبادل بر روی یک باس تک سیم (تماس میانی کانکتور) انجام می شود. شارژر اطلاعات مربوط به خود را به لپ تاپ از جمله قدرت و شماره سریال. لپ تاپ، اگر همه چیز مناسب باشد، مدارهای داخلی خود را به آداپتور متصل می کند و حالت فعلی کار را به او می گوید که بر اساس آن یکی از دو LED در کانکتور روشن می شود. کل تبادل لذت کمتر از 100 میلی ثانیه طول می کشد.

با توجه به موارد فوق، بعید است که امکان شارژ مک بوک بدون شارژ بومی وجود داشته باشد. بررسی منبع تغذیه بدون مک بوک نیز کار نخواهد کرد.

از نظر تئوری، برای آزمایش، می توانید یک مقاومت 39.41 کیلو اهم را به دو کنتاکت شدید کانکتور Magsafe متصل کنید (که با توجه به طراحی کانکتور انجام این کار چندان آسان نیست). پس از یک ثانیه، ولتاژ 16.5 ولت باید روی مقاومت ظاهر شود. در این حالت نشانگر روی کانکتور روشن نمی شود.

برای کسانی که نمی دانند، کانکتور منبع تغذیه Apple Magsafe 2 دارای پینوت زیر است:

این طراحی هوشمند سوکت شارژ به شما امکان می دهد مک بوک خود را بدون فکر کردن به قطبیت متصل کنید.

علیرغم این واقعیت که آداپتور اصلی انواع ضد خطاها را در خود دارد، باز هم نباید با آن ساده برخورد کرد. قدرت این منبع تغذیه به اندازه ای است که در اولین فرصت شما را به آتش بکشد، فلز مذاب روی شما بپاشد و شما را به جهنم ... سکسکه بترساند.

چگونه آداپتور را بدون درد از هم جدا کنیم

برای جدا کردن شارژر مک بوک، باید از نیروی بی رحم استفاده کنید، زیرا نیمه های کیس به یکدیگر چسبانده شده اند. بدون درد ترین گزینه استفاده از انبردست است که در این ویدئو نشان داده شده است:

من توانستم منبع تغذیه Macbook Pro خود را در 2-3 دقیقه جدا کنم (در حالی که بیشتر وقت صرف یافتن یک توقف مناسب برای انبردست می شود). پس از آن، آثار نوری از کالبد شکافی هنوز باقی مانده است:

پس از باز شدن کیس، باید برد مدار چاپی را از نظر ردهای سوخته، مقاومت های سوخته، الکترولیت های متورم یا نشتی و سایر ناهنجاری ها به دقت بررسی کنید.

تخته به احتمال زیاد با نوعی ترکیب پر می شود، باید با دقت برداشته شود. و خوب است که هیچ چیز اضافی را پاره نکنیم.

زنگ زدن فوری فیوز در 3.15A ضرری ندارد. در اینجا به رنگ قهوه ای است:

اگر فیوز معیوب باشد، این، به عنوان یک قاعده، نشان دهنده خرابی پل دیود، یا ماسفت قدرتمند، یا هر دو است. این عناصر اغلب می سوزند، زیرا بار اصلی را تحمل می کنند. پیدا کردن آنها بسیار آسان است - آنها روی یک رادیاتور مشترک قرار دارند.

اگر ناک اوت شد ترانزیستور اثر میدانیمنطقی است که مقاومت کم مقاومت در مدار منبع و کل مدار اسنابر (R5، R6، C3، C4، D2، دو چوک FB1، FB2 و خازن C7) را بررسی کنید:

هنگام تعمیر منبع تغذیه مک بوک، اکیداً توصیه می شود که آن را از طریق یک لامپ 60 واتی به شبکه 220 ولت وصل کنید. این امر از عواقب مخرب در صورت اتصال کوتاه در مدار جلوگیری می کند.

بسیار مراقب باشید! یک خازن ولتاژ بالا می تواند یک ولتاژ خطرناک را برای مدت طولانی نگه دارد. من یک بار گرفتار شدم و بسیار خسته کننده بود.

اگر پس از تعویض عناصر معیوب، منبع تغذیه شروع نشد، افسوس، تعمیرات بیشترشارژر Apple Magsafe 2 بدون نمودار مدار الکتریکی امکان پذیر نیست.

به هر حال، مطمئن ترین راه برای فهمیدن اینکه آیا مدار کار کرده است یا نه، اندازه گیری ولتاژ روی الکترولیت های خروجی است. روی آداپتور کار باید 16.5 ولت وجود داشته باشد:

شماتیک آداپتور Magsafe 2 (60 وات)

پیدا کردن مدارمنبع تغذیه مک بوک از کار افتاد، بنابراین کاری برای انجام دادن باقی نمانده بود جز کپی کردن آن تخته مدار چاپی. در اینجا جالب ترین قسمت است:

همانطور که از نمودار مشاهده می شود ، شارژر طبق طرح کلاسیک منبع تغذیه سوئیچینگ تک چرخه مونتاژ می شود. قلب مبدل تراشه DAP013F است - یک کنترلر شبه تشدید مدرن که به شما امکان می دهد راندمان بالا، تداخل کم و همچنین محافظت در برابر اضافه بار، ولتاژ و گرمای بیش از حد را انجام دهید.

در لحظه اولیه، پس از اتصال آداپتور به خروجی، به ترتیب در پیچ های سیم پیچ 1-2 ولتاژ وجود ندارد، ولتاژ در دروازه ترانزیستور Q33 صفر است و بسته می شود. در تخلیه آن، ولتاژ برابر با ولتاژ کاری دیود زنر ZD34 است که از یک یکسو کننده تمام موج تشکیل شده توسط دیودهای D32، D34 و بخشی از پل دیود برق BD1، از طریق زنجیره ای از مقاومت های R33، R42 می آید. .

ترانزیستور Q32 باز است و خازن C39 از همان یکسو کننده دیود شروع به شارژ می کند (در طول مدار: R44 - ZD36 - Q32). ولتاژ این خازن به پایه چهاردهم ریز مدار IC34 می رسد که از طریق سوئیچ داخلی آن به پایه 10 و بر این اساس به خازن الکترولیتی 22 uF C متصل می شود (ما نتوانستیم نام آن را روی برد پیدا کنیم) . جریان شارژ اولیه این خازن به 300 میکرو آمپر محدود می شود، سپس با رسیدن ولتاژ 0.7 ولت بر روی آن، جریان به 3-6 میلی آمپر افزایش می یابد.

هنگامی که ولتاژ شروع ریز مدار به خازن C رسید (حدود 9 ولت)، ژنراتور داخلی شروع به کار می کند، پالس های خروجی نهم ریز مدار به دروازه Q1 می رسد و کل مدار زنده می شود.

از این نقطه به بعد، ولتاژ ریز مدار IC34 توسط خازن C تغذیه می شود، ولتاژی که از سیم پیچ 1-2 ترانسفورماتور از طریق دیود یکسو کننده D31 تشکیل می شود. در این حالت سوئیچ داخلی ریز مدار اتصال بین پایه های 14 و 10 را قطع می کند.

حفاظت در برابر افزایش بیش از حد توان خروجی با استفاده از عناصر ZD31 - R41 - R55 انجام می شود. هنگامی که ولتاژ در خروجی سیم پیچ 1-2 از ولتاژ شکست دیود زنر بالاتر می رود، یک پتانسیل منفی در خروجی اول ریزمدار ظاهر می شود که منجر به کاهش متناسب دامنه پالس ها در خروجی 9 می شود. .

حفاظت در برابر گرمای بیش از حد با استفاده از ترمیستور NTC31 متصل به خروجی دوم میکرو مدار اجرا می شود.

خروجی چهارم ریز مدار برای تعیین لحظه تعویض کلید خروجی در نقاط حداقل جریان استفاده می شود.

ششمین خروجی ریز مدار برای تثبیت ولتاژ خروجی آداپتور طراحی شده است. حلقه بازخورد شامل یک اپتوکوپلر IC131 است که کار می کند جداسازی گالوانیکیقطعات ولتاژ بالا و پایین آداپتور. اگر ولتاژ در پایه ششم به زیر 0.8 ولت کاهش یابد، مبدل به حالت کاهش قدرت (25٪ از اسمی) تغییر می کند. خازن C36 برای عملکرد صحیح در این حالت مورد نیاز است. برای بازگشت به عملکرد عادی، ولتاژ پایه ششم باید از 1.4 ولت بالاتر رود.

پایه هفتم ریز مدار به سنسور جریان R9 متصل می شود و در صورت تجاوز از آستانه مشخص، عملکرد مبدل مسدود می شود. خازن C34 بازه زمانی سیستم بازیابی خودکار را پس از جریان اضافه تنظیم می کند.

پایه 12 میکرو مدار برای محافظت از مدار از اضافه ولتاژ طراحی شده است. به محض اینکه ولتاژ در این پایه از 3 ولت بیشتر شود، ریز مدار مسدود می شود و تا زمانی که ولتاژ خازن C به زیر سطح تنظیم مجدد کنترلر (5 ولت) کاهش یابد، در این حالت باقی می ماند. برای این کار باید آداپتور را از شبکه جدا کرده و کمی صبر کنید.

به نظر می رسد که این آداپتور از عملکرد حفاظت از اضافه ولتاژ تعبیه شده در میکرو مدار استفاده نمی کند (در هر صورت، من نتوانستم ردیابی کنم که مقاومت R53 به چه چیزی متصل است). ظاهراً این نقش به ترانزیستور Q34 اختصاص داده شده است که به موازات کوپلر IC131 در مدار فیدبک گنجانده شده است. ترانزیستور توسط ولتاژ سیم پیچ 1-2 از طریق یک تقسیم کننده مقاومتی R51-R50-R43 کنترل می شود و به عنوان مثال، در صورت نقص اپتوکوپلر، اجازه نمی دهد که ریز مدار ولتاژ مبدل را به طور غیرقابل کنترلی افزایش دهد.

بنابراین، این آداپتور برق 60 واتی حفاظت سه گانه را در برابر فراتر رفتن ولتاژ خروجی از محدودیت های قابل قبول اجرا می کند: یک اپتوکوپلر در مدار بازخورد، یک ترانزیستور Q34 در همان مدار، و یک دیود زنر ZD31 متصل به پایه اول ریزمدار. در اینجا محافظت بیشتری در برابر گرمای بیش از حد و جریان بیش از حد (در برابر اتصال کوتاه) اضافه کنید. به نظر می رسد یک شارژر بسیار مطمئن و ایمن برای مک بوک است.

در شارژرهای چینی بیشتر سیستم های حفاظتی دور ریخته می شوند و همچنین به نفع اقتصاد مداری برای فیلتر تداخل RF و حذف الکتریسیته ساکن وجود ندارد. و اگرچه این صنایع دستی بسیار کارآمد هستند، اما باید هزینه ارزان بودن آنها را با تداخل بالاتر و افزایش خطر خرابی برد پاور لپ تاپ پرداخت کنید.

اکنون، با داشتن مدار در مقابل چشمان خود و تصور اینکه چگونه باید کار کند، پیدا کردن و رفع هر گونه خرابی آسان خواهد بود.

در مورد من، ناکارآمدی آداپتور به دلیل شکست داخلی در مقاومت R33 ایجاد شده است، به همین دلیل ترانزیستور Q32 همیشه قفل بود، ولتاژ به پایه 14 کنترل کننده، به ترتیب، ولتاژ خازن تامین نمی شد. از جانبنتوانست به سطح فعال کردن تراشه برسد.

پس از لحیم کاری مقاومت R33، مدار راه اندازی ریز مدار بازسازی شد و مدار شروع به کار کرد. امیدوارم این مقاله به شما در تعمیر شارژر مک بوک پرو کمک کند.

برای کمک به شناسایی عناصر کاملا سوخته، یک آرشیو با عکس‌های تخته را پیوست می‌کنم کیفیت بالا(37 عکس، 122 مگابایت).

و مردم دقیقاً همان شارژر را فقط با قدرت 85 وات تشریح کردند. همچنین جالب است.

آیا تا به حال به این فکر کرده اید که داخل شارژر مک بوک چیست؟ در منبع تغذیه فشرده قطعات بسیار بیشتری از آنچه انتظار دارید وجود دارد، از جمله حتی یک ریزپردازنده. در این مقاله، من و شما می‌توانیم شارژر مک‌بوک را از هم جدا کنیم تا بسیاری از اجزای پنهان داخل آن را ببینیم و بفهمیم که چگونه با هم تعامل دارند تا برق مورد نیاز را با خیال راحت به رایانه برسانیم.

اکثر لوازم الکترونیکی مصرفی، از تلفن هوشمند گرفته تا تلویزیون، از منابع تغذیه سوئیچینگ برای تبدیل برق متناوب از پریز دیواری به ولتاژ پایین استفاده می کنند. جریان مستقیمتوسط مدارهای الکترونیکی استفاده می شود. منبع تغذیه سوئیچینگ یا به عبارت صحیح تر، منابع تغذیه ولتاژ پایین، نام خود را از این واقعیت گرفته اند که منبع تغذیه را هزاران بار در ثانیه خاموش و روشن می کنند. برای تبدیل ولتاژ کارآمدترین است.

جایگزین اصلی منبع تغذیه سوئیچینگ منبع تغذیه خطی است که بسیار ساده تر است و ولتاژ نوسان را به گرما تبدیل می کند. با توجه به این اتلاف انرژی، راندمان یک منبع تغذیه خطی در حدود 60 درصد است، در مقایسه با حدود 85 درصد برای منبع تغذیه سوئیچینگ. منابع تغذیه خطی از یک ترانسفورماتور حجیم استفاده می کنند که می تواند تا یک کیلوگرم یا بیشتر وزن داشته باشد، در حالی که منابع تغذیه سوئیچینگ می توانند از ترانسفورماتورهای کوچک فرکانس بالا استفاده کنند.

اکنون این منابع تغذیه بسیار ارزان هستند، اما همیشه اینطور نبود. در دهه 1950، منابع تغذیه سوئیچینگ پیچیده و گران بودند و در هوافضا و فناوری های ماهواره ایکه به یک منبع برق سبک و فشرده نیاز داشت. در اوایل دهه 1970، ترانزیستورهای جدید ولتاژ بالا و سایر پیشرفت‌های تکنولوژیکی، منابع را بسیار ارزان‌تر و به طور گسترده در رایانه‌ها مورد استفاده قرار دادند. معرفی کنترل‌کننده‌های تک‌تراشه در سال 1976 مبدل‌های قدرت را ساده‌تر، کوچک‌تر و ارزان‌تر کرد.

استفاده اپل از منابع تغذیه سوئیچینگ در سال 1977 آغاز شد، زمانی که مهندس ارشد راد هولت منبع تغذیه سوئیچینگ را برای Apple II طراحی کرد.

به گفته استیو جابز:

این منبع تغذیه سوئیچینگ به اندازه منطق Apple II انقلابی بود. راد در صفحات تاریخ به رسمیت شناخته نشد، اما شایسته آن بود. اکنون هر کامپیوتری از منابع تغذیه سوئیچینگ استفاده می کند و طراحی همه آنها شبیه به طراحی Holt است.

این نقل قول عالی است، اما کاملاً درست نیست. انقلاب منبع تغذیه خیلی زودتر اتفاق افتاد. رابرت بوشرت در سال 1974 شروع به فروش منابع تغذیه سوئیچینگ برای همه چیز از چاپگر و کامپیوتر گرفته تا جت جنگنده F-14 کرد. طراحی اپل شبیه دستگاه های قبلی بود و سایر کامپیوترها از طراحی راد هولت استفاده نمی کردند. با این حال، اپل به طور گسترده از منابع تغذیه سوئیچینگ استفاده می کند و با شارژرهای جمع و جور، شیک و پیشرفته مرزهای طراحی شارژر را جابجا می کند.

داخلش چیه؟

شارژر Macbook 85W مدل A1172 برای آنالیز گرفته شده است که ابعاد آن به اندازه کافی کوچک است که در کف دست شما قرار می گیرد. شکل زیر چند ویژگی را نشان می دهد که می تواند به تشخیص شارژر اصلی از تقلبی کمک کند. سیب گاز زده روی کیس یک ویژگی ضروری است (که همه از آن اطلاع دارند)، اما جزئیاتی وجود دارد که همیشه جلب توجه نمی کند. شارژرهای اصلی باید دارای شماره سریال در زیر کنتاکت زمین باشند.

هر چقدر هم که عجیب به نظر برسد، اما بهترین راهشارژ را باز کنید - از یک اسکنه یا چیزی مشابه استفاده کنید و کمی نیروی بی رحم به آن اضافه کنید. اپل در ابتدا مخالف این بود که کسی محصولات خود را باز کند و "داخل" را بازرسی کند. با برداشتن قاب پلاستیکی، بلافاصله می توانید رادیاتورهای فلزی را مشاهده کنید. آنها به خنک کردن نیمه هادی های قدرتمند داخل شارژر کمک می کنند.

در پشت شارژر، برد مدار چاپی را می بینید. برخی از اجزای کوچک قابل مشاهده هستند، اما بیشتر مدارها در زیر یک هیت سینک فلزی که با نوار الکتریکی زرد در کنار هم قرار گرفته است، پنهان شده است.

رادیاتورها را نگاه کردیم و بس. برای مشاهده تمام جزئیات دستگاه، البته باید رادیاتورها را بردارید. اجزای بسیار بیشتری در زیر این قطعات فلزی پنهان شده است که از یک بلوک کوچک انتظار می رود.

تصویر زیر اجزای اصلی شارژر را نشان می دهد. برق AC وارد شارژر می شود و قبلاً در آنجا به جریان مستقیم تبدیل می شود. مدار PFC (تصحیح ضریب توان) با اطمینان از بار پایدار در خطوط AC کارایی را بهبود می بخشد. با توجه به عملکردهای قابل اجرا، برد را می توان به دو قسمت تقسیم کرد: ولتاژ بالا و ولتاژ پایین. قسمت فشار قوی برد به همراه اجزای قرار داده شده روی آن به گونه ای طراحی شده است که ولتاژ مستقیم فشار قوی را پایین آورده و به ترانسفورماتور منتقل می کند. قطعه ولتاژ پایین یک ولتاژ ولتاژ پایین ثابت از ترانسفورماتور دریافت می کند و ولتاژ ثابتی در حد مورد نیاز به لپ تاپ ارسال می کند. در زیر این طرح ها را با جزئیات بیشتری در نظر می گیریم.

ورودی AC به شارژر

ولتاژ AC از طریق یک دوشاخه قابل جابجایی به شارژر می رسد کابل شبکه. مزیت بزرگ منابع تغذیه سوئیچینگ توانایی آنها در کارکردن در طیف وسیعی از ولتاژهای ورودی است. با تعویض ساده دوشاخه، شارژر را می توان در هر منطقه ای از جهان استفاده کرد، از 240 ولت اروپایی در 50 هرتز تا 120 ولت آمریکای شمالی در 60 هرتز. خازن ها، فیلترها و سلف ها در مرحله ورودی مانع از خروج تداخل شارژر از طریق خطوط برق می شوند. یکسو کننده پل شامل چهار دیود است که برق AC را به DC تبدیل می کند.

برای نمایش بهتر نحوه عملکرد یکسو کننده پل، این ویدئو را تماشا کنید.

PFC: صاف کردن قدرت

مرحله بعدی در عملکرد شارژر مدار تصحیح ضریب توان است که با رنگ بنفش مشخص شده است. یکی از مشکلات شارژرهای ساده این است که آنها فقط برای بخش کوچکی از چرخه AC شارژ می شوند. وقتی یک دستگاه این کار را انجام می دهد، مشکل خاصی ایجاد نمی شود، اما وقتی هزاران مورد وجود دارد، برای شرکت های انرژی مشکل ایجاد می کند. به همین دلیل است که قوانین شارژرها را ملزم به استفاده از تصحیح ضریب توان (آنها به طور یکنواخت تر از برق استفاده می کنند). ممکن است انتظار داشته باشید که ضریب توان ضعیف ناشی از تعویض انتقال برق است که به سرعت روشن و خاموش می شود، اما این مشکلی نیست. مشکل از پل دیودی غیر خطی است که تنها زمانی خازن ورودی را شارژ می کند که سیگنال AC به اوج خود برسد. ایده پشت PFC استفاده از مبدل تقویت کننده DC قبل از تعویض منبع تغذیه است. بنابراین، موج سینوسی فعلی در خروجی متناسب با شکل موج AC است.

مدار PFC از یک ترانزیستور قدرت استفاده می کند تا ورودی AC را ده ها هزار بار در ثانیه به طور دقیق به هم بزند. بر خلاف انتظارات، این باعث می شود بار روی خطوط AC صاف تر شود. دو جزء بزرگ در یک شارژر سلف و خازن PFC هستند که به افزایش ولتاژ DC تا 380 ولت کمک می کنند. این شارژر از تراشه MC33368 برای اجرای PFC استفاده می کند.

تبدیل توان اولیه

مدار ولتاژ بالا قلب شارژر است. این ولتاژ DC بالا را از مدار PFC می گیرد، آن را خرد می کند و آن را به یک ترانسفورماتور تغذیه می کند تا خروجی ولتاژ پایین شارژر (16.5-18.5 ولت) تولید کند. این شارژر از یک کنترلر رزونانس پیشرفته استفاده می کند که به سیستم اجازه می دهد در فرکانس های بسیار بالا تا 500 کیلوهرتز کار کند. فرکانس بالاتر اجازه می دهد تا از اجزای فشرده تری در داخل شارژر استفاده شود. آی سی نشان داده شده در زیر منبع تغذیه را کنترل می کند.

کنترلر SMPS - کنترلر رزونانس ولتاژ بالا L6599; به دلایلی با برچسب DAP015D. از توپولوژی تشدید نیمه پل استفاده می کند. در مدار نیم پل، دو ترانزیستور برق را از طریق مبدل هدایت می کنند. منابع تغذیه سوئیچینگ معمولی از یک کنترلر PWM (مدولاسیون عرض پالس) استفاده می کنند که زمان ورودی را تصحیح می کند. L6599 فرکانس پالس را تصحیح می کند نه پالس آن. هر دو ترانزیستور به طور متناوب برای 50٪ از زمان روشن می شوند. وقتی فرکانس بیشتر می شود فرکانس تشدید، قدرت کاهش می یابد، بنابراین کنترل فرکانس ولتاژ خروجی را تنظیم می کند.

دو ترانزیستور به طور متناوب روشن و خاموش می شوند تا ولتاژ ورودی کاهش یابد. مبدل و خازن در یک فرکانس تشدید می شوند و ورودی قطع شده را به صورت موج سینوسی صاف می کنند.

تبدیل برق ثانویه

نیمه دوم مدار خروجی شارژر را تولید می کند. برق را از مبدل دریافت می کند و با کمک دیودها آن را به جریان مستقیم تبدیل می کند. خازن های فیلتر ولتاژی را که از شارژر از طریق کابل می آید صاف می کنند.

مهمترین نقش قطعات ولتاژ پایین شارژر، ذخیره ولتاژ بالا خطرناک در داخل شارژر برای جلوگیری از ضربه احتمالی آسیب به دستگاه انتهایی است. شکاف عایق که در تصویر بالا با خط نقطه قرمز مشخص شده است، نشان دهنده جدایی بین قسمت فشار قوی اصلی و قسمت فشار ضعیف دستگاه است. هر دو طرف با فاصله حدود 6 میلی متر از یکدیگر جدا شده اند.

ترانسفورماتور قدرت را بین دستگاه های اولیه و ثانویه با استفاده از میدان های مغناطیسی به جای مستقیم انتقال می دهد اتصال الکتریکی. سیم در ترانسفورماتور برای ایمنی سه عایق است. شارژرهای ارزان قیمت با عایق خسیس هستند. این یک خطر امنیتی است. اپتوکوپلر از یک پرتو نور داخلی برای انتقال سیگنال بازخورد بین قسمت های ولتاژ پایین و ولتاژ بالا شارژر استفاده می کند. مدار کنترل در قسمت فشار قوی دستگاه از سیگنال بازخورد برای تنظیم فرکانس سوئیچینگ برای ثابت نگه داشتن ولتاژ خروجی استفاده می کند.

ریزپردازنده قدرتمند داخل شارژر

جزء غیرمنتظره شارژر یک برد مدار مینیاتوری با یک میکروکنترلر است که در شماتیک بالا دیده می شود. این پردازنده 16 بیتی به طور مداوم ولتاژ و جریان شارژر را کنترل می کند. هنگامی که شارژر به مک بوک متصل است، انتقال را فعال می کند و هنگامی که شارژر قطع می شود، انتقال را غیرفعال می کند. در صورت وجود هر گونه مشکل، شارژر را جدا کنید. این یک میکروکنترلر Texas Instruments MSP430 است که تقریباً به همان قدرت پردازنده داخل اولین مکینتاش اصلی است. پردازنده موجود در شارژر یک میکروکنترلر کم مصرف با 1 کیلوبایت حافظه فلش و تنها 128 بایت رم است. این شامل یک مبدل A/D 16 بیتی با دقت بالا است.

ریزپردازنده 68000 از مکینتاش اصلی اپل و 430 میکروکنترلر موجود در شارژر قابل مقایسه نیستند زیرا دارای طرح های مختلفو مجموعه های دستورالعمل اما برای مقایسه تقریبی، 68000 یک پردازنده 16/32 بیتی است که با فرکانس 7.8 مگاهرتز کار می کند، در حالی که MSP430 یک پردازنده 16 بیتی است که با فرکانس 16 مگاهرتز کار می کند. MSP430 برای مصرف برق کم طراحی شده است و تقریباً 1٪ از منبع تغذیه 68000 را استفاده می کند.

پدهای با روکش طلا در سمت راست برای برنامه ریزی تراشه در حین تولید استفاده می شود. شارژر مک بوک 60 واتی از پردازنده MSP430 استفاده می کند، اما شارژر 85 واتی از یک پردازنده عمومی استفاده می کند که باید فلش شود. این با رابط Spy-Bi-Wire برنامه ریزی شده است که یک نسخه دو سیم از رابط استاندارد TI JTAG است. پس از برنامه ریزی، فیوز ایمنی در تراشه از بین می رود تا از خواندن یا اصلاح سیستم عامل جلوگیری شود.

آی سی سه پین ​​سمت چپ (IC202) ولتاژ 16.5 ولت شارژر را به 3.3 ولت مورد نیاز پردازنده کاهش می دهد. ولتاژ پردازنده نه توسط یک تنظیم کننده ولتاژ استاندارد، بلکه توسط LT1460 ارائه می شود که 3.3 ولت را با دقت فوق العاده بالای 0.075٪ ارائه می دهد.

بسیاری از اجزای ریز در قسمت زیرین شارژر

وارونه کردن شارژر روی برد مدار، ده ها جزء کوچک را نشان می دهد. PFC و تراشه کنترل کننده منبع تغذیه (SMPS) مدارهای مجتمع اصلی هستند که شارژر را کنترل می کنند. تراشه مرجع ولتاژ مسئول حفظ ولتاژ پایدار حتی در زمان تغییر دما است. تراشه مرجع ولتاژ، TSM103/A است که دو تقویت کننده عملیاتی و یک مرجع 2.5 ولت را در یک تراشه واحد ترکیب می کند. خواص یک نیمه هادی با دما بسیار متفاوت است، بنابراین حفظ ولتاژ پایدار کار آسانی نیست.

این ریز مدارها توسط مقاومت‌ها، خازن‌ها، دیودها و سایر اجزای کوچک احاطه شده‌اند. MOS - ترانزیستور خروجی، مطابق دستورالعمل میکروکنترلر، برق را در خروجی روشن و خاموش می کند. در سمت چپ آن مقاومت هایی وجود دارد که جریان ارسالی به لپ تاپ را اندازه گیری می کند.

یک شکاف جداسازی (که با رنگ قرمز مشخص شده است) مدار خروجی ولتاژ بالا را از مدار خروجی ولتاژ پایین برای ایمنی جدا می کند. خط قرمز نقطه چین مرز عایق را نشان می دهد که سمت ولتاژ پایین را از سمت فشار قوی جدا می کند. اپتوکوپلرها سیگنال هایی را از سمت ولتاژ پایین به واحد اصلی ارسال می کنند و در صورت بروز مشکل، شارژر را خاموش می کنند.

کمی در مورد زمین. یک مقاومت زمین 1KΩ ترمینال زمین AC را در خروجی شارژر به زمین متصل می کند. چهار مقاومت 9.1MΩ پایه DC داخلی را به پایه خروجی متصل می کنند. از آنجایی که آنها از مرز انزوا عبور می کنند، امنیت یک نگرانی است. پایداری بالای آنها از خطر شوک جلوگیری می کند. این چهار مقاومت واقعاً مورد نیاز نیستند، اما افزونگی برای اطمینان از ایمنی و تحمل خطای دستگاه وجود دارد. همچنین یک خازن Y (680pF، 250V) بین زمین داخلی و زمین خروجی وجود دارد. فیوز T5A (5A) از خروجی زمین محافظت می کند.

یکی از دلایل نصب قطعات کنترلی بیشتر از حد معمول در شارژر، متغیر است ولتاژ خروجی. برای ارائه ولتاژ 60 وات، شارژر 16.5 ولت با سطح مقاومت 3.6 اهم ارائه می دهد. برای ارائه 85 وات، پتانسیل به 18.5 ولت و مقاومت به ترتیب 4.6 اهم افزایش می یابد. این باعث می شود شارژر با لپ تاپ هایی که نیاز به ولتاژ متفاوتی دارند سازگار باشد. با افزایش پتانسیل جریان از 3.6 آمپر، مدار به تدریج ولتاژ خروجی را افزایش می دهد. هنگامی که ولتاژ به 90 وات برسد، شارژر به طور خودکار خاموش می شود.

طرح کنترل بسیار پیچیده است. ولتاژ خروجی توسط تقویت کننده عملیاتی در تراشه TSM103/A کنترل می شود که آن را با ولتاژ مرجع تولید شده توسط همان تراشه مقایسه می کند. این تقویت کننده یک سیگنال بازخورد را از طریق یک اپتوکوپلر به تراشه کنترل SMPS در سمت ولتاژ بالا ارسال می کند. اگر ولتاژ خیلی زیاد باشد، سیگنال فیدبک ولتاژ را کاهش می دهد و بالعکس. این بخش نسبتاً ساده ای است، اما در جایی که ولتاژ از 16.5 ولت به 18.5 ولت می رسد، اوضاع پیچیده تر می شود.

جریان خروجی یک ولتاژ در مقاومت‌ها با مقاومت کوچک 0.005Ω ایجاد می‌کند - آنها بیشتر شبیه سیم هستند تا مقاومت. تقویت کننده عملیاتی در تراشه TSM103/A این ولتاژ را تقویت می کند. این سیگنال به یک آپ امپ کوچک TS321 می رود که وقتی سیگنال 4.1 آمپر است شروع به افزایش می کند. این سیگنال وارد مدار کنترلی که قبلا توضیح داده شده است، ولتاژ خروجی را افزایش می دهد. سیگنال جریان همچنین وارد یک مقایسه کننده کوچک TS391 می شود که سیگنالی را از طریق یک اپتوکوپلر دیگر به دستگاه ولتاژ بالا می فرستد تا ولتاژ خروجی را کاهش دهد. اگر سطح جریان بیش از حد بالا برود، این یک مدار حفاظتی است. چندین مکان روی PCB وجود دارد که می‌توان مقاومت‌های مقاومت صفر (یعنی جامپرها) را برای تغییر بهره آپ امپ قرار داد. این اجازه می دهد تا دقت بهره در طول ساخت تنظیم شود.

دوشاخه Magsafe

دوشاخه مغناطیسی Magsafe که به مک بوک شما متصل می شود، پیچیده تر از آن چیزی است که در ابتدا به نظر می رسد. دارای پنج پایه فنری (معروف به پین ​​Pogo) برای اتصال به کامپیوتر و همچنین دو پایه پاور، دو پایه زمین. پین میانی اتصال داده به کامپیوتر است.

در داخل، Magsafe یک تراشه مینیاتوری است که شماره سریال، نوع و قدرت شارژر را به لپ تاپ می گوید. لپ تاپ از این داده ها برای تعیین اصل بودن شارژر استفاده می کند. تراشه نیز کنترل می کند نشانگر LEDبرای تعریف بصریایالت ها. لپ تاپ داده ها را مستقیماً از شارژر دریافت نمی کند، بلکه فقط از طریق یک تراشه در داخل Magsafe است.

استفاده از شارژر

شاید متوجه شده باشید که وقتی شارژر را به لپ تاپ خود متصل می کنید، یک یا دو ثانیه طول می کشد تا سنسور LED روشن شود. در این مدت، یک تعامل پیچیده بین دوشاخه Magsafe، شارژر و خود مک بوک وجود دارد.

هنگامی که شارژر از لپ تاپ جدا می شود، ترانزیستور خروجی ولتاژ خروجی را مسدود می کند. اگر ولتاژ شارژر مک بوک را اندازه گیری کنید، به جای 16.5 ولتی که امیدوار بودید ببینید، تقریباً 6 ولت پیدا خواهید کرد. دلیل آن این است که خروجی قطع شده است و شما در حال اندازه گیری ولتاژ در مقاومت بای پس درست زیر ترانزیستور خروجی هستید. وقتی دوشاخه Magsafe به مک بوک وصل می شود، شروع به کشیدن ولتاژ پایین می کند. میکروکنترلر موجود در شارژر این موضوع را تشخیص داده و در عرض چند ثانیه منبع تغذیه را روشن می کند. در این مدت لپ تاپ موفق می شود تمام اطلاعات لازم در مورد شارژر را از تراشه داخل Magsafe دریافت کند. اگر همه چیز خوب باشد، لپ تاپ شروع به مصرف برق از شارژر می کند و سیگنالی را به نشانگر LED می فرستد. هنگامی که دوشاخه Magsafe از لپ تاپ جدا می شود، میکروکنترلر افت جریان را تشخیص داده و منبع تغذیه را قطع می کند که LED ها را نیز خاموش می کند.

یک سوال کاملا منطقی مطرح می شود - چرا شارژر اپل اینقدر پیچیده است؟ سایر شارژرهای لپ تاپ به سادگی 16 ولت و ولتاژ را بلافاصله پس از اتصال به رایانه تامین می کنند. دلیل اصلی برای اهداف امنیتی است، برای اطمینان از اینکه هیچ ولتاژ اعمال نمی شود تا زمانی که پین ​​ها محکم به لپ تاپ متصل شوند. این امر خطر جرقه یا قوس الکتریکی را هنگام اتصال دوشاخه Magsafe به حداقل می رساند.

چرا نباید از شارژرهای ارزان قیمت استفاده کنید؟

شارژر اصلی Macbook 85W 79 دلار قیمت دارد. اما با 14 دلار می توانید شارژری را در eBay بخرید که شبیه به اصل باشد. بنابراین با 65 دلار اضافی چه چیزی دریافت می کنید؟ بیایید کپی شارژر را با اصل مقایسه کنیم. از بیرون، شارژر دقیقاً شبیه شارژر اصلی 85 واتی اپل است. با این تفاوت که خود لوگوی اپل گم شده است. اما اگر به داخل نگاه کنید، تفاوت ها آشکار می شوند. عکس های زیر یک شارژر اصلی اپل را در سمت چپ و یک کپی در سمت راست نشان می دهد.

یک کپی از شارژر دارای نصف قطعات اصلی است و فضای روی برد مدار چاپی به سادگی خالی است. در حالی که شارژر اصلی اپل مملو از قطعات است، ماکت برای فیلتر و تنظیم زیاد طراحی نشده است و فاقد مدار PFC است. ترانسفورماتور موجود در کپی شارژر (مستطیل زرد بزرگ) از نظر اندازه بسیار بزرگتر است مدل اصلی. فرکانس بالاتر مبدل رزونانس پیشرفته اپل امکان استفاده از ترانسفورماتور را می دهد کوچکتر.

وارونه کردن شارژر و بررسی برد مدار چاپی مدارهای پیچیده تر شارژر اصلی را نشان می دهد. کپی فقط یک آی سی کنترل دارد (در گوشه سمت چپ بالا). از آنجایی که مدار PFC کاملا دور ریخته شده است. علاوه بر این، مدیریت کلون شارژ کمتر دشوار است و اتصال زمینی ندارد. متوجه می شوید که چه چیزی را تهدید می کند.

شایان ذکر است که کپی شارژر از تراشه کنترلر PWM سبز رنگ Fairchild FAN7602 استفاده می کند که پیشرفته تر از آن چیزی است که شما انتظار دارید. من فکر می کنم بیشتر مردم انتظار داشتند چیزی شبیه یک نوسان ساز ترانزیستوری ساده ببینند. و علاوه بر کپی بر خلاف اصل از برد مدار چاپی یک طرفه استفاده می شود.

در واقع یک کپی از شارژر بهترین کیفیتدر مقایسه با نسخه های وحشتناک شارژرهای iPad و iPhone، بیش از آنچه انتظار دارید. کپی شارژر مک بوک همه چیز را قطع نمی کند اجزای ممکنو از یک مدار نسبتاً پیچیده استفاده می کند. همچنین در این شارژر کمی بر ایمنی تاکید شده است. جداسازی قطعات و جداسازی مقاطع فشار قوی و فشار ضعیف به جز یک اشتباه خطرناک که در ادامه خواهید دید. خازن Y (آبی) به صورت کج و خطرناک نزدیک کنتاکت اپتوکوپلر در سمت ولتاژ بالا نصب شده بود که خطر برق گرفتگی را ایجاد می کرد.

مشکل با نسخه اصلی اپل

طنز ماجرا این است که با وجود پیچیدگی و توجه به جزئیات، شارژر دستگاه اپلمک بوک یک دستگاه ایمن نیست. در اینترنت می توانید تعداد زیادی عکس مختلف از شارژرهای سوخته، آسیب دیده و به سادگی غیرفعال پیدا کنید. آسیب پذیرترین قسمت شارژر اصلی سیم نزدیک دوشاخه Magsafe است. کابل کاملاً سست است و به سرعت خراب می شود که منجر به آسیب، فرسودگی یا به سادگی شکستگی می شود. اپل راه هایی را برای جلوگیری از آسیب رساندن به کابل به جای ارائه کابل قوی تر ارائه می دهد. در نتیجه بررسی در وب سایت سیبشارژر تنها 1.5 ستاره از 5 ستاره دریافت کرد.

شارژرهای مک بوک نیز به دلیل مشکلات داخلی می توانند کار نکنند. عکس‌های بالا و پایین علائم سوختگی داخل شارژر خراب اپل را نشان می‌دهند. متأسفانه نمی توان دقیقاً علت آتش سوزی را بیان کرد. به دلیل اتصال کوتاه، نیمی از قطعات سوخت و قسمت خوبی از برد مدار چاپی سوخت. در زیر عکس عایق سیلیکونی سوخته برای نصب تخته است.

چرا شارژرهای اصلی اینقدر گران هستند؟

همانطور که می بینید شارژر اپل از طراحی پیشرفته تری نسبت به نسخه های کپی برخوردار است توابع اضافیبرای ایمنی با این حال، یک شارژر اصلی 65 دلار بیشتر قیمت دارد و من شک دارم اجزای اضافیهزینه بیش از 10 تا 15 دلار است. تخمین زده می شود که 45 درصد از هزینه آیفون، سود خالص این شرکت است. احتمالاً شارژرها حتی پول بیشتری را وارد می کنند. قیمت اصلی اپل باید بسیار کمتر باشد. این دستگاه دارای بسیاری از اجزای ریز مقاومت، خازن و ترانزیستور است که قیمت آنها حدود یک سنت است. قیمت نیمه هادی ها، خازن ها و سلف های بزرگ به طور طبیعی بسیار بیشتر است، اما به عنوان مثال، یک پردازنده 16 بیتی MSP430 تنها 0.45 دلار قیمت دارد. اپل هزینه بالا را نه تنها با هزینه بازاریابی و غیره، بلکه با هزینه های بالای توسعه یک مدل شارژر خاص توضیح می دهد. کتاب

آیا تا به حال فکر کرده اید که داخل یک شارژر مک بوک چیست؟ در واقع، یک مدار بسیار بزرگ و پیچیده در یک منبع تغذیه فشرده، از جمله میکروکنترلرها، فشرده شد. این شارژر برای شارژ و تغذیه لپ تاپ کار می کند.

اکثر وسایل الکترونیکی مصرفی، از تلفن همراهبه تلویزیون، از یک منبع تغذیه سوئیچینگ برای تبدیل AC از یک پریز 220 ولت به ولتاژ پایین DC استفاده کنید. مدارهای الکترونیکی. بلوک ایمپالسقدرت نام خود را از این واقعیت گرفته است که هزاران بار در ثانیه حالت را تغییر می دهد، که به نظر می رسد بسیار زیاد است راه موثراجرای تبدیل ولتاژ

منابع تغذیه سوئیچینگ اکنون بسیار ارزان هستند، اما همیشه اینطور نبود. تا 40 سال پیش، منابع تغذیه سوئیچینگ پیچیده و گران بودند و عمدتاً در برنامه‌های کاربردی هوافضا و ماهواره‌ای که به منابع تغذیه کوچک و سبک نیاز داشتند، استفاده می‌شدند. در اوایل دهه 1980، ترانزیستورهای جدید ولتاژ بالا و سایر فناوری‌ها، منابع تغذیه سوئیچینگ را بسیار ارزان‌تر کردند و به طور گسترده در رایانه‌ها مورد استفاده قرار گرفتند.

اپل به طور گسترده از منابع تغذیه سوئیچینگ استفاده می کند و این اصل یک شارژر با طراحی مدار جمع و جور و پیشرفته ایجاد کرده است.

داخل شارژر

منبع تغذیه مک بوک 85w مدل a1172 باز شده است و به اندازه ای کوچک است که در کف دست شما قرار می گیرد. تصویر زیر چند ویژگی را نشان می‌دهد که تشخیص شارژر از جعلی را ممکن می‌سازد: لوگوی اپل در بدنه فلزی (نه پلاستیکی)، و شماره سریال در کنار کنتاکت "زمین".

به اندازه کافی عجیب، ساده ترین راه برای باز کردن یک PSU این است که یک اسکنه را در اطراف درز اتصال قرار دهید تا آن را باز کنید. سینک های حرارتی برای خنک کردن نیمه هادی های پرقدرت پس از جداسازی در داخل شارژر قابل مشاهده هستند.

نمودار زیر اجزای اصلی شارژر را نشان می دهد. برق AC وارد شارژر می شود و به DC تبدیل می شود. مدار PFC (تصحیح ضریب توان) با ثابت نگه داشتن بار روی خطوط AC کارایی را بهبود می بخشد. ولتاژ DC بالا از اصلاح کننده به ترانسفورماتور تغذیه می شود. بخش ثانویه برق ولتاژ پایین را از ترانسفورماتور دریافت می کند و خروجی ها ولتاژ DC برای لپ تاپ هستند.

برای بزرگنمایی نمودار کلیک کنید

جریان متناوب از طریق دوشاخه جداشدنی وارد شارژر می شود. مزیت بزرگ منابع تغذیه سوئیچینگ این است که می توان آنها را طوری طراحی کرد که در طیف وسیعی از ولتاژهای ورودی کار کنند. با تعویض ساده دوشاخه، شارژر را می توان در هر منطقه ای از جهان استفاده کرد، از 240 ولت اروپایی در 50 هرتز تا آمریکای شمالی با 120 ولت در 60 هرتز. خازن ها و سلف های فیلتر در قسمت ورودی از تداخل خروجی شارژر از طریق خطوط 220 ولت جلوگیری می کند. یکسو کننده پل شامل چهار دیود است که تبدیل می کنند. جریان متناوببه صورت دائمی

مدار اولیه قلب شارژر است. ولتاژ DC بالا را به مدار PFC تزریق می کند و سپس آن را به ترانسفورماتور تغذیه می کند تا خروجی ولتاژ پایین (16.5-18.5 ولت) ایجاد کند. PSU از یک کنترلر رزونانسی استفاده می کند که به سیستم اجازه می دهد در فرکانس های بسیار بالا تا 500 کیلوهرتز کار کند. فرکانس بالا امکان استفاده از اجزای کوچکتر را برای طراحی شارژر فشرده تر می دهد. تراشه در عکس زیر کنترل می کند منبع پالستغذیه.

ثانویه برق را از ترانسفورماتور دریافت می کند و آن را با دیود به DC تبدیل می کند. خازن های فیلتر نیرویی را که از شارژر از طریق کابل خروجی خارج می شود صاف می کنند.

خطرناک نگه داشتن مهم است ولتاژهای بالادور از خروجی برای جلوگیری از مشکلات کشنده. مرزهای عایق که با رنگ قرمز در نمودار مشخص شده اند، جدایی بین ولتاژ بالا و قسمت اصلی ولتاژ پایین را نشان می دهند. هر دو طرف حدود 6 میلی متر از هم فاصله دارند و فقط اجزای خاص می توانند از این مرز عبور کنند.

برای بزرگنمایی نمودار کلیک کنید

ترانسفورماتور با استفاده از میدان مغناطیسی به جای اتصال الکتریکی مستقیم، توان را بین واحد اولیه و ثانویه به طور قابل اعتماد انتقال می دهد. سیم پیچ های داخل ترانسفورماتور برای ایمنی سه گانه عایق هستند. شارژرهای تقلیدی ارزان قیمت عایق را کاهش می دهند که می تواند خطرات ایمنی ایجاد کند.
آی سی کنترل از سیگنال بازخورد برای تنظیم فرکانس سوئیچینگ و ثابت نگه داشتن ولتاژ خروجی استفاده می کند.

ریزپردازنده شارژر قدرتمند

یکی از اجزای جالب، برد میکروکنترلر کوچکی است که در بالا مشاهده می کنید. این پردازنده 16 بیتی به طور مداوم ولتاژ و جریان شارژر را کنترل می کند و اجازه می دهد تا زمانی که شارژر از مک بوک جدا می شود، خروجی خاموش شود. آی تی msp430میکروکنترلر یافتن یک طرح کامل ممکن نبود، اگرچه برای این کار 2 ساعت طول کشید تا ده ها سایت در الکترونیک بیل کنید، بنابراین اگر آن را دارید، لطفاً آن را ارسال کنید.

کانکتور مغناطیسی Magsafe که به مک بوک متصل می شود، پیچیده تر از آن چیزی است که انتظار می رود. دارای پنج پین فنری برای اتصال به لپ تاپ است. دو کنتاکت برق دو پین افراطی کپی شده اند و کنتاکت میانی برای انتقال اطلاعات به لپ تاپ است. بنابراین نمی توانید به قطبیت فکر کنید - همانطور که می خواهید وصل شوید.

یک تراشه کوچک در داخل کانکتور Magsafe وجود دارد که نوع شارژر را به لپ تاپ اطلاع می دهد: شماره سریال، مدل و قدرت. لپ‌تاپ از این داده‌ها برای تعیین اینکه آیا شارژر برای عملکرد عادی معتبر است یا خیر استفاده می‌کند. این تراشه وضعیت LED ها را نیز کنترل می کند.

چرا نباید شارژر ارزان بخرید؟

با 85 وات، شارژر مک بوک 80 دلار قیمت دارد، اما با 15 دلار می توانید دستگاهی را در eBay خریداری کنید که ظاهری یکسان دارد. مراقب باشید - در بیرون، شارژر دقیقاً مانند 85 وات اپل به نظر می رسد، حتی نام و لوگوی آن نیز وجود دارد. اما نگاه کردن به داخل تفاوت های بزرگی را نشان می دهد. عکس های بالا اپل اصلی و کپی را در سمت راست نشان می دهد.

در مورد مقاله CHARGING PSU FOR APPLE MACBOOK بحث کنید