Ремонт зарядного устройства для телефона своими руками

Сейчас, как никогда ранее, количество гаджетов на одного человека достигло максимального значения.

Телефоны, планшеты, ноутбуки, разные беспроводные гарнитуры – все это обилие техники имеет источник питания и, соответственно, зарядное устройство к нему.

Телефон не заряжается от зарядного устройства – что делать?

Часто зарядки возят с собой в сумке или кармане, и чтобы они занимали минимум места, их шнуры скручивают с перегибом и натяжкой.

Это в свою очередь приводит к практически незаметному глазу обрыву провода и неработоспособности зарядки. Как раз обрыв в шнуре – это самая распространенная поломка в таких видах устройств, и выбрасывать его из-за этого, честно говоря, жалко.

Да, можно конечно купить новую и не мучиться, но если устройство нестандартное, например, телефон старой модели, то найти такую зарядку не всегда возможно. А на «барахолке» вам могут подсунуть блок с такой же проблемой, да и лишние траты никому не нужны.

Поэтому ремонт зарядного устройства – дело полезное и стоящее.

Как починить зарядное устройство для телефона, смартфона, планшета своими руками

Ниже, в этой статье будет описан простой и не требующий специального оборудования способ ремонта, который даст вашей зарядке вторую жизнь.

На фото – зарядка с проблемой в шнуре.

Не всегда обрыв видно невооруженным глазом. Он может скрываться под толщей основной (верхней) изоляции и остается практически незаметен.

Но, как показывает практика, перелом происходит чаще всего возле входа в блок или у основания штекера.

Чтобы обнаружить место обрыва, достаточно подсоединить включенную зарядку к телефону и пошевелить шнур в подозрительном месте.

Как только вы увидите, что зарядка на мгновение «пошла», значит в том месте, где вы в этот момент шевелили, и есть обрыв.

В этом случае, внимательно присмотревшись, излом и обрыв были видны и без шевеления. Он как раз получился на входе в блок питания.

Основная проблема в ремонте таких блоков состоит в том, что он не разборной. Поэтому, чтобы добраться до электронной платы, нужно проявить аккуратность и некоторые усилия.

Используя отвертку и нож, необходимо поддеть основание задней крышки и снять ее.

Поддевать следует в месте входа шнура в устройство. Если вход слишком плотный, можно слегка обрезать резиновый хомут.

Делать это нужно аккуратно, чтобы совсем не обрезать провод.

Подковырнув отверткой, пытаемся поднять крышку вверх.

Может случиться так, что она треснет напополам, но чаще, как и в этом случае, крышка снялась целиком, без повреждений.

Даже было видно, что у нее есть защелки, а в корпусе зарядного устройства выемки под них.
Это значит, что есть возможность после ремонта поставить крышку на свое место без использования клея.
Когда крышка снята, нужно вытащить из корпуса печатную плату. Так как она «сидит» плотно, достать ее поможет отвертка. Уперев лезвие отвертки о корпус и зацепив ее окончанием одно из мест пайки, вытягиваем плату наружу.

Устройство корпуса такое, что при вставленной внутрь плате ее входные контакты соединяются с зажимами штырей вилки питания. Поэтому, устанавливая плату обратно в корпус, нужно учесть этот момент.
На фото ниже показана плата со всеми своими «внутренностями». Провода припаяны снизу.

Вид с противоположной стороны.

А вот на фото дорожки для входных контактов.

Провод придется обрезать ниже того места, где находится повреждение. Но очень важно запомнить, какой провод «+», а какой «-». В некоторых случаях провода имеют соответствующий цвет, красный — это положительный, а черный — отрицательный проводник.

При цветной маркировке обрезать можно смело, а после просто припаять провода, соблюдая полярность.
В нашем случае провода одноцветные, но так как шнур плоский, можно проследить, с какой стороны шнура провод идет на минус, а с какой на плюс. Пометить, ну а потом уже обрезать.

Далее, отпаять оставшиеся концы от платы и подготовить отверстия для пайки нового провода.

Не теряя метки, зачистить и залудить провода на шнуре.

По одному припаиваем их к плате, соблюдая полярность.

На печатной плате в месте пайки обычно есть маркировка полярности.

Чтобы шнур на выходе не болтался, наматываем на его входную часть бандаж из черной изоленты. Толщина бандажа должна быть такой, чтобы войти в прорезь для провода и зафиксироваться в нем.

Перед установкой крышки проверяем работу устройства. Включаем его в сеть и подсоединяем к телефону. Если телефона на данный момент нет при себе, используем вольтметр постоянного тока.

Так как внутренний контакт в гнезде имеет очень тонкую трубку, и щуп прибора не заходит в него, можно для проверки использовать кусочек тонкой медной проволоки.

Всунув ее в трубку внутреннего контакта, подсоединяем к ней и наружному выводу штекера щупы измерительного прибора.

Вольтметр показывает, что напряжение присутствует, а это значит, что поломка устранена.

Теперь защелкиваем заднюю крышку.

Подсоединяем телефон и радуемся результатам проделанной работы.

Как вскрыть зарядное устройство

Блоки питания адаптеры в современных ноутбуках, да и не только в них, а практически во всей электронике, скреплены не винтами, а клеем. Это препятствует многоразовой сборке и разборке устройств, так как по мнению производителей, многие комплектующие проще заменить, чем разобрать и собрать заново. Однако многие предпочитают ремонтировать технику самостоятельно, разбираясь во внутреннем строении устройства. Неважно, можете ли вы разобрать блок питания hp, но не знаете, как разобрать блок питания Lenovo — практически все модели адаптеров устроены одинаково. Перед тем, как приступить к разбору, отключите компьютер или ноутбук от сети.

Поиск данных по Вашему запросу:

Как вскрыть зарядное устройство

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.

Содержание:

• Как разобрать блок питания
• Как разобрать зарядку от iphone 4
• Разборка блока питания и замена шнурка
• Как разобрать блок питания Macbook (мастер-класс) 🙂
• Разборка зарядного устройства Apple A1400
• Ремонт зарядного устройства для телефона своими руками

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Без шума и пыли разбираем клееный блок питания от ноутбука,принтера.

Как разобрать блок питания

Как правило, производители адаптеров для ноутбуков делают блоки питания неразборными. Но есть и разборные блоки питания, таким примером может служить блок питания для ноутбука IBM. Винтики в этом случаю находятся под смягчающими резинками, расположенными с 4-х углов блока питания. Для разбора блока нужно аккуратно снять резинки, они, как правило, приклеены.

После этого следует отвинтить 4 винтика. Обратите внимание, производитель IBM использует не простые винтики, а «звездочки». Для откручивания подобных винтиков Вам потребуется специальная отвертка. Для открытия короба нам потребуется инструмент, подойдет обычная плоская отвертка. Уприте ответку в плоскость разъема короба и слегка ударьте. Как разобрать блок питания. Как разобрать блок питания ноутбука Как правило, производители адаптеров для ноутбуков делают блоки питания неразборными.

Посмотрим как разобрать неразборный блока питания ноутбука: Примером может послужить блок питания для ноутбука HP. В данном случае две половины пластикового короба блока питания склеены.

Далее раскройте короб по плоскости разъема. Заказать товар Продолжить покупки. Закрыть Впишите свои данные для звонка Имя: Телефон:. Закрыть Впишите свои данные для брони товара Имя: Телефон:. Закрыть Впишите свои данные и мы подберем блок питания для вас Модель ноутбука: Телефон:. Закрыть Впишите свои данные для заказа товара Имя: Телефон: Комментарий:.

Как разобрать зарядку от iphone 4

Как правило, производители адаптеров для ноутбуков делают блоки питания неразборными. Но есть и разборные блоки питания, таким примером может служить блок питания для ноутбука IBM. Винтики в этом случаю находятся под смягчающими резинками, расположенными с 4-х углов блока питания. Для разбора блока нужно аккуратно снять резинки, они, как правило, приклеены. После этого следует отвинтить 4 винтика. Обратите внимание, производитель IBM использует не простые винтики, а «звездочки».

Как разобрать зарядное устройство от Как вскрыть внутренний блок.

Разборка блока питания и замена шнурка

По телефону помогли подобрать зарядку и через 2 часа привезли ее! Спасибо еще раз. Начать нужно с того, что сама по себе зарядка штука не разборная. При проведении подобной операции о эстэтике и красоте блока питания можно забыть сразу Ну и если вы все-таки решили ее разобрать то нужно учесть два важных правила:. Зарядку для любого macbook можно приобрести в интернет магазине Зарядки для macbook. Заказы принимаются круглосуточно. Или звоните по телефону: Кол-центр работает ежедневно с 9. Дорогие друзья! К сожалению, Ваш браузер не поддерживает современные технологии используемые на нашем сайте.

Как разобрать блок питания Macbook (мастер-класс) 🙂

Регистрация Вход. Ответы Mail. Вопросы — лидеры Задача по физике 1 ставка. Провод КСПВ, вопрос к электрикам 1 ставка.

Многих беспокоит вопрос Как разобрать зарядку от iPhone 4, ведь со временем она выходит из строя и нуждается в замене или ремонте, который в некоторых случаях можно провести дома.

Разборка зарядного устройства Apple A1400

Со временем адаптер питания от ноутбука может прийти в нерабочее состояние, требуя ремонта с предварительным разбором. Далее в данной статье мы расскажем обо всем, что нужно знать для открытия блока питания практически от любого лэптопа. В отличие от персонального компьютера, ноутбуки оснащаются куда меньшей по размерам системой энергоснабжения компонентов. Как правило, наиболее важным устройством является адаптер питания. Однако помимо него в корпусе ноутбука также установлена микросхема с разъемом, которую по необходимо можно отключить.

Ремонт зарядного устройства для телефона своими руками

Anonymous comments are disabled in this journal. Your IP address will be recorded. Log in No account? Create an account. Remember me. Facebook Twitter Google. Previous Share Next. Как разобрать блок питания Macbook мастер-класс : Короче, речь пойдет о том, как я ремонтил блок питания от своего macbook г.

Ремонт зарядки Леново — проанализируем поэтапную методику ремонта зарядного устройства или блока питания для ноутбука. Чтобы приступить к непосредственному ремонту БП его нужно вскрыть, что сделать не так то.

Ваши права в разделе. Вы не можете начинать темы Вы не можете отвечать на сообщения Вы не можете редактировать свои сообщения Вы не можете удалять свои сообщения Вы не можете голосовать в опросах Вы не можете добавлять файлы Вы можете скачивать файлы. Автомобильная акустика.

У меня вышел из строя зарядник от iPhone. Не знаю, что с ним случилось, просто однажды перестал работать. Ну, думаю, что добру пропадать, решил разобрать, посмотреть начинку. Вещь интересна своей супер-компактностью. Входное напряжение в диапазоне V.

Начну с предыстории. В один прекрастный день пришёл к моим соседям электрик.

Часто бывает, что перестает работать зарядное устройство мобильного телефона в самый неподходящий момент. Так часто случается со старыми зарядными устройствами. У них со временем теряют свойства радиоэлементы, окисляются контакты, перетираются провода. Вот это и приключилось со старой зарядкой телефона Samsung E подходит также для Samsung A, S Так и потянулись руки вскрывать корпус зарядного устройства и паять-паять-паять. Но для начала быстренько проверим что находится внутри фирменного разъема зарядки.

Сейчас, как никогда ранее, количество гаджетов на одного человека достигло максимального значения. Телефоны, планшеты, ноутбуки, разные беспроводные гарнитуры — все это обилие техники имеет источник питания и, соответственно, зарядное устройство к нему. Часто зарядки возят с собой в сумке или кармане, и чтобы они занимали минимум места, их шнуры скручивают с перегибом и натяжкой. Это в свою очередь приводит к практически незаметному глазу обрыву провода и неработоспособности зарядки.

Первое зарядное устройство USB-C от Samsung (EP-TA800). Обзор разборки протокол и использует USB PD 3.0 PPS в качестве единственного поддерживаемого протокола быстрой зарядки. Теперь давайте дадим ему нашу обработку разборки.

I Design

Наш блок – южнокорейское исполнение со стандартными европейскими вилками.

Гравированный логотип Samsung Super Fast Charging.

Технические характеристики на обороте. Модель: EP-TA800. Вход: 100-240 В~ 50/60 Гц 0,7 А. Выход USB-PD: 5 В/3 А, 9 В/2,77 А. Выход PPS: 3,3–5,9 В/3 А, 3,3–11 В/2,25 А. Изготовлено компанией Solum Vina Company Limited в апреле 2019 г.

Порт USB-C зарядного устройства, который поддерживает протокол быстрой зарядки USB PD3.0 PPS.

По сравнению с монетой в 1 юань.

По сравнению с зарядным устройством Apple USB-C мощностью 18 Вт (A1695). EP-TA800 длиннее из-за европейских вилок.

Весит 51,6 г (1,8 унции).

II Test

Наш USB-тестер ChargerLAB Power-Z KT001 показывает, что зарядное устройство поддерживает только протокол USB PD. Никакие другие протоколы (включая собственный AFC Samsung) не поддерживаются.

Информация PDO показывает, что он способен заряжать USB PD с фиксированным шагом при 5 В/3 А и 9 В/2,77 А, а также с переменным шагом PPS при 3,3–5,9 В/3 А и 3,3–11 В/2,75 А. Это означает, что это зарядное устройство USB PD 3.0 PPS.

III Разборка

Корпус зарядного устройства сварен ультразвуком, что делает его очень прочным. Если вам интересно, почему европейские вилки длиннее других вилок, что ж, давайте разберем более тщательно и посмотрим на внутреннее устройство вилок.

Вилки состоят из металлического купола для соединения печатной платы и токопроводящих колонок переменного тока, на самом деле ничего особенного, кроме других вилок.

Взгляните на схему управления на обратной стороне печатной платы. Возле выпрямительного моста есть длинная полоска клея ПВА. Он использует метод обратной связи оптопары, при этом верхняя часть является первичной, а нижняя — вторичной, с изоляцией посередине. Область рядом с трубкой основного переключателя выдолблена и вставлена ​​​​пластиковой изоляционной плитой, а трубка первичного переключателя приклеена для облегчения отвода тепла.

Удалите белый клей и обнажит микросхему ШИМ, iW1791 от Dialog.

Подробные характеристики Dialog iW1791.

Мост выпрямителя рядом с микросхемой главного контроллера.

Первичный главный переключатель управления от Shanghai CYG Wayon, модель WMO14N70C2, 700 В, 0,45 Ом DPAK (TO-252), который относится к серии МОП-транзисторов с суперпереходом, разработанной CYG Wayon. Он использует технологию балансировки заряда для чрезвычайно низкого сопротивления во включенном состоянии и низкой производительности заряда затвора. Он подходит для приложений, требующих превосходной плотности мощности и выдающейся эффективности. Принятие Samsung MOSFET CYG Wayon в качестве основного управляющего переключателя в зарядном устройстве первого в мире мобильного телефона 5G указывает на то, что качество китайских домашних силовых устройств достигло высшего международного уровня.

Подробные характеристики CYG Wayon WMO14N70C2.

Оптопара Everlight 1018. Между первичной и вторичной сторонами печатная плата под оптопарой выдолблена с безопасным расстоянием 6 мм.

Контроллер синхронного выпрямителя iW676 от Dialog.

Подробные характеристики Dialog iW676.

МОП-лампа вторичного синхронного выпрямления от Infineon. Рядом находится порт USB-C, переключатель VBUS.

Микросхема протокола Dialog iW656P USB PD рядом с выходным портом в передней части печатной платы, прошедшая сертификацию Qualcomm QC4+.

Контроллер интерфейса Dialog iW656P USB Power Delivery (USB PD) 3.0 находится на вторичной стороне источника питания переменного/постоянного тока и управляет связью между адаптером питания и мобильным устройством. Он обеспечивает чрезвычайно упрощенную конструкцию по сравнению с традиционными решениями на основе микроконтроллеров. iW656P работает с Dialog iW1781 (45 Вт) или iW179.1 (27 Вт) микросхема контроллера переменного/постоянного тока и синхронный выпрямитель iW676 для достижения конструкции адаптера питания с более компактным форм-фактором, более низкой стоимостью и более высокой эффективностью (более 90%), используя меньше внешних компонентов, чем текущие решения на рынке.

Переключатель VBUS Трубка MOS для порта USB-C.

Теперь давайте посмотрим на переднюю часть.

Видно, что передняя часть печатной платы очень компактна и использует трансформатор с плоской панелью, который часто можно увидеть в зарядных устройствах Samsung. Два электролитических конденсатора фильтра первичной обмотки расположены горизонтально для экономии места, а между трансформатором и электролитическим конденсатором имеются клеи для усиления. В целом дизайн печатной платы доработан.

Предохранитель находится на входе.

2W 1.1Ω надпись.

Индуктор с цветными кольцами.

Индуктор фильтра, завернутый в термоусадочную трубку.

Четыре провода со стороны выхода подключены к вторичной стороне, а рядом с трансформатором находится желтый конденсатор для питания микросхемы ШИМ-контроллера.

Конденсатор от CapXon, 4,7мкФ 50В.

Более длинный из двух электролитических конденсаторов первичного фильтра — 22 мкФ 400 В от CapXon.

Еще один электролитический конденсатор 15 мкФ 400 В от Chang.

Выходной порт USB-C защищен пылезащитным кожухом. С левой стороны находится Y-конденсатор для защиты от помех, а с правой стороны твердотельный конденсатор для фильтрации выходного сигнала.

Конденсатор Y крупным планом.

Выход фильтруется твердотельным конденсатором со спецификацией 600 мкФ 14В.

Плоский трансформатор.

Снимите трансформатор с плоской панелью.

Впрыск клея и дополнительный отвод тепла между трансформатором и печатной платой, первичная сторона печатной платы видна в левом нижнем углу.

Все компоненты.

IV Заключение

Как видно из нашей разборки, EP-TA800 продолжает изысканный дизайн и качество продуктов Samsung. Использование полевого МОП-транзистора CYG Wayon в качестве основного управляющего переключателя в зарядном устройстве первого в мире мобильного телефона 5G указывает на то, что качество китайских домашних силовых устройств достигло высшего международного уровня. А использование решения Dialog позволяет получить конструкцию с компактным корпусом и высокой эффективностью.

Благодаря тому, что Apple уже использует USB PD в качестве единственного поддерживаемого протокола быстрой зарядки, а теперь Samsung привержена USB PD со своим первым зарядным устройством USB-C, унифицированный протокол зарядки будущего становится очевидным. Но на данный момент идеальным зарядным устройством будет зарядное устройство USB-C PD, которое также поддерживает другие существующие протоколы быстрой зарядки.

Плюсы:

Зарядка USB PD 3.0 PPS мощностью до 25 Вт.

Компактный форм-фактор.

Компоненты высокого качества.

Минусы:

Поддерживает только протокол USB PD.

Источник: chongdiantou

Разборка загадочного 4-портового USB-зарядного устройства KMS

В этой статье я разбираю 4-портовое USB-зарядное устройство непонятного происхождения.

Это зарядное устройство — огромный шаг вперед по сравнению с поддельными зарядными устройствами за 2 доллара, которые я исследовал ранее по конструкции и производству, но значительно ниже качества зарядных устройств известных брендов. То же самое и с безопасностью — зарядное устройство было создано с некоторым вниманием к безопасности, но, похоже, не соответствует стандартам UL.

Одна загадка, связанная с этим зарядным устройством, заключается в том, что неясно, кто его производит и какая у него модель. На корпусе написано, что это KMS AC-09, но на плате написано «TC09-new-V4.2». Amazon указывает бренд как «Cosmos®», но я не смог найти никаких признаков того, что KMS или Cosmos являются реальными компаниями. После некоторых поисков в Интернете я думаю, что зарядное устройство создано Гуанчжоуский электронный завод Panyu Qiaonan Saidi (более) как зарядное устройство TC09 за 5,30 доллара США оптом, или, может быть, HK Yingjia International, производитель бытовой электроники в Шэньчжэне.

(более). В любом случае, я назову это «зарядное устройство KMS», так как мне нужно как-то его назвать.

В моем предыдущем лабораторном анализе 12 зарядных устройств Я сравнил дюжину различных зарядных устройств в 9 разных категориях, оценив их от 1 до 5 «болтов» и зарядное устройство KMS оказалось средним по производительности. Результаты для зарядного устройства KMS приведены ниже. Подробнее об этих измерениях см. в моей предыдущей статье «Десяток USB-зарядок в лаборатории»).

Общий рейтинг
Энергопотребление вампира (бездействия)
Эффективность под нагрузкой
Достигает номинальной мощности
Шипы на выходе
Высокочастотный шум на выходе
Пульсации на выходе
Падение напряжения
Провисание тока
Качество регулирования

Хорошее и плохое

В целом, это зарядное устройство гораздо более высокого качества, чем поддельные зарядные устройства за 2 доллара, но значительно более низкого качества, чем зарядные устройства известных брендов.

Зарядное устройство обеспечивает большую фильтрацию, чем обычные зарядные устройства, от большого входного дросселя до нескольких выходных катушек индуктивности. Он включает конденсаторы X и Y для фильтрации.

Зарядное устройство выглядит в основном безопасным, хотя у него нет сертификации UL, и я подозреваю, что оно не пройдет сертификацию. Зазор в 6 мм между первичным и вторичным выглядит солидно. Однако обмотки трансформатора разделены всего на 3 мм, а не на 6 мм, как показано ниже. (Это все еще намного лучше, чем у зарядных устройств за 2 доллара, у которых почти нет разделения.)

Интересной особенностью блока питания является возможность замены вилки для использования в разных странах. (Некоторые другие зарядные устройства, такие как HP TouchPad и Apple iPad, аналогичны.)

Зарядное устройство имеет некоторые проблемы с качеством. Измерения качества электроэнергии, которые я провел в своей предыдущей статье, показывают, что зарядное устройство KMS имеет довольно низкое качество выходного сигнала с большим количеством шума.

В техническом описании ИС рекомендуется 200 мм ² фольги на выходных контактах ИС для обеспечения охлаждения. Я намерил около 18 мм ² (менее 10 % от рекомендуемого), что предполагает перегрев зарядного устройства при полной нагрузке.

На фото выше видно, что качество сборки зарядного устройства не очень высокое. Катушка индуктивности спереди справа очень кривая, а оптопара слева несколько криво. Хотя это не влияет на производительность, это показывает, что сборка была быстрой, а не тщательной. Что еще более важно, некоторые паяные соединения кажутся почти перемкнутыми, что может привести к катастрофическому отказу зарядного устройства. Я также нашел правительственный отчет о возгорании зарядного устройства KMS, по-видимому, из-за ослабленного провода в вилке питания.

Одной из уникальных особенностей зарядного устройства являются синие светодиоды, которые при использовании заставляют его излучать жуткое синее свечение. Однако многим пользователям это не нравится (согласно отзывам), потому что ночью свет отвлекает.

Цепь

Для читателей, интересующихся схемами, я подготовил приведенную выше приблизительную схему (щелкните, чтобы увеличить). Схема довольно проста по сравнению с другими зарядными устройствами (для сравнения посмотрите на схему моего зарядного устройства для iPhone). Начиная с верхнего левого угла, входной переменный ток преобразуется в постоянный с помощью диодного моста, а затем фильтруется простым индукторно-конденсаторным фильтром. Этот высоковольтный постоянный ток подключен к первичной обмотке трансформатора обратного хода. ИС управления THX203H переключает другую сторону обратноходового трансформатора на землю через токоизмерительные резисторы R12A и R12B и катушку индуктивности L3. (В большинстве зарядных устройств используется отдельный переключающий транзистор, но в этом зарядном устройстве транзистор находится внутри управляющей ИС.) Цепь снаббера R2, C3 и D6 поглощает некоторые высокочастотные импульсы переключения (хотя, глядя на вывод ниже, это схема не совсем удачная). Вспомогательная обмотка трансформатора, а также D7 и C4 обеспечивают питание постоянного тока для управляющей ИС. Оптопара обеспечивает обратную связь с ИС, указывая уровень выходного напряжения.

На вторичной стороне быстродействующие диоды Шоттки (D5) преобразуют выход трансформатора в постоянный ток. Затем он фильтруется через индукторно-конденсаторный фильтр, который сглаживает его. Обратная связь по выходному напряжению генерируется стабилизатором TL431A и подается на оптопару.[1]

Наконец, реальная выходная схема USB состоит из большего количества компонентов, чем можно было бы ожидать. Для каждой пары портов четыре резистора устанавливают напряжения D+ и D-, чтобы указать устройствам, что зарядное устройство является (притворяется) зарядным устройством Apple 2A. Каждый порт имеет небольшой обходной конденсатор для сглаживания переходных процессов питания. Наконец, два синих светодиода с токоограничивающими резисторами обеспечивают синее свечение.

Микросхема контроллера представляет собой некоторую загадку. Он обозначен как контроллер THX 203H, который, как оказалось, изготовлен NanJing TongHuaXin Electronic Co, Ltd., китайская компания по производству микросхем импульсных источников питания (подробности). Техническое описание этой части очень сложно понять, так как оно машинно переведено с китайского, например:

Схема запуска внутри IC спроектирована как особый способ вдыхания тока, поэтому она может запускаться с помощью функции увеличения выключателя питания. сама трубка.

После некоторых исследований этот чип оказался ШИМ-контроллером текущего режима SDC603, разработанным SDC Semi (Shaoxing Devechip Microelectronics Co., Ltd.). Это государственный научно-исследовательский центр Китая, который является частью китайского проекта Torch Plan по развитию высокотехнологичных отраслей. (Также посмотрите песню компании SDC.)

Микросхема контроллера представляет собой базовую 8-контактную микросхему ШИМ-контроллера токового режима. Он включает в себя встроенный силовой транзистор NPN, который уменьшает количество деталей зарядного устройства. Чип может производить 12 Вт выходной мощности.

Печатная плата

На приведенном выше рисунке показана плата зарядного устройства KMS слева и плата зарядного устройства HP TouchPad справа. Компактные зарядные устройства для телефонов, такие как зарядные устройства для iPhone или TouchPad, прилагают огромные усилия, чтобы максимально плотно упаковать компоненты. Зарядное устройство KMS, с другой стороны, имеет гораздо более просторную конструкцию с большим количеством неиспользуемого пространства. Поскольку любое зарядное устройство с 4 портами USB будет довольно большим, они, вероятно, решили, что не стоит пытаться сделать остальную часть схемы компактной. Однако разница в плотности между двумя печатными платами поразительна.

Ключевая функция безопасности зарядного устройства KMS видна в середине печатной платы — обратите внимание на угловой вырез и пустую вертикальную область без схем. Это изолирует высоковольтные цепи справа от низковольтных выходных цепей слева. Зарядное устройство KMS имеет безопасный зазор в 6 мм, а вырез обеспечивает дополнительную длину пути утечки. Поддельные зарядные устройства обычно пропускают эту критическую функцию безопасности, и только один или два миллиметра удерживают высокое напряжение от достижения выхода и поражения пользователя электрическим током.

Вы можете задаться вопросом, как работает зарядное устройство, если цепи высокого и низкого напряжения разделены промежутком. Ключевым моментом является то, что любые компоненты, пересекающие этот зазор, должны быть специально разработаны, чтобы избежать опасности поражения электрическим током. Ключевым компонентом является обратноходовой трансформатор, который передает мощность через магнитные поля, избегая прямого электрического соединения между двумя сторонами. Сигнал обратной связи проходит от вторичной обмотки к первичной через оптопару, которая передает обратную связь через световой сигнал, опять же избегая электрического соединения. Наконец, предохранительный конденсатор Y соединяет первичную и вторичную земли для снижения электрических помех. Конструкция Y-конденсатора гарантирует, что через него не пройдут опасные электрические токи и не произойдет короткое замыкание даже в условиях неисправности.

Демонтаж трансформатора

Трансформатор обратного хода является ключевым компонентом зарядного устройства и, как правило, самым большим и дорогим. Трансформатор — это место, где высокое входное напряжение преобразуется в выходное напряжение, и два напряжения находятся очень близко друг к другу, поэтому безопасность трансформатора имеет решающее значение. Со стороны вы не можете сказать, сэкономил ли производитель несколько центов, исключив большую часть изоляции, как это происходит с зарядными устройствами за 2 доллара. Я разобрал трансформатор зарядного устройства KMS, чтобы посмотреть, что внутри.

Черный кружок в верхней части трансформатора, который мы видели ранее, — это просто пенопластовый диск, который помогает уменьшить шум трансформатора, прижимая трансформатор к корпусу. Если зарядное устройство издает пронзительный шум, обычно он исходит от трансформатора. Блоки питания обычно проектируются с частотами переключения выше, чем люди могут слышать, но в некоторых случаях их все же слышно, особенно если вы молоды и не потеряли слух на высоких частотах.

Под первыми слоями изоляционной ленты находится медная «нижняя полоса», которая окружает трансформатор и обеспечивает защиту от помех от вихревых токов в трансформаторе.[2] Этот медный экран отсутствует в сверхдешевых трансформаторах, показывая, что это зарядное устройство выходит за рамки минимума.

Все обмотки разделены изоляционной лентой. Под поясом и изоляционной лентой находится вспомогательная обмотка, обеспечивающая питание микросхемы управления. Вы можете задаться вопросом, почему микросхеме нужен отдельный источник питания вместо использования выхода питания USB, но это было бы небезопасно, потому что выход USB больше не был бы изолирован от входа. Эта обмотка состоит из 9 витков провода; поскольку ИС требует малого тока, провод довольно тонкий.

Сверху видна половина первичной обмотки, которая питается от входной мощности. Эта обмотка имеет 40 витков провода.

Интересной функцией безопасности является 3-миллиметровая «краевая лента» [3] в правом нижнем углу обмотки, которая гарантирует, что первичная обмотка остается на расстоянии 3 мм от края. Мне было интересно это увидеть, так как в других трансформаторах, которые я разбирал, вместо ограничительной ленты используется провод с тройной изоляцией. Чтобы обеспечить безопасную электрическую изоляцию между первичной и вторичной обмотками, либо вторичные провода должны иметь тройную изоляцию, либо расстояние между обмотками должно быть не менее 6 мм. В супермаленьких зарядных устройствах нет 3 мм дополнительного места, поэтому они используют более дорогой провод с тройной изоляцией. Но поскольку KMS больше, в нем используется 3-миллиметровая лента для полей. Я не специалист по требованиям безопасности, но похоже, что этот трансформатор не совсем соответствует требованиям. Обычно краевая лента наклеивается с обеих сторон, поэтому расстояние утечки между обмотками составляет 6 мм.[4][5] Но так как лента только с одной стороны, обмотки имеют только половину необходимого расстояния.

Вторичная обмотка обеспечивает низковольтный сильноточный выход с 8 витками провода. Чтобы поддерживать 2 ампера, эта обмотка имеет толстый провод с четырьмя параллельными жилами. Я никогда раньше не видел таких параллельных жил, вероятно, потому, что зарядное устройство KMS обеспечивает более высокую мощность. Обратите внимание на ленту шириной 3 мм, удерживающую обмотку от края.

Наконец, вторая половина первичной обмотки образует самый внутренний слой трансформатора; это тоже 40 витков провода. Первичная обмотка разделена на два слоя, которые окружают вторичную обмотку для улучшения электрических свойств. Обратите внимание, что первичная обмотка 80 витков, а вторичная выходная обмотка 8 витков. Немного упрощая, это означает, что выходной ток будет в 10 раз превышать ток на входе при 1/10 напряжения, именно поэтому вход с высоким напряжением и низким током приводит к низкому напряжению на выходе с высоким током. На приведенном выше рисунке хорошо видна 3-миллиметровая лента справа, которая удерживает провод от края сердечника.

Измерение используемого зарядного устройства

Зарядное устройство представляет собой импульсный источник питания с использованием обратноходового трансформатора. Как это работает, высоковольтный постоянный ток включается и выключается десятки тысяч раз в секунду управляющей ИС. Эти импульсы постоянного тока посылаются в обратноходовой трансформатор. Трансформатор обратного хода отличается от обычных трансформаторов тем, что выходной диод блокирует выход энергии из трансформатора, в то время как мощность поступает внутрь. Вместо этого по мере увеличения тока мощность сохраняется в трансформаторе в виде магнитного поля. Когда входной ток отключается, накопленная мощность вытекает из трансформатора, обеспечивая желаемую мощность.

Глядя на выходное напряжение и частотный спектр, мы можем довольно точно определить, как работает устройство. Я измерил постоянную частоту переключения 60 кГц при выходной нагрузке 1 ампер, но при более низких нагрузках частота падала. Таблица данных дает некоторые подсказки к такому поведению. Блок питания обычно работает с использованием ШИМ (широтно-импульсной модуляции). Частота переключения постоянна, но время работы силового транзистора меняется. Чем дольше он включен, тем больше мощности поступает в трансформатор и тем больше выходная мощность. Это соответствует наблюдаемому поведению от 1 до 3,5 ампер. В техническом описании также описано, как частота переключения падает при малой мощности, что соответствует тому, что я наблюдал ниже 1 ампера.

Приведенная выше кривая осциллографа иллюстрирует поведение при подаче 2 ампер. Частотный спектр показывает узкие пики (оранжевые) на частоте переключения 60 кГц и гармониках. Желтое выходное напряжение показывает кучу больших всплесков из-за включения и выключения питания — это говорит о том, что зарядное устройство не очень хорошо фильтрует выход, пропуская эти всплески в подключенное устройство.

Диаграмма ниже увеличена, чтобы показать результат более подробно. Каждый всплеск возникает, когда переключающий транзистор включается на частоте 60 кГц. Выходная мощность падает по мере увеличения тока через трансформатор обратного хода (поскольку вторичная обмотка трансформатора в это время заблокирована диодом). Затем выходной сигнал увеличивается, когда транзистор выключается и мощность передается на вторичную обмотку.

При увеличении нагрузки зарядного устройства выше 3 ампер качество выходного сигнала значительно снижается, и на выходе появляются большие пульсации 120 Гц (желтый). Вероятно, это связано с тем, что входные конденсаторы не могут накапливать достаточную мощность для обеспечения постоянной выходной мощности при такой высокой нагрузке. Поскольку зарядное устройство рассчитано только на выходной ток 2,1 А, я не считаю это недостатком конструкции, но интересно увидеть такое поведение на выходе. Ключевой результат здесь — не перегружать зарядное устройство, потому что качество питания становится намного хуже.

Зарядное устройство предназначено для снижения частоты коммутации при низкой нагрузке для повышения эффективности. Я обнаружил, что эта функция срабатывает при нагрузке менее 1 ампера, при этом частота переключения плавно падает с 60 кГц до 29 кГц при нагрузке 250 мА и даже ниже без нагрузки. На приведенном ниже графике показан частотный спектр при нагрузке 250 мА. Обратите внимание, что пики шире, чем в предыдущем случае, поскольку частота становится более нестабильной при ее уменьшении.

Форма выходного сигнала ниже при 250 мА аналогична предыдущему (2А) случаю, за исключением более низкой частоты. Обратите внимание, что на выходе все еще есть большие пики, когда транзистор включается. Выходное напряжение падает, когда переключающий транзистор включен, а затем повышается, когда транзистор выключен (из-за обратноходовой схемы), поэтому ниже видно, что транзистор большую часть времени выключен при малой мощности.

Потребляемая мощность

Измерить потребляемую мощность зарядного устройства сложно, потому что зарядное устройство не потребляет мощность, как обычная резистивная нагрузка, а использует нелинейную часть входного тока. Это приводит к коэффициенту мощности ниже единицы. (Вы можете предположить, что низкий коэффициент мощности вызван тем, что зарядное устройство включается и выключается тысячи раз в секунду, но на самом деле это вина диодного моста.) Я измерил энергопотребление зарядного устройства под нагрузкой, измерив мгновенное линейное напряжение и ток, вычислив мгновенную мощность, а затем вычислив на ее основе реальную мощность.[6] На следующих диаграммах входное линейное напряжение показано желтым цветом, а входной ток — голубым. Мгновенная мощность показана оранжевым цветом внизу графика — это просто произведение напряжения и тока.[7]

Выходной сигнал осциллографа ниже показывает энергопотребление зарядного устройства без нагрузки. Линейное входное напряжение (желтый) представляет собой красивую синусоиду, но ток (голубой) очень неравномерный. Имеются скачки, соответствующие пикам напряжения, когда входные диоды проводят ток и перезаряжают конденсаторы фильтра. Остальные колебания тока необычны — я не видел их в других зарядных устройствах, и я полагаю, что они связаны с большим входным дросселем. По оранжевой линии видно, что энергопотребление имеет небольшие всплески на частоте 120 Гц. Принимая во внимание коэффициент мощности и вычисляя реальную мощность, зарядное устройство потребляет 180 мВт в режиме ожидания, что довольно много, но на самом деле ниже, чем у зарядного устройства Apple iPhone.

При нагрузке на зарядное устройство энергопотребление резко возрастает, как показано ниже. Я рассчитал энергопотребление как 6,4 Вт, в то время как зарядное устройство выдает на выходе 4,4 Вт, что дает КПД 69%. Форма кривой тока (голубой) и кривой мощности (оранжевый) показывает, что зарядное устройство получает питание от сети примерно половину времени (большие изогнутые пики), а не другую половину (плоские колебания между ними). Это иллюстрирует плохой коэффициент мощности импульсных источников питания. (В блоках питания для ПК часто используются схемы коррекции коэффициента мощности (PFC) для улучшения коэффициента мощности.) Кривая входного напряжения желтого цвета несколько искажена, вероятно, из-за хромого изолирующего трансформатора, который я использовал.

Вы можете задаться вопросом, что произойдет, если вы замкнете накоротко выход зарядного устройства. Он предназначен для отключения до того, как произойдет повреждение, а не для самоуничтожения. После падения внутреннего напряжения зарядное устройство снова запустится, и этот цикл будет повторяться до тех пор, пока проблема не исчезнет. Это называется «режим икоты», поскольку зарядное устройство генерирует скачки мощности. На приведенной ниже осциллограмме показано энергопотребление зарядного устройства KMS при коротком замыкании. Обратите внимание на импульсы, когда он запускается и выключается каждые 250 миллисекунд.

Компоненты

Для тех, кто интересуется компонентами, у меня есть некоторые подробности. Два электролитических конденсатора 6,8 мкФ 400 В в первичной обмотке производства ChengX. Два конденсатора по 470 мкФ во вторичной обмотке производства JWCO. Конденсатор X представляет собой конденсатор 0,1 мкФ K 275V X2 производства Dain Electronics, китайского производителя конденсаторов из пластиковой металлической пленки, в настоящее время объединенного с WINDAY Electronic Industrial Co Ltd. Конденсатор Y1 представляет собой JN222M Дисковый керамический подавляющий конденсатор емкостью 2200 пФ производства Jya-Nay, тайваньской компании по производству конденсаторов. Есть также синий полиэфирный пленочный конденсатор 681J (т.е. 0,68 нФ) неизвестного производителя; глядя на печатную плату, этот конденсатор (C7) изначально был устройством для поверхностного монтажа, но был заменен конденсатором большей емкости.

Диоды производятся компанией MIC (Master Instrument Corporation, Шанхай). В большинстве зарядных устройств для преобразования переменного тока в постоянный используется диодный мост, но в этом зарядном устройстве используются четыре независимых диода, которые Диоды 1N4007 700В. Во вторичном выпрямлении используются два диода Шоттки (SR360, 3 А, 60 В) производства MIC. На плате использован необычный монтаж двух диодов друг над другом, впаянных в одинаковые отверстия. В зарядном устройстве также используются быстровосстанавливающиеся диоды FR107 700V.

Как и в большинстве источников питания, в зарядном устройстве для обратной связи по напряжению используется TL431A. [1] Этот TL431A производится компанией Wing Shing Computer Components. Оптопара представляет собой оптопару ORPC 817B от Shenzen Orient Technology Co., Ltd. (Я не хочу спекулировать на культурном значении их поднятия флага над логотипом компании Iwo Jima.)

Заключение

Зарядное устройство KMS занимает интересное среднее положение между опасными поддельными зарядными устройствами за 2 доллара и дорогими зарядными устройствами известных брендов. Разборка этого 4-портового USB-зарядного устройства неизвестного происхождения раскрывает детали схемы. Он также иллюстрирует сеть китайских поставщиков и производителей, большинство из которых мало известны в США. На Amazon рейтинги клиентов для этого зарядного устройства делятся на тех, кто его любит, и тех, кто его ненавидит, что кажется разумным, учитывая то, что я видел при разборке. Спасибо Гэри Ф. за предоставленное зарядное устройство.

Примечания и ссылки

[1] Подводя итог схеме обратной связи: R17 и R18 образуют резисторный делитель выходного напряжения. Если выходное напряжение выше 5,125 вольт, управляющий вход TL431 будет выше 2,5 и TL431 проводит. Это возбуждает оптопару, обеспечивая ток, опускающий вывод FB. Низкий FB увеличивает рабочий цикл, увеличивая максимальный ток трансформатора и повышая выходное напряжение. Если выходное напряжение слишком велико или ощущается перегрев, частота коммутации уменьшается, что снижает мощность, передаваемую на выход. (Это слишком упрощено; частотная характеристика контура управления с обратной связью управляется через резисторы R13, R16, C8 и C9..) Альтернативой является измерение напряжения с первичной стороны, чтобы можно было исключить цепь обратной связи. Согласно отчету, это снижает общую стоимость зарядного устройства примерно на 20 центов.

[2] Использование медного «брюшка» в трансформаторах обратного хода обсуждается в Конструкция обратноходового трансформатора для UCC28600 (стр. 2). Он обеспечивает защиту от электромагнитного излучения. В статье упоминается, что внутренний пояс может вызвать трудности с требованиями к утечке тока, и это, по-видимому, имеет место в случае с KMS, поскольку между заземленным основным проводом и вторичным проводом путь утечки составляет всего 3 мм.

[3] Много интересной информации о конструкции и конструкции обратноходового трансформатора есть в Поваренной книге по конструированию трансформатора своими руками.

[4] Обсуждение того, как добиться длины пути утечки 5–6 мм с помощью ленты шириной 2,5 или 3 мм, описано в документе «Конструкция обратноходового трансформатора для серии IRIS40xx». Обратите внимание, что краевая лента должна быть с обеих сторон обмотки, чтобы обеспечить это расстояние, в то время как трансформатор KMS использует ленту только с одной стороны.

[5] Соображения безопасности при проектировании источников питания содержат подробное объяснение требований безопасности к источникам питания. Это объясняет утечку и зазор

[6] См. раздел Общие сведения о коэффициенте мощности и гармониках входного тока в импульсных источниках питания для получения подробной информации о коэффициенте мощности, источниках питания с низкими коэффициентами мощности и о том, почему низкие коэффициенты мощности — это плохо.