зарядное устройство из компьютерного БП
TL494 схемы, которые представлены в этой статье, предназначены для изготовления источника питания с регулируемым выходным напряжением в пределах от 4,5v до 26v и силой тока 13А. Кроме этого, используя одну из этих схем, можно собрать зарядное устройство на базе блока питания от компьютера.
TL494 схемы для зарядного устройства на основе компьютерного блока питания
Ниже представлены для повторения четыре принципиальные схемы с использованием ИС TL494 схемы.
Здесь показана схема устройства, созданного на основе устаревшего компьютерного АТ блока питания на IC TL494 с выходной мощностью 200 Вт гарантирующий ток, примерно 11 — 13А.
Здесь схема, в основе которой использован более современный АТX блок питания, также выполненный на TL494
Модернизация
Наиболее важным и нужным моментом в усовершенствовании схемы является следующий шаг. Убираем все ненужные провода, которые выходят из корпуса блока питания на коннекторы материнской платы.
Далее, ищем на печатной плате чип с кодовым обозначением 494, впереди этого номера возможны дополнительные буквенные обозначения. Также следует обратить внимание, что в БП могут быть установлены аналоги микросхемы TL494, такие как например: KA7500, MB3759, но схема включения у них аналогичная оригиналу. Теперь нужно найти постоянный резистор установленный в цепи первого вывода микросхемы и идущий на контакт +5v (это там, где раннее находились провода красного цвета) и убираем его тоже.
Для блока питания с возможностью регулировки напряжения в диапазоне от 4v до 25v, постоянный резистор R1 должен иметь номинальное сопротивление 1кОм. Помимо этого, в выходной цепи постоянного напряжения +12v, необходимо поставить электролитический конденсатор с большей емкостью, чем которая указана в оригинале.
В случае изготовления зарядного устройства, то этот конденсатор лучше вообще не ставить. Далее, желтыми проводами, которые сплетены в «косичку» (+12v), на кольце диаметром 25мм из феррита 2000НМ делаем несколько витков.
Примечание: нужно обратить внимание на то, что в цепи выпрямителя напряжения 12v установлена диодная сборка, или может быть пара диодов включенных встречно. Так вот, этот диодный узел рассчитан на работу с напряжением, ток которого не превышает 3А. Поэтому данную сборку нужно заменить на ту, которая установлена в цепи 5 вольтового напряжения, так как она имеет лучшие электрические параметры.
То есть, рассчитана на рабочее напряжение 40v и ток 10A, но если найдете готовую сборку BYV42E-200, которая выдерживает прямой ток 30A и напряжение 200v, то лучше будет если вы поставите ее. Как вариант, можно использовать пару выпрямительных диодов КД2999, включенных встречно друг другу. В таблице представленной ниже, можно подобрать оптимальные параметры необходимых вам диодов.
Если блок питания АТХ, то для его запуска нужно соединить провод soft-on с идущим на корпус проводником (на коннектор подается провод зеленого цвета). Вентилятор необходимо повернуть на 180°, что бы поток воздуха направлялся во внутреннюю часть БП. В случае использования устройства по прямому назначению, то тогда лучше будет подать питание на вентилятор от 12 вывода микросхемы через сопротивление с номиналом 100 Ом.
Сам корпус устройства нужно изготавливать из диэлектрического материала и с достаточным количество вентиляционных отверстий.
Так же, нужно иметь ввиду, что во время включения блока питания, происходит мощный бросок тока, при этом может включится система защиты. Однако, у меня устройство защиты свободно воспринимает ток в 9 ампер при включении аппарата и не срабатывает. В случае, у кого-то появится такая проблема, то тогда необходимо будет создать двухсекундную задержку включения нагрузки во время старта.
Вот ниже представлен еще один хороший вариант усовершенствования блока питания от компьютера.
Эта принципиальная схема в состоянии изменять выходное напряжение в пределах от 0,9v до 32v и силу тока от 0,09v до 10A.
Зарядное из бп пк power master 300. Зарядное устройство из компьютерного бп. Зарядное устройство из БП от компьютера
Появилась необходимость зарядить аккумулятор авто. Можно взять ЛБП, но его использую в мастерской. Решил собрать зарядное устройство для гаража.
Обдумываю идею
Продумывая конструкцию, решил остановиться на переделке БП компьютера. Изучив информацию из интернета, задача довольно простая. Нашелся в наличии блок питания на интереснойОткрываю и чищу от пыли. Блок питания должен быть рабочим.
Вот крупным планом микросхема. Информации о ней очень мало. Поиски замкнулись на схеме самого БП и все практически понятно.
Схема компьютерного блока
Схема имеет такой первоначальный вид. Хоть и на схеме указано 300 ватт, мой блок собран так же, разница видимо в некоторых компонентах.Переделка блока в зарядник своими руками
Нужно удалить элементы отмеченные красным. Резистор желтого цвета, меняем на 2.4 кОм. Отмеченный голубым, нужно заменить на подстроечный резистор. Так же отпаял радиатор с диодами, без него удобно искать компоненты для удаления. Отмеченные напряжения зеленым цветом, будут распаяны на плату обхода ошибок.На фото отлично видно удаленные детали. Так же пока удалил конденсатор С27 и резистор R53. Запаяю резистор обратно позже, он нужен для бесперебойной работы зарядки. PS-ON проводом подпаял на минус, для запуска блока.
На линию 12 вольт установил дополнительный дроссель, снял его с 5-ти вольтовой линии. Сдвоенный диод применил с линии 5 вольт.
Дроссель групповой стабилизации освободил от лишних обмоток. Сечения провода, для моих целей, достаточно.
Для обхода контроля отклонения основных напряжений, я сделал отдельную плату. Плату сделал на такой себе макетке. Питаться плата будет от 17 вольт дежурки. Понижать напряжение буду с помощью LM317, собран стабилизатор на 12 вольт. От 12 вольт будут питаться стабилизаторы на TL431. Собрал два стабилизатора, на 5 и 3.3 вольта. Пропущенный резистор на средней схеме 130 Ом.
Такая вот плата получилась. Собрал за полчаса.
Распаиваю провода соответственно нашей схемы. Синий и белый провода, это провода с подстроечного резистора. При включении им настраиваю на выходе 14.3 вольт.
Замеряю, сопротивление резистора, получилось около 12 кОм. Впаиваю сборный резистор из двух.
Выходные провода взял первые попавшиеся, только припаял к ним «крокодилы».
Сетевой провод размыкаю советским выключателем ТВ2-1.
Плату БП прикручиваю на штатные отверстия. Плату «обманку» прикрутил к радиатору. На выход установил сдвоенный диод, простенькая защита от переполюсовки. Нужно быть внимательными, защита от КЗ отсутствует, соберу позже. Подпаиваю выходные провода. Вентилятор подключил к плате «обманке», на 12 вольт. Индикаторный светодиод припаял на выход зарядки.
Забыл упомянуть. Пока дорабатывал плату БП, затерялся корпус, в котором была первоначально плата. Подобрал подобный ящичек. Благо их у меня в достатке.
Светодиод закрепил термоклеем.
Переднюю панель, изготовил из плексигласа. К панели прикручиваю тумблер, вывожу выходные провода и устанавливаю светодиод. Панель прикрутил винтами. Одеваем, и прикручивает крышку.
Итог
Такое вот зарядное устройство у меня получилось. Для гаража самое то, что нужно. Если не разряжать аккумулятор до предела, ток примерно составляет 5 Ампер. По мере заряда, ток падает.Блок имеет форму металлической коробки шириной 150 мм х 86 мм х 140 мм. Стандартно он монтируется внутри корпуса ПК с помощью четырех винтов, переключателя и розетки. Такая конструкция позволяет воздуху поступать в охлаждающий вентилятор блока питания (БП). В некоторых случаях установлен переключатель селектора напряжения, позволяющий пользователю выбирать показатели. Например, в Соединенных Штатах имеется внутренний источник питания, работающий с номинальным напряжением 120 вольт.
БП компьютера состоит из нескольких компонентов внутри: катушки, конденсаторов, электронной платы для регулирования тока и вентилятора для охлаждения. Последний является основной причиной отказа для источников питания (ИП), что надо учитывать при монтаже зарядного устройства из блока питания компьютера atx.
Типы электропитания персонального компьютера
ИП имеют определенную мощность, указанную в ваттах. Стандартный блок, как правило, способен обеспечивать около 350 Вт. Чем больше установленных на компьютере компонентов: жестких дисков, CD / DVD-приводов, ленточных накопителей, вентиляторов, тем больше энергии требуется от источника питания.
Специалисты рекомендуют использовать блок питания, который обеспечивает больше мощности, чем требуется компьютеру, поскольку он будет работать в режиме постоянной «недогрузки», что увеличит срок службы машины из-за уменьшения теплового воздействия на его внутренние компоненты.
Существует 3 типа ИП:
- AT Power Supply — употребляется на очень старых ПК.
- Блок питания ATX — все еще применяется на некоторых ПК.
- Электропитание ATX-2 — обычно используется сегодня.
Параметры БП, которые можно использовать при создании зарядного устройства из блока питания компьютера:
- AT / ATX / ATX-2:+3.3 В.
- ATX / ATX-2:+5 В.
- AT / ATX / ATX-2:-5 В.
- AT / ATX / ATX-2:+5 В.
- ATX / ATX-2:+12 В.
- AT / ATX / ATX-2:-12 В.
Разъемы материнской платы
В ИП есть много разных разъемов питания. Они разработаны таким образом, что при их установке нельзя ошибиться. Чтобы сделать зарядное устройство из блока питания компьютера, пользователю не нужно будет долго выбирать правильный кабель, так как он просто не поместится в разъеме.
Виды разъемов:
- P1 (разъем для подключения к ПК / ATX). Основная задача блока питания (PSU) — предоставить мощность материнской плате. Это делается через 20-контактный или 24-контактный разъемы. 24-контактный кабель совместим с 20-контактной материнской платой.
- P4 (разъем EPS).Раньше выводы материнской платы были недостаточны для обеспечения мощностью процессора. С разгонным графическим процессором, достигающим 200 Вт, была создана возможность обеспечить питание непосредственно процессору. В настоящее время это P4 или EPS, которые обеспечивают достаточную мощность процессора. Поэтому переделка блока питания компьютера в зарядное устройство экономически обоснована.
- Разъем PCI-E (6-контактный разъем 6 + 2). Материнская плата может обеспечить максимум 75 Вт через слот интерфейса PCI-E. Более быстрая выделенная видеокарта требует гораздо большей мощности. Для решения этой проблемы был введен разъем PCI-E.
Дешевые материнские платы оснащены 4-контактным разъемом. Более дорогие «разгонные» материнские платы имеют 8-контактные разъемы. Дополнительные обеспечивают излишнюю мощность процессора при разгоне.
Большинство блоков питания снабжены двумя кабелями: 4-контактными и 8-контактными. Нужно использовать только один из этих кабелей. Также можно разделить 8-контактный кабель на два сегмента, чтобы обеспечить обратную совместимость с более дешевыми материнскими платами.
Левые 2 контакта 8-контактного разъема (6+2) справа отсоединены для обеспечения обратной совместимости с 6-контактными графическими картами. 6-контактный разъем PCI-E может поставить дополнительный 75Вт за кабель. Если графическая карта содержит один 6-контактный разъем, он может составлять до 150 Вт (75 Вт от материнской платы + 75 Вт от кабеля).
Для более дорогих графических карт требуется 8-контактный (6+2) разъем PCI-E. С помощью 8 контактов этот разъем может обеспечивать до 150 Вт на кабель. Видеокарта с одним 8-контактным разъемом может составлять до 225 Вт (75 Вт от материнской платы + 150 Вт от кабеля).
Molex, 4-контактный периферийный разъем, используют при создании зарядного устройства из блока питания компьютера. Эти контакты работают очень долго, могут поставлять 5V (красный) или 12V (желтый) на периферийные устройства. В прошлом эти соединения часто использовались для подключения жестких дисков, CD-ROM-плееров и т. д.
Даже видеокарты Geforce 7800 GS оснащаются Molex. Однако их потребляемая мощность ограничена, поэтому в настоящее время бо́льшая часть их была заменена кабелями PCI-E и Все, что осталось, это вентиляторы с питанием.
Соединитель вспомогательного оборудования
Разъем SATA — современная замена устаревшего Molex. Все современные DVD-плееры, жесткие диски и SSD работают от мощности SATA. Разъем Mini-Molex / Floppy полностью устаревший, но некоторые БП все еще поставляются с разъемом mini-molex. Они были использованы для питания дисководов гибких дисков до 1,44 МБ данных. В основном, они сегодня заменены USB-накопителем.
Адаптер Molex-PCI-E 6-контактный для питания видеокарты.
Используя адаптер 2x-Molex-1x PCI-E 6-контактный, предварительно нужно убедиться, что подключаются оба «Молекса» к различным кабельным напряжениям. Это снижает риск перегрузки источника питания. С введением ATX12 V2.0 были внесены изменения в систему с 24-контактным разъемом. В старых ATX12V (1.0, 1.2, 1.2 и 1.3) использовался 20-контактный разъем.
Всего есть 12 версий стандарта ATX, но они настолько похожи, что пользователю не нужно беспокоиться о совместимости во время монтажа зарядного устройства из блока питания компьютера. Для обеспечения большинство современных источников позволяют отсоединить последние 4 контакта основного разъема. Также возможно создать передовую совместимость с помощью адаптера.
Напряжения питания компьютера
В компьютере требуется три типа постоянного напряжения. 12 вольт необходимо для подачи напряжения на материнскую плату, графические карты, для вентиляторов, процессора. Для USB-портов требуется 5 вольт, а для самого ЦП используется 3,3 вольта. 12 вольт также применимы для некоторых «умных» вентиляторов. Электронная плата в блоке питания отвечает за пересылку преобразуемого электричества через специальные кабельные наборы для питания устройств внутри компьютера. С помощью перечисленных выше компонентов переменное напряжение преобразуется в чистый постоянный ток.
Почти половина работы, выполняемой блоком питания, осуществляется с помощью конденсаторов. Они хранят энергию, которая будет использоваться для непрерывного рабочего потока. Изготавливая из блока питания компьютера, пользователь должен быть осторожным. Даже если компьютер отключен, есть вероятность того, что электричество будет храниться внутри блока питания в конденсаторах, даже через несколько дней после отключения.
Цветные коды кабельных наборов
Внутри источников питания пользователь видит много кабельных наборов, выходящих с различными разъемами и разными номерами. Цветовые коды кабелей питания:
- Черные, используются для обеспечения тока. Каждый другой цвет должен быть соединен с черным проводом.
- Желтый: + 12В.
- Красный: + 5 В.
- Синий: —12В.
- Белый: —5В.
- Оранжевый: 3.3В.
- Зеленый, контрольный провод для проверки напряжения постоянного тока.
- Фиолетовый: + 5 В режим ожидания.
Выходные напряжения источника питания компьютера можно измерить с помощью надлежащего мультиметра. Но из-за более высокого риска короткого замыкания пользователь должен всегда подключать черный кабель с черным на мультиметре.
Вилка силового провода
Провод жесткого диска (независимо от того, является ли это IDE или SATA) имеет четыре жилы, прикрепленных к разъему: желтую, две черных подряд, и красную. На жестком диске одновременно используются как 12V, так и 5V. 12V питает движущиеся механические детали, а 5V подает электронные схемы. Таким образом, все эти кабельные комплекты оснащены кабелями 12V и 5V одновременно.
Электрические разъемы на материнской плате для процессоров или вентиляторов шасси имеют четыре ножки, поддерживающие материнскую плату для вентиляторов 12 В или 5 В. Помимо черных, желтых и красных, другие цветные провода можно увидеть только в главном разъеме, который напрямую переходит в розетку материнской платы. Это фиолетовые, белые или оранжевые кабели, которые не используются потребителями для подключения периферийных устройств.
Если вы хотите сделать автомобильное зарядное устройство из блока питания компьютера, нужно протестировать его. Вам понадобятся скрепка и около двух минут времени. Если понадобится источник питания обратно подключить к материнской плате, просто нужно удалить скрепку. Никаких изменений от использования скрепки в нем не произойдет.
Порядок действий:
- Найти зеленый провод в дереве кабелей из блока питания.
- Следовать за ним до 20 или 24-контактного разъема ATX. Зеленый провод в некотором смысле «приемник», который нужен для снабжения энергией блока питания. Между ним есть два черных провода заземления.
- Поместить скрепку в штырь с зеленым проводом.
- Другой конец поместить в один из двух черных проводов заземления рядом с зеленым. Не важно, какой из них будет работать.
Хотя скрепка не ударит большим током, не рекомендуется прикасаться к ее металлической части, когда она находится под напряжением. Если нужно оставить скрепку на неопределенный срок, необходимо замотать ее изолентой.
Если вы начинаете делать своими руками зарядное устройство из блока питания компьютера, позаботьтесь о безопасности работ. Источник угрозы — это конденсаторы, которые несут в себе остаточный заряд электричества, способный вызвать значительную боль и ожоги. Поэтому нужно не только убедиться, что ИП надежно отключен, но и надеть изоляционные перчатки.
После открытия БП, делают оценку рабочего пространства и убеждаются, что не будет никаких проблем с расчисткой проводов.
Предварительно продумывают конструкцию источника, отмеривая карандашом, где будут находиться отверстия, чтобы отрезать провода необходимой длины.
Выполняют сортировку проводов. При этом будут необходимы: черный, красный, оранжевый, желтый и зеленый. Остальные являются лишними, поэтому их можно обрезать на монтажной плате. Зеленый говорит о включении питания после режима ожидания. Он просто припаивается к заземляющему черному проводу, что обеспечит включение БП без компьютера. Далее нужно подключить провода к 4 большим зажимам по одному для каждого набора цветов.
После этого требуется сгруппировать 4-проводные цвета вместе и отрезать их на необходимую длину, снять изоляцию и соединить в один конец. Перед сверлением отверстий нужно позаботиться о печатной плате шасси, чтобы она не была загрязнена металлическими стружками.
В большинстве БП нельзя полностью удалить печатную плату с шасси. В таком случае ее нужно аккуратно обернуть пластиковым пакетом. Закончив сверление, требуется обработать все шероховатые пятна и протереть шасси тканью от мусора и налета. Затем установить фиксирующие стойки, используя небольшую отвертку и клеммы, закрепив их с помощью плоскогубцев. После этого закрыть блок питания и обозначить маркером напряжение на панели.
Зарядка аккумулятора автомобиля от старого ПК
Это устройство поможет автолюбителю в сложной ситуации, когда нужно срочно зарядить аккумулятор автомобиля, не имея стандартного устройства, а используя лишь обычный блок питания ПК. Специалисты не рекомендуют постоянно пользоваться зарядным устройством авто из блока питания компьютера, так как напряжение 12 В немного не дотягивает до необходимого при зарядке аккумулятора. Оно должно быть 13 В, но как аварийный вариант его использовать можно. Для усиления напряжения там, где раньше было 12В, нужно поменять резистор на 2.7кОм на подстроечном резисторе, установленном на дополнительной плате БП.
Поскольку источники питания имеют конденсаторы, которые сохраняют электроэнергию в течение длительного времени, желательно их разрядить с использованием лампы накаливания 60 Вт. Чтобы прикрепить лампу, используйте два конца провода для подключения к выводам крышки. Лампа подсветки медленно погаснет, разрядив крышку. Замыкание клемм не рекомендуется, так как это приведет к большой искре и может повредить дорожки печатной платы.
Процедура изготовления своими руками зарядного устройства из блока питания компьютера начинается со снятия верхней панели блока питания. Если на верхней панели установлен вентилятор 120 мм, отсоедините 2-контактный разъем от печатной платы и снимите панель. Требуется обрезать выходные кабели от источника питания с помощью плоскогубцев. Не стоит их выбрасывать, лучше использовать повторно для нестандартных заданий. Для каждого связующего поста оставьте не более 4-5 кабелей. Остальные могут быть обрезаны на печатной плате.
Соединяются провода одного цвета и закрепляются, используя кабельные стяжки. Зеленый кабель используется для включения постоянного тока ИП. Его припаивают к клеммам GND или подключают к черному проводу из пучка. Далее отмеряют центр отверстий на верхней крышке, где должны быть закреплены фиксирующие стойки. Нужно быть особенно внимательным, если на верхней панели установлен вентилятор, а зазор между краем вентилятора и ИП мал для фиксирующих штырей. В таком случае после отметки центральных точек нужно снять вентилятор.
После этого нужно прикрепить фиксирующие стойки к верхней панели в порядке: GND, +3,3 В, +5 В, +12 В. Используя стриппер для проводов, удаляется изоляция кабелей каждого пучка, припаиваются соединения. Тепловым пистолетом обрабатывают рукава над обжимными соединениями, после чего вставляют выступы в соединительные штыри и затягивают вторую гайку.
Далее нужно вернуть вентилятор на место, подключить 2-контактный разъем к гнезду на печатной плате, вставить панель обратно в устройство, что может потребовать некоторых усилий из-за связки кабелей на перекладинах и закрыть.
Зарядное устройство для шуруповерта
Если шуруповерт имеет напряжение 12В, то пользователю повезло. Он может сделать источник питания для зарядного устройство без особых переделок. Понадобится используемый или новый БП компьютера. В нем есть несколько напряжений, но нужно 12В. Есть много проводов разных цветов. Понадобятся желтые, которые выдают 12В. Перед началом работ пользователь должен убедится, что ИП отключен от источника энергии и не имеет остаточного напряжения в конденсаторах.
Теперь можно начинать переделывать блок питания компьютера в зарядное устройство. Для этого нужно желтые провода подключить к разъему. Это будет выход 12В. Сделать то же самое для черных проводов. Это разъемы, в которые будет подключаться зарядное устройство. В блоке напряжение 12В не является первичным, поэтому подключается резистор к красному проводу 5В. Далее нужно соединить серый и один черный провод вместе. Это сигнал, который говорит об энергоснабжении. Цвет этого провода может варьироваться, поэтому нужно убедиться, что это сигнал PS-ON. Это должно быть написано на наклейке блока питания.
После включения переключателя БП должен запускаться, вентилятор вращаться, а лампочка загораться. Проверив разъемы с помощью мультиметра, нужно убедиться, что блок выдает 12 В. Если это так, то зарядное устройство шуруповерта из блока питания компьютера функционирует правильно.
На самом деле вариантов приспособления блока питания под собственные нужды множество. Любители поэкспериментировать с удовольствием делятся своим опытом. Предлагаем несколько хороших советов.
Пользователям не стоит бояться модернизировать коробку блока: можно добавить светодиоды, наклейки или все, что нужно для совершенствования. Разбирая провода, нужно убедиться, что используется блок питания ATX. Если это AT или более старый источник питания, у него, скорее всего, будет другая цветовая схема для проводов. Если у пользователя нет данных об этих проводах, ему не стоить переоборудовать блок, так как схема может быть собрана неправильно, что приведет к аварии.
Некоторые современные источники питания имеют провод связи, который должен быть подключен к источнику питания для его работы. Серый провод подключается к оранжевому, а розовый — к красному. Силовой резистор с высокой мощностью может стать горячим. В этом случае нужно использовать в конструкции радиатор для охлаждения.
Понадобилась зарядка для аккумулятора автомобиля. Перебрав несколько вариантов, остановился на переделке блока питания компьютера. Переделывать решил по-простому. Зарядное не будет иметь регулировок, нет у меня такой задачи. В принципе можно все сделать за пару часов.
Данный блок питания имеет на борту малоизвестную микросхему 2003 . По данной микросхеме мало информации. Вроде как это ШИМ контроллер с мультивизором. Будем разбираться по схеме, о схеме далее.
Подключаться к аккумулятору буду при помощи проводов с «крокодилами». У меня уже были распаянные.
В роли сетевого выключателя у меня тумблер ТВ2-1. Выдернул со старого телевизора.
Схема блока питания довольно простая. Блок у нас на 300 Ватт, схема на 250 Ватт. Схема может отличаться номиналами некоторых компонентов.
Сборка.
Нужно удалить все лишние компоненты. Красным отмечено, что нужно выпаять. Желтым отмечен резистор на 13кОм, его заменим на 2.4 кОм. Вместо резистора отмеченного голубым, временно установим переменный резистор на 200 кОм. Переменный резистор, желательно поставить на 100 кОм, но у меня такого не оказалось. Пришлось долго регулировать нужное напряжение.
Главное установить в максимальное сопротивление. Так же имеются зеленые метки, что подключать к ним, расскажу позже.
Выпаиваем лишние компоненты. На схеме все разборчиво. Получается плата вот такая. Временно выпаял силовые диоды. Так же выпаял дроссель групповой стабилизации, его буду перематывать. Коричневой перемычкой замкнуты пятачки от земли и PS-ON, необходимо для запуска.
Нас интересует линия +12 вольт. Ставим на место силовой диод, я взял диод с линии 5 вольт. Диод установил без прокладки. Ножки крепления радиатора не связаны со схемой, что исключает замыкание. Установил дополнительный дроссель, на его месте стояла перемычка. Со старого дросселя групповой стабилизации смотал все обмотки, оставил старую обмотку на 12 вольт. Установил электролитический конденсатор на 1000 мкф, напряжением 35 вольт.
Переменный резистор вынес на проводах за пределы платы.
Теперь нужно изготовить плату — обманку для нашей микросхемы 2003. Обманка состоит из трех стабилизаторов на» 3.3; 5; 12 вольт. Распаял по простой схеме. Два верхних отрезка собраны на TL431, нижний на LM317.
Верхние два отрезка схемы подключаются к нижнему отрезку на 12 В. Платку, сделал по технологии «процарапывания». Делается за минут 30.
На схеме были указаны точки для подключения платы «обманки». Распаиваем согласно со схемой. На схеме отмечено зелеными точками соответственно. Плата «обманка» имеет цвета согласно напряжениям. Получилось что-то подобное.
Переменным резистором устанавливаем на выходе нужное напряжение (забыл сфотографировать). Оставляю стоп кадр. Измеряю, сопротивление резистора получилось около 11.7 кОм. Собираю из двух резисторов на 10 и 1.8 кОм. Напряжение чуть изменилось, но не значительно.
Плату «обманку» прикрутил к радиатору, через втулку и винт М3. Так же на фото слева видно, что я установил обратно нагрузочный резистор R53.
Подключил провода с зажимами «крокодилами». Установил светодиод для индикации включения. Все закрепил термо клеем. Сетевой провод пустил в разрыв через тумблер.
Компьютеры не могут работать без электроэнергии. Чтобы их зарядить, используются специальные устройства, называемые источниками питания. Они получают напряжение переменного тока из сети и преобразуют его в постоянный ток. Устройства могут выдавать огромное количество энергии в небольшом форм-факторе, обладают встроенной защитой от перегрузки. Выдаваемые параметры у них невероятно стабильны, а качество постоянного тока обеспечено даже при высоких нагрузках. Когда есть лишний такой аппарат, разумно его использовать для многих бытовых задач, например, переделав в зарядное устройство из блока питания компьютера.
Блок имеет форму металлической коробки шириной 150 мм х 86 мм х 140 мм. Стандартно он монтируется внутри корпуса ПК с помощью четырех винтов, переключателя и розетки. Такая конструкция позволяет воздуху поступать в охлаждающий вентилятор блока питания (БП). В некоторых случаях установлен переключатель селектора напряжения, позволяющий пользователю выбирать показатели. Например, в Соединенных Штатах имеется внутренний источник питания, работающий с номинальным напряжением 120 вольт.
БП компьютера состоит из нескольких компонентов внутри: катушки, конденсаторов, электронной платы для регулирования тока и вентилятора для охлаждения. Последний является основной причиной отказа для источников питания (ИП), что надо учитывать при монтаже зарядного устройства из блока питания компьютера atx.
Типы электропитания персонального компьютера
ИП имеют определенную мощность, указанную в ваттах. Стандартный блок, как правило, способен обеспечивать около 350 Вт. Чем больше установленных на компьютере компонентов: жестких дисков, CD / DVD-приводов, ленточных накопителей, вентиляторов, тем больше энергии требуется от источника питания.
Специалисты рекомендуют использовать блок питания, который обеспечивает больше мощности, чем требуется компьютеру, поскольку он будет работать в режиме постоянной «недогрузки», что увеличит срок службы машины из-за уменьшения теплового воздействия на его внутренние компоненты.
Существует 3 типа ИП:
- AT Power Supply — употребляется на очень старых ПК.
- Блок питания ATX — все еще применяется на некоторых ПК.
- Электропитание ATX-2 — обычно используется сегодня.
Параметры БП, которые можно использовать при создании зарядного устройства из блока питания компьютера:
- AT / ATX / ATX-2:+3.3 В.
- ATX / ATX-2:+5 В.
- AT / ATX / ATX-2:-5 В.
- AT / ATX / ATX-2:+5 В.
- ATX / ATX-2:+12 В.
- AT / ATX / ATX-2:-12 В.
Разъемы материнской платы
В ИП есть много разных разъемов питания. Они разработаны таким образом, что при их установке нельзя ошибиться. Чтобы сделать зарядное устройство из блока питания компьютера, пользователю не нужно будет долго выбирать правильный кабель, так как он просто не поместится в разъеме.
Виды разъемов:
- P1 (разъем для подключения к ПК / ATX). Основная задача блока питания (PSU) — предоставить мощность материнской плате. Это делается через 20-контактный или 24-контактный разъемы. 24-контактный кабель совместим с 20-контактной материнской платой.
- P4 (разъем EPS).Раньше выводы материнской платы были недостаточны для обеспечения мощностью процессора. С разгонным графическим процессором, достигающим 200 Вт, была создана возможность обеспечить питание непосредственно процессору. В настоящее время это P4 или EPS, которые обеспечивают достаточную мощность процессора. Поэтому переделка блока питания компьютера в зарядное устройство экономически обоснована.
- Разъем PCI-E (6-контактный разъем 6 + 2). Материнская плата может обеспечить максимум 75 Вт через слот интерфейса PCI-E. Более быстрая выделенная видеокарта требует гораздо большей мощности. Для решения этой проблемы был введен разъем PCI-E.
Дешевые материнские платы оснащены 4-контактным разъемом. Более дорогие «разгонные» материнские платы имеют 8-контактные разъемы. Дополнительные обеспечивают излишнюю мощность процессора при разгоне.
Большинство блоков питания снабжены двумя кабелями: 4-контактными и 8-контактными. Нужно использовать только один из этих кабелей. Также можно разделить 8-контактный кабель на два сегмента, чтобы обеспечить обратную совместимость с более дешевыми материнскими платами.
Левые 2 контакта 8-контактного разъема (6+2) справа отсоединены для обеспечения обратной совместимости с 6-контактными графическими картами. 6-контактный разъем PCI-E может поставить дополнительный 75Вт за кабель. Если графическая карта содержит один 6-контактный разъем, он может составлять до 150 Вт (75 Вт от материнской платы + 75 Вт от кабеля).
Для более дорогих графических карт требуется 8-контактный (6+2) разъем PCI-E. С помощью 8 контактов этот разъем может обеспечивать до 150 Вт на кабель. Видеокарта с одним 8-контактным разъемом может составлять до 225 Вт (75 Вт от материнской платы + 150 Вт от кабеля).
Molex, 4-контактный периферийный разъем, используют при создании зарядного устройства из блока питания компьютера. Эти контакты работают очень долго, могут поставлять 5V (красный) или 12V (желтый) на периферийные устройства. В прошлом эти соединения часто использовались для подключения жестких дисков, CD-ROM-плееров и т. д.
Даже видеокарты Geforce 7800 GS оснащаются Molex. Однако их потребляемая мощность ограничена, поэтому в настоящее время бо́льшая часть их была заменена кабелями PCI-E и Все, что осталось, это вентиляторы с питанием.
Соединитель вспомогательного оборудования
Разъем SATA — современная замена устаревшего Molex. Все современные DVD-плееры, жесткие диски и SSD работают от мощности SATA. Разъем Mini-Molex / Floppy полностью устаревший, но некоторые БП все еще поставляются с разъемом mini-molex. Они были использованы для питания дисководов гибких дисков до 1,44 МБ данных. В основном, они сегодня заменены USB-накопителем.
Адаптер Molex-PCI-E 6-контактный для питания видеокарты.
Используя адаптер 2x-Molex-1x PCI-E 6-контактный, предварительно нужно убедиться, что подключаются оба «Молекса» к различным кабельным напряжениям. Это снижает риск перегрузки источника питания. С введением ATX12 V2.0 были внесены изменения в систему с 24-контактным разъемом. В старых ATX12V (1.0, 1.2, 1.2 и 1.3) использовался 20-контактный разъем.
Всего есть 12 версий стандарта ATX, но они настолько похожи, что пользователю не нужно беспокоиться о совместимости во время монтажа зарядного устройства из блока питания компьютера. Для обеспечения большинство современных источников позволяют отсоединить последние 4 контакта основного разъема. Также возможно создать передовую совместимость с помощью адаптера.
Напряжения питания компьютера
В компьютере требуется три типа постоянного напряжения. 12 вольт необходимо для подачи напряжения на материнскую плату, графические карты, для вентиляторов, процессора. Для USB-портов требуется 5 вольт, а для самого ЦП используется 3,3 вольта. 12 вольт также применимы для некоторых «умных» вентиляторов. Электронная плата в блоке питания отвечает за пересылку преобразуемого электричества через специальные кабельные наборы для питания устройств внутри компьютера. С помощью перечисленных выше компонентов переменное напряжение преобразуется в чистый постоянный ток.
Почти половина работы, выполняемой блоком питания, осуществляется с помощью конденсаторов. Они хранят энергию, которая будет использоваться для непрерывного рабочего потока. Изготавливая из блока питания компьютера, пользователь должен быть осторожным. Даже если компьютер отключен, есть вероятность того, что электричество будет храниться внутри блока питания в конденсаторах, даже через несколько дней после отключения.
Цветные коды кабельных наборов
Внутри источников питания пользователь видит много кабельных наборов, выходящих с различными разъемами и разными номерами. Цветовые коды кабелей питания:
- Черные, используются для обеспечения тока. Каждый другой цвет должен быть соединен с черным проводом.
- Желтый: + 12В.
- Красный: + 5 В.
- Синий: —12В.
- Белый: —5В.
- Оранжевый: 3.3В.
- Зеленый, контрольный провод для проверки напряжения постоянного тока.
- Фиолетовый: + 5 В режим ожидания.
Выходные напряжения источника питания компьютера можно измерить с помощью надлежащего мультиметра. Но из-за более высокого риска короткого замыкания пользователь должен всегда подключать черный кабель с черным на мультиметре.
Вилка силового провода
Провод жесткого диска (независимо от того, является ли это IDE или SATA) имеет четыре жилы, прикрепленных к разъему: желтую, две черных подряд, и красную. На жестком диске одновременно используются как 12V, так и 5V. 12V питает движущиеся механические детали, а 5V подает электронные схемы. Таким образом, все эти кабельные комплекты оснащены кабелями 12V и 5V одновременно.
Электрические разъемы на материнской плате для процессоров или вентиляторов шасси имеют четыре ножки, поддерживающие материнскую плату для вентиляторов 12 В или 5 В. Помимо черных, желтых и красных, другие цветные провода можно увидеть только в главном разъеме, который напрямую переходит в розетку материнской платы. Это фиолетовые, белые или оранжевые кабели, которые не используются потребителями для подключения периферийных устройств.
Если вы хотите сделать автомобильное зарядное устройство из блока питания компьютера, нужно протестировать его. Вам понадобятся скрепка и около двух минут времени. Если понадобится источник питания обратно подключить к материнской плате, просто нужно удалить скрепку. Никаких изменений от использования скрепки в нем не произойдет.
Порядок действий:
- Найти зеленый провод в дереве кабелей из блока питания.
- Следовать за ним до 20 или 24-контактного разъема ATX. Зеленый провод в некотором смысле «приемник», который нужен для снабжения энергией блока питания. Между ним есть два черных провода заземления.
- Поместить скрепку в штырь с зеленым проводом.
- Другой конец поместить в один из двух черных проводов заземления рядом с зеленым. Не важно, какой из них будет работать.
Хотя скрепка не ударит большим током, не рекомендуется прикасаться к ее металлической части, когда она находится под напряжением. Если нужно оставить скрепку на неопределенный срок, необходимо замотать ее изолентой.
Если вы начинаете делать своими руками зарядное устройство из блока питания компьютера, позаботьтесь о безопасности работ. Источник угрозы — это конденсаторы, которые несут в себе остаточный заряд электричества, способный вызвать значительную боль и ожоги. Поэтому нужно не только убедиться, что ИП надежно отключен, но и надеть изоляционные перчатки.
После открытия БП, делают оценку рабочего пространства и убеждаются, что не будет никаких проблем с расчисткой проводов.
Предварительно продумывают конструкцию источника, отмеривая карандашом, где будут находиться отверстия, чтобы отрезать провода необходимой длины.
Выполняют сортировку проводов. При этом будут необходимы: черный, красный, оранжевый, желтый и зеленый. Остальные являются лишними, поэтому их можно обрезать на монтажной плате. Зеленый говорит о включении питания после режима ожидания. Он просто припаивается к заземляющему черному проводу, что обеспечит включение БП без компьютера. Далее нужно подключить провода к 4 большим зажимам по одному для каждого набора цветов.
После этого требуется сгруппировать 4-проводные цвета вместе и отрезать их на необходимую длину, снять изоляцию и соединить в один конец. Перед сверлением отверстий нужно позаботиться о печатной плате шасси, чтобы она не была загрязнена металлическими стружками.
В большинстве БП нельзя полностью удалить печатную плату с шасси. В таком случае ее нужно аккуратно обернуть пластиковым пакетом. Закончив сверление, требуется обработать все шероховатые пятна и протереть шасси тканью от мусора и налета. Затем установить фиксирующие стойки, используя небольшую отвертку и клеммы, закрепив их с помощью плоскогубцев. После этого закрыть блок питания и обозначить маркером напряжение на панели.
Зарядка аккумулятора автомобиля от старого ПК
Это устройство поможет автолюбителю в сложной ситуации, когда нужно срочно зарядить аккумулятор автомобиля, не имея стандартного устройства, а используя лишь обычный блок питания ПК. Специалисты не рекомендуют постоянно пользоваться зарядным устройством авто из блока питания компьютера, так как напряжение 12 В немного не дотягивает до необходимого при зарядке аккумулятора. Оно должно быть 13 В, но как аварийный вариант его использовать можно. Для усиления напряжения там, где раньше было 12В, нужно поменять резистор на 2.7кОм на подстроечном резисторе, установленном на дополнительной плате БП.
Поскольку источники питания имеют конденсаторы, которые сохраняют электроэнергию в течение длительного времени, желательно их разрядить с использованием лампы накаливания 60 Вт. Чтобы прикрепить лампу, используйте два конца провода для подключения к выводам крышки. Лампа подсветки медленно погаснет, разрядив крышку. Замыкание клемм не рекомендуется, так как это приведет к большой искре и может повредить дорожки печатной платы.
Процедура изготовления своими руками зарядного устройства из блока питания компьютера начинается со снятия верхней панели блока питания. Если на верхней панели установлен вентилятор 120 мм, отсоедините 2-контактный разъем от печатной платы и снимите панель. Требуется обрезать выходные кабели от источника питания с помощью плоскогубцев. Не стоит их выбрасывать, лучше использовать повторно для нестандартных заданий. Для каждого связующего поста оставьте не более 4-5 кабелей. Остальные могут быть обрезаны на печатной плате.
Соединяются провода одного цвета и закрепляются, используя кабельные стяжки. Зеленый кабель используется для включения постоянного тока ИП. Его припаивают к клеммам GND или подключают к черному проводу из пучка. Далее отмеряют центр отверстий на верхней крышке, где должны быть закреплены фиксирующие стойки. Нужно быть особенно внимательным, если на верхней панели установлен вентилятор, а зазор между краем вентилятора и ИП мал для фиксирующих штырей. В таком случае после отметки центральных точек нужно снять вентилятор.
После этого нужно прикрепить фиксирующие стойки к верхней панели в порядке: GND, +3,3 В, +5 В, +12 В. Используя стриппер для проводов, удаляется изоляция кабелей каждого пучка, припаиваются соединения. Тепловым пистолетом обрабатывают рукава над обжимными соединениями, после чего вставляют выступы в соединительные штыри и затягивают вторую гайку.
Далее нужно вернуть вентилятор на место, подключить 2-контактный разъем к гнезду на печатной плате, вставить панель обратно в устройство, что может потребовать некоторых усилий из-за связки кабелей на перекладинах и закрыть.
Зарядное устройство для шуруповерта
Если шуруповерт имеет напряжение 12В, то пользователю повезло. Он может сделать источник питания для зарядного устройство без особых переделок. Понадобится используемый или новый БП компьютера. В нем есть несколько напряжений, но нужно 12В. Есть много проводов разных цветов. Понадобятся желтые, которые выдают 12В. Перед началом работ пользователь должен убедится, что ИП отключен от источника энергии и не имеет остаточного напряжения в конденсаторах.
Теперь можно начинать переделывать блок питания компьютера в зарядное устройство. Для этого нужно желтые провода подключить к разъему. Это будет выход 12В. Сделать то же самое для черных проводов. Это разъемы, в которые будет подключаться зарядное устройство. В блоке напряжение 12В не является первичным, поэтому подключается резистор к красному проводу 5В. Далее нужно соединить серый и один черный провод вместе. Это сигнал, который говорит об энергоснабжении. Цвет этого провода может варьироваться, поэтому нужно убедиться, что это сигнал PS-ON. Это должно быть написано на наклейке блока питания.
После включения переключателя БП должен запускаться, вентилятор вращаться, а лампочка загораться. Проверив разъемы с помощью мультиметра, нужно убедиться, что блок выдает 12 В. Если это так, то зарядное устройство шуруповерта из блока питания компьютера функционирует правильно.
На самом деле вариантов приспособления блока питания под собственные нужды множество. Любители поэкспериментировать с удовольствием делятся своим опытом. Предлагаем несколько хороших советов.
Пользователям не стоит бояться модернизировать коробку блока: можно добавить светодиоды, наклейки или все, что нужно для совершенствования. Разбирая провода, нужно убедиться, что используется блок питания ATX. Если это AT или более старый источник питания, у него, скорее всего, будет другая цветовая схема для проводов. Если у пользователя нет данных об этих проводах, ему не стоить переоборудовать блок, так как схема может быть собрана неправильно, что приведет к аварии.
Некоторые современные источники питания имеют провод связи, который должен быть подключен к источнику питания для его работы. Серый провод подключается к оранжевому, а розовый — к красному. Силовой резистор с высокой мощностью может стать горячим. В этом случае нужно использовать в конструкции радиатор для охлаждения.
<Автоматическое зарядное устройство из АТ компьютерного блока питания> Автоматическое зарядное устройство из АТ компьютерного блока питанияПеределка заключается в изменении цепей обратной связи и опорного напряжения. Практически все блоки питания для компов сделаны с использованием микросхемы содержощей в маркировке 494 или 7500 или их аналогов. Слева схема цепей БП, резистор обратной связи идущий к +5В (иногда ещё и к +12В) выпаивается и собираерся несложная схема(справа). В цепь опорного напряжения вводится температурная зависимость (термодатчик на стенку АКБ). Стабилитрон нужен для ограничения напряжения около 16В при обрыве термодатчика, или при отключении датчика можно устроить ускоренный заряд. В итоге получается стабилизатор тока (около 6,5А) с ограничением максимального напряжения. Зависимость от температуры обеспечивает максимальный заряд без перезаряда, так что можно смело оставлять АКБ заряжаться на ночь.
Подключение предохранителя обязательно, иначе при неправильном подключении АКБ сгорят диоды выпрямителя.
Параллельно резистору 0,1Ом можно подключить измерительную головку через соответствующий резистор.
Настройка: напряжение расчитанное по формуле на рис. выставляется подстроечным резистором. При замене датчика напряжение корректируется поновой.
Единственный недостаток отсутствие пыле-влагозащищённости.
Дополнение с более подробным описанием и новой схемой.
Как показала практика термокомпенсация зарядного напряжения совсем необязательна, и создаёт некоторые неудобства пользования, в итоге на неё просто забиваешь. Поэтому разработал немного другую схему:
Что надо сделать чтобы всё заработало:
1. Заменить все 16 вольтовые конденсаторы (те которые на +12В и -12В) на 25..35 вольтовые. Будте осторожны электролиты весело так взрываются от превышения на них напряжения.
2. Выпрямительные диоды (которые на +12В) должны быть в корпусе ТО-220 и прикручены к радиатору без всяких прокладок, если диоды цилиндрические — ждите взрыва, их нужно заменить на описанные выше, на КД213А или аналогичные и прикрутить к радиатору.
3. Питание на микросхему (494) подаётся после силовых выпрямительных диодов (упомянутые в п.2) через диодик, вот этот «диодик» нужно выпаять, а питание подать непосредственно с концов обмоток трансформатора через два диодика, т.е. на микросхему должен быть сделан свой выпрямитель. Это позволяет развязать питание микросхемы от аккумулятора, что обеспечивает нормальный запуск БП при подключенной АКБ, т.е. во время заряда при пропадании напряжения в сети, по его появлению заряд продолжается, и БП не уходит в защиту.
4. Разобраться и ликвидировать цепи защиты. Они бывают разные и по разному реализованы. Основная — это защита от перенапряжения, задаётся либо резисторами, либо стабилитроном, схемы сравнения бывают на транзисторах либо на компараторах. Т.е. правильно собранная схема ЗУ будет выдавать 14В и БП может сразу при включении уйти в защиту. Вообще, чем качественней БП, тем лучше реализованы защиты. Поиск начинать лучше с выходов БП +5В и +12, в качестве опорного напряжения для сравнения чаще всего берётся -5В стабилизированное микросхемой 7905. Ненужные детальки удалять до получения нужного результата.
5. Обеспечить минимальную нагрузку БП — резистор 120-180 Ом 2 Вт на «+12В».
6. Вентилятор лучше подключить к -12В чтобы он не крутился при подключенной АКБ и отсутствии сети 220В.
Теперь по схеме: резисторы R1 и R2 удалить, и к выводу 1 микросхемы подключить собранную схемку. Резистор 2к4* подобрать так чтобы при отключенном S1 на выходе без нагрузки было +15В, соответственно при включенном S1 должно быть +14В. Т.е. имеем два режима ускоренный и нормальный. Можно организовать плавную регулировку, но тогда для контроля необходим вольтметр, в «бою» это неактуально.
Схема стабилизирует напряжение, но до тока нагрузки 3,5-4А, далее при увеличении тока нагрузки напряжение снижается почти линейно и при 8А составляет примерно 8-10В. Характеристика ограничения тока сделана пологой для большей стабильности работы схемы. Т.е. в старой схеме замечались выпадания в защиту при подключениии сильно разряженных АКБ.
Удачи.
Полезные схемы для автомобиля
Соколов Василий24.03.2004
Дата последней редакции 02.03.2009
Сайт создан в системе uCoz
Если адаптер питания USB-C не заряжает ноутбук Mac
Узнайте, что делать, если адаптер питания USB-C, поставляемый с ноутбуком Mac, перестает заряжаться, нагревается или горит искры.
Ноутбуки Macпоставляются с адаптером питания USB-C и кабелем для зарядки.Вы можете узнать, какой адаптер питания и кабель идут в комплекте с вашим ноутбуком Mac, и найти советы по устранению неполадок ниже. Если у вас возникла проблема с адаптером питания стороннего производителя, попробуйте вместо него использовать адаптер питания Apple и кабель, поставляемые с ноутбуком Mac.
Адаптер питания USB-C
Вилка переменного тока, или «утиная голова»
Зарядный кабель USB-C
Если ваш ноутбук Mac с USB-C не заряжается
Если адаптер питания USB-C не заряжает MacBook, MacBook Air или MacBook Pro, сначала попробуйте отключить адаптер питания от розетки, подождать несколько секунд и снова подключить.Если это не помогает, проверьте эти вещи.
Проверить мощность
Узнайте, как проверить розетку и вилку переменного тока.
Проверить розетку
Убедитесь, что вы подключили адаптер питания USB-C к исправной розетке. Отключите адаптер питания USB-C от розетки, затем подключите заведомо исправное устройство, например лампу или часы, чтобы убедиться, что оно включается правильно.Если розетка работает, подключите адаптер питания USB-C и попробуйте зарядить Mac. Если ваш Mac по-прежнему не заряжается, выключите Mac и закройте дисплей на 30 секунд, затем откройте дисплей и попробуйте снова зарядить Mac. Если вы не используете Mac с микросхемой Apple, сбросьте SMC.
Проверить наличие шумов в линии
Отключите адаптер питания от стены, подождите 30 секунд, затем снова подключите адаптер:
- Если ваш ноутбук Mac начинает заряжаться после того, как вы снова подключите адаптер питания, это может указывать на проблему с помехами в линии (нарушение из-за паразитных электромагнитных сигналов) от розетки.Адаптер питания автоматически отключается, когда его встроенная функция защиты от напряжения определяет шум в линии от розетки.
- Некоторые возможные источники линейного шума включают лампы с балластами, холодильники или мини-холодильники, которые подключены к той же электрической цепи, что и используемая вами розетка. Может помочь подключение адаптера питания к источнику бесперебойного питания (ИБП) или розетке в другой цепи.
Если адаптер питания продолжает отключаться при подключении к заведомо исправной розетке, отнесите адаптер к авторизованному поставщику услуг Apple или в Apple Store для дальнейшей оценки.
Проверьте вилку или кабель переменного тока
Адаптер питания поставляется со съемной вилкой переменного тока, лезвия которой вставляются в электрическую розетку. Если ваш ноутбук Mac не заряжается при использовании вилки переменного тока с адаптером питания, попробуйте использовать другую вилку переменного тока Apple или попробуйте использовать удлинительный кабель для адаптера питания Apple (продается отдельно).
Проверить кабельную разводку
Ваш ноутбук Mac поставляется с кабелем USB-C, который заряжает компьютер.Вы можете узнать, вызывает ли этот кабель проблему с зарядкой, попробовав другой кабель USB-C. Помните, что не все кабели USB-C могут заряжать ваш MacBook, MacBook Air или MacBook Pro, поэтому убедитесь, что кабель, который вы пробуете, предназначен для зарядки.
Если ваш ноутбук Mac заряжается с помощью одного кабеля USB-C, а другого нет, немедленно прекратите использовать кабель, который не работает, и проверьте свой кабель и блок питания.
Если ваш ноутбук Mac начинает заряжаться только после того, как вы покачиваете или перемещаете кабель USB-C или удлинительный кабель адаптера питания Apple (продается отдельно), немедленно прекратите использование кабеля и проверьте свой кабель и блок питания.
Проверить обновления
В некоторых случаях для вашего компьютера могут быть доступны обновления программного обеспечения или прошивки, которые улучшают связь с адаптером питания. Если ваш MacBook, MacBook Air или MacBook Pro не заряжается должным образом, проверьте наличие обновлений программного обеспечения на вашем Mac.
Если адаптер нагревается
Адаптер питания USB-C может нагреваться при нормальном использовании, поэтому обязательно используйте его в хорошо вентилируемом месте.Всегда подключайте адаптер питания непосредственно к розетке с помощью вилки переменного тока или кладите его на стол или в другое хорошо вентилируемое место при использовании удлинительного кабеля адаптера питания (продается отдельно).
Не размещайте адаптер в плохо вентилируемых местах, например, на диване, на толстом ковре, постельном белье или подушке. Не накрывайте адаптер одеялом или другим изоляционным материалом.
Адаптер питания может выключиться, если он станет слишком горячим. В этом случае отсоедините кабель USB-C от ноутбука Mac, затем дайте адаптеру питания остыть, прежде чем брать его в руки.
Если увидите искру
При подключении адаптера питания USB-C может возникнуть искра там, где лезвия вилки входят в розетку. Обычно это нормально и может произойти, когда вы подключаете какой-либо электроприбор к розетке.
Если при подключении адаптера вы видите что-либо из следующего, или если у вас есть другие опасения по поводу искрения, обратитесь в Apple:
- Обратитесь в Apple, если искра исходит не от лезвий свечи.
- Обратитесь в Apple, если вы заметите какие-либо повреждения или обесцвечивание адаптера.
Оцените свой ноутбук Mac и блок питания
Независимо от того, находится ли ваш ноутбук Mac с USB-C на гарантии или нет, вы можете принести его авторизованному поставщику услуг Apple или в Apple Store для оценки. Обязательно возьмите с собой Mac, адаптер питания USB-C и все кабели USB-C, которые вы используете для зарядки.
Информация о продуктах, произведенных не Apple, или о независимых веб-сайтах, не контролируемых и не проверенных Apple, предоставляется без рекомендаций или одобрения. Apple не несет ответственности за выбор, работу или использование сторонних веб-сайтов или продуктов. Apple не делает никаких заявлений относительно точности или надежности сторонних веб-сайтов.Свяжитесь с продавцом для получения дополнительной информации.
Дата публикации:
Ноутбукподключен, но не заряжается? Вот как исправить
Ноутбук не очень хорош, если он не заряжается.Вместо того, чтобы быть портативным локомотивом производительности, он должен быть либо дорогим пресс-папье, либо маломощной заменой настольного компьютера.
Если ваш ноутбук подключен к сети, но не заряжается, вот несколько способов исправить это.
Устранение основных неисправностей
Обычно ноутбук не заряжается по трем основным причинам:
- Неисправный адаптер или шнур.
- Проблема с питанием Windows.
- Неисправен аккумулятор ноутбука.
В этой статье мы рассмотрим все три, чтобы помочь вам сузить круг вопросов и решить проблему.Просто помните, что для устранения основных неполадок мы будем пробовать разные методы, пока не найдем причину ваших проблем с зарядкой, которая приведет нас к правильному решению.
Неисправный адаптер питания или шнур перестает заряжаться
Учитывая, насколько дорогой средний ноутбук, качество его сетевого адаптера обычно довольно низкое. Если ваш ноутбук подключен к розетке и не заряжается, шнур питания и адаптер должны быть вашим первым портом захода.
Убедитесь, что оба конца надежно закреплены.Один в розетке, а другой в порту питания ноутбука. Если у вашего адаптера переменного тока есть индикатор состояния, убедитесь, что он включен, когда он подключен к электросети.
Ищите движение в месте соединения зарядного устройства с ноутбуком. После длительного использования или из-за плохого контроля качества может наблюдаться небольшое движение. Иногда, если вы приложите силу к кабелю питания в том месте, где он встречается с ноутбуком, он может согнуться и создать движение. Проверьте это. Слегка переместите кабель зарядного устройства в том месте, где он подключается к ноутбуку, чтобы убедиться, что соединение плохое.
Если вы знаете кого-нибудь, у кого такая же модель ноутбука, возьмите его зарядное устройство, чтобы проверить, работает ли оно.
Конечно, прежде чем броситься покупать другую, неплохо также попробовать и другую розетку. Это может показаться здравым смыслом, но многие пользователи задумываются об устранении неполадок, полагая, что проблема связана с их компьютером, а не с розеткой.
Windows Power Issue
Если вы используете портативный компьютер с Windows, существует общая проблема с драйвером батареи для метода управления, совместимого с Microsoft ACPI.Это было с Windows 7 до Windows 10 и может повлиять на зарядку. Исправить довольно просто, поэтому я поставил это второе.
- Введите «Диспетчер управления устройствами» в поле Cortana / Search Windows и откройте Диспетчер устройств Windows.
- Выберите «Батареи» и откройте меню.
- Выберите драйвер батареи, совместимый с Microsoft ACPI.
- Щелкните правой кнопкой мыши и выберите «Удалить».
- Выберите Сканировать на предмет изменений оборудования в верхнем меню диспетчера устройств.
- Разрешить Windows сканировать и устанавливать драйвер еще раз.
Замена батареи метода управления, совместимого с Microsoft ACPI, решает многие проблемы, связанные с подключением портативного компьютера к сети, но не зарядкой.
Если это не сработает, попробуйте полностью разрядить ноутбук. Это снимает аккумулятор и заставляет ноутбук разряжать любое остаточное напряжение. Это похоже на полную перезагрузку и иногда может вернуть батарею к жизни.
- Извлеките аккумулятор ноутбука и шнур питания.
- Удерживайте кнопку питания на ноутбуке в течение 20–30 секунд.
- Замените аккумулятор и загрузите ноутбук.
- После включения подключите шнур питания к ноутбуку и посмотрите, заряжается ли он.
Если это не помогает, возможно, у вас неисправный аккумулятор ноутбука. Вы можете выполнить несколько тестов, чтобы выяснить, которые я рассмотрю через минуту.
Сброс SMC на MacBook
Сброс SMC на MacBook — полезный инструмент, недоступный в Windows. SMC, System Management Controller, влияет на управление батареей и питанием, поэтому это полезный дополнительный шаг, который вы можете предпринять, если аккумулятор MacBook не заряжается.Сброс SMC приведет к сбросу некоторых настроек, поэтому вам нужно будет настроить их снова, но в остальном этот процесс безвреден.
- Выключите MacBook и подключите адаптер питания.
- Удерживайте одновременно нажатыми клавиши Shift + Control + Option и кнопку питания.
- Отпустите все клавиши, и вы увидите, что свет на адаптере ненадолго изменит цвет.
- Загрузите MacBook и повторите попытку.
Неисправный аккумулятор ноутбука
Неисправный аккумулятор более вероятен в старых ноутбуках, чем в новых, но это возможно в любом устройстве.Количество тестов для этого ограничено, но вы можете сделать две вещи.
Ознакомьтесь с инструкцией по эксплуатации портативного компьютера, чтобы узнать о процессе тестирования оборудования. На ноутбуке Dell выключите его, а затем снова включите. Как только вы увидите логотип Dell, нажмите F12, чтобы запустить список загрузки. Выберите Диагностика. В диагностике есть функция проверки батареи.
На Macbook Pro выключите ноутбук, а затем снова включите его. Удерживайте клавишу «D» на клавиатуре, пока не увидите «Apple Hardware Test». Пройдите мимо выбора языка, а затем выберите стандартный тест.
Если вы используете MacBook, вы можете легко увидеть, есть ли проблема с аккумулятором, удерживая кнопку «control» и щелкнув логотип Apple в верхнем левом углу экрана. Отсюда нажмите «Информация о системе». В новом окне вы можете нажать «Питание». Проверьте состояние батареи. На этом снимке экрана он обозначен как «Нормальный».
Другие ноутбуки имеют аналогичные тестовые функции, проверьте свое руководство, чтобы узнать, как получить доступ к вашему.
Вы также можете запустить свой ноутбук без батареи, хотя это мало что значит.Вы можете безопасно извлечь аккумулятор ноутбука, а также сетевое зарядное устройство и включить ноутбук. Если он работает, вы знаете, что сам ноутбук работает, но тест не говорит вам, связана ли проблема с самой батареей или платой зарядки в ноутбуке.
Если вы знаете кого-то с таким же ноутбуком, поменяйте батареи, чтобы проверить, работает ли один, а другой нет. Это единственное реальное испытание батареи, кроме покупки новой.
Часто задаваемые вопросы
Что делать, если шнур не работает?
Есть несколько вариантов для пользователей портативных компьютеров, чтобы возобновить работу, если у них возникнут проблемы с проводом.Если шнур вашего ноутбука пережеван или изношен, вы можете попробовать соединить внутренние провода вместе и заклеить их изолентой. Просто будьте осторожны, поскольку это может привести к возгоранию, если не сделать это должным образом, и не связывайтесь со шнуром, когда он подключен.
Если ваш шнур поврежден и не подлежит ремонту, вы можете заказать его у производителя или на Amazon. Для пользователей Mac Apple предоставит другое зарядное устройство OEM для вашего MacBook за отдельную плату.
Следует ли мне постоянно оставлять ноутбук подключенным к розетке?
Если ваш портативный компьютер является вашим основным компьютером, может быть проще просто оставить его подключенным к сети на вашем столе.Но насколько это здорово для вас?
На самом деле, вокруг этого самого вопроса много споров, и не зря. Предполагая, что вы используете шнур для зарядки от производителя с оригинальной батареей, все будет в порядке. Большинство зарядных устройств предназначены для прекращения зарядки при достижении полной емкости аккумулятора. Но в противном случае это может привести к сокращению срока службы батареи.
В конце концов, обратитесь к руководству пользователя ноутбука, чтобы лучше понять, как правильно ухаживать за аккумулятором.Если вы используете зарядное устройство от стороннего производителя, вероятно, неплохо было бы просто отключить компьютер от электросети, когда он полностью зарядится.
Зарядка через USB Vs. Зарядное устройство
Кабели USB могут передавать как мощность, так и данные.
Кредит изображения: Thinkstock Images / Comstock / Getty Images
Медиа-проигрыватели, смартфоны, внешние жесткие диски и ряд других электронных устройств должны получать питание через USB-соединение. USB-порты питания подключаются либо к USB-порту на портативном или настольном компьютере, либо подключаются непосредственно к сетевой розетке с помощью USB-адаптера.Оба метода будут заряжать ваше устройство; Однако у каждого метода есть свои плюсы и минусы.
Источник питания
Типичный порт USB может подавать максимум 500 миллиампер электрического тока в любой момент времени. С другой стороны, настенные розетки могут обеспечивать гораздо больший ток: типичная бытовая электрическая цепь выдает от 15 до 20 ампер, хотя сами зарядные устройства обычно ограничены максимум 2 амперами. Таким образом, зарядка устройства от сетевой розетки обычно происходит быстрее, чем зарядка от USB-порта.
Фактор удобства
Использование USB-порта для зарядки медиаплеера или смартфона означает, что вам придется носить с собой на одно зарядное устройство меньше, когда вы находитесь вдали от домашней базы. Зарядка через USB также полезна, когда доступ к розетке ограничен; Вместо того, чтобы искать одну розетку для своего устройства и одну для ноутбука, вы можете просто подключить ноутбук, а затем подключить устройство к USB-порту ноутбука. Когда мощность сети ограничена, удобство может перевесить более медленное время зарядки USB.
Глобальный стандарт
USB — мировой стандарт; USB-порт на компьютере в Малайзии подает питание так же, как USB-порт в Оклахоме. Это означает, что ваше устройство сможет заряжаться от любого USB-порта, к которому вы его подключаете. Напротив, настенный ток не стандартизирован; Путешествие между зонами питания может потребовать от вас использования огромного количества преобразователей и вилок. Стандартизация USB делает его полезным для зарядки и использования устройств за пределами США.
Энергопотребление
Настенные зарядные устройства расходуют значительное количество электроэнергии. Когда настенное зарядное устройство понижает мощность с высокой мощностью от розетки до мощности с низким энергопотреблением, которую использует устройство, оно излучает неиспользованную мощность в виде тепла. Зарядное устройство продолжает расходовать эту мощность, пока оно подключено к розетке, даже если к нему не подключено никакое устройство. С другой стороны, зарядка через USB ведет к меньшим потерям электроэнергии, поскольку компьютер уже преобразует энергию из розетки.
Разница USB
Новые стандарты USB 3.0 и USB 3.1 обеспечивают более высокую скорость и более эффективное управление питанием, чем более старые технологии USB 2.0. USB 3.0 обратно совместим с устройствами USB 2.0, поэтому вы по-прежнему можете заряжать старые устройства через новейшие порты USB.
power — Потребляет ли компьютер больше электроэнергии при зарядке USB-устройств?
Короткий ответ:
ДА; вы всегда платите за питание USB, по крайней мере, намного больше энергии от стены .Это требуется не только по законам термодинамики, но и по принципу работы источников питания.
Более длинный ответ:
Мы возьмем всю систему компьютера, его внутренний источник питания, его рабочие схемы и схему USB-порта как один большой черный ящик, называемый источником питания. Для целей этой иллюстрации весь компьютер представляет собой одно увеличенное зарядное устройство USB с двумя выходами: рабочая мощность компьютера, которую мы назовем Pc , и выходная мощность USB, которую мы назовем Pu .
Преобразование мощности из одной формы (напряжение, ток, частота) в другую и передача мощности из одной части цепи в другую — все это физические процессы, которые не совершенны. Даже в идеальном мире со сверхпроводниками и еще не изобретенными компонентами схема не может быть лучше идеальной. (Важность этого тонкого сообщения окажется ключом к этому ответу). Если вы хотите получить 1 Вт из цепи, вы должны вложить не менее 1 Вт, а во всех практических случаях чуть больше 1 Вт.То, что на бит больше , является мощностью, потерянной при преобразовании, и называется потерей . Мы будем называть мощность потерь Pl , и она напрямую связана с количеством мощности, отдаваемой источником. Потери почти всегда проявляются в виде тепла, и поэтому электронные схемы, которые несут большие уровни мощности, должны вентилироваться.
Существует некоторая математическая функция (уравнение), которая описывает, как потери зависят от выходной мощности. Эта функция будет включать квадрат выходного напряжения или тока, когда мощность теряется в сопротивлении, частота, умноженная на выходное напряжение или ток, когда мощность теряется при переключении.Но нам не нужно на этом останавливаться, мы можем обернуть все эти несущественные детали в один символ, который мы назовем f (Po) , где Po — общая выходная мощность, и используется для соотношения выходная мощность к потерям по уравнению Pl = f (Pc + Pu) .
Блок питания — это цепь, для работы которой требуется питание, даже если она вообще не выдает выходной мощности. Инженеры-электронщики называют это мощностью в состоянии покоя, , а мы будем называть ее Pq .Энергопотребление в режиме покоя является постоянным и абсолютно не зависит от того, насколько сильно блок питания работает для обеспечения выходной мощности. В этом примере, где компьютер выполняет другие функции помимо питания зарядного устройства USB, мы включаем рабочую мощность других функций компьютера в Pq .
Вся эта мощность поступает от розетки, и мы будем называть входную мощность, Pw , ( Pi выглядит сбивающим с толку как Pl , поэтому я переключился на Pw для настенного питания).
Итак, теперь мы готовы соединить все вышесказанное и получить описание того, как связаны эти вклады мощности. Ну, во-первых, мы знаем, что каждый микроватт выходной мощности или потерь исходит от стены. Итак:
Pw = Pq + Pl + Pc + Pu
И мы знаем, что Pl = f (Pc + Pu) , поэтому:
Pw = Pq + f (Pc + Pu) + Pc + Pu
Теперь мы можем проверить гипотезу о том, что , получающий питание от выхода USB, увеличивает, чем мощность стены, меньше, чем мощность USB .Мы можем формализовать эту гипотезу, посмотреть, к чему она приведет, и увидеть, предсказывает ли она что-то абсурдное (в этом случае гипотеза ложна) или предсказывает что-то реалистичное (в этом случае гипотезы остаются правдоподобными).
Сначала мы можем записать гипотезу как:
(Настенное питание с USB-нагрузкой ) — (Настенное питание без USB-нагрузки) <(USB-питание)
и математически как:
[Pq + f (Pc + Pu) + Pc + Pu] — [Pq + f (Pc) + Pc]
Теперь мы можем упростить это, убрав одинаковые термины по обе стороны от знака минус и убрав квадратные скобки:
f (Pc + Pu) + Pu — f (Pc)
, затем вычитая Pu из обеих частей неравенства (знак <):
f (Pc + Pu) — f (Pc) <0
Вот наша нелепость.На простом английском языке этот результат означает:
Дополнительные потери, связанные с потреблением большей мощности от источника, отрицательны
Это означает отрицательные резисторы, отрицательное напряжение, падающее на переходы полупроводников, или мощность, магически возникающую из сердечников катушек индуктивности. Все это ерунда, сказки, выдавать желаемое за действительное о вечных двигателях и абсолютно невозможно.
Заключение:
Физически, теоретически или иным образом невозможно получить питание от USB-порта компьютера при меньшем количестве дополнительной мощности, поступающей от сетевой розетки.
Что пропустил @zakinster?
При всем уважении к @zakinster, он неправильно понял природу эффективности. Эффективность — это следствие, взаимосвязи между входной мощностью, потерями и выходной мощностью, а , а не — физическая величина, последствиями для которой являются входная мощность, потери и выходная мощность. -2, а Pq = 30Вт.Моделирование эффективности ( Po / Pi ) такого источника питания в Excel и построение графика в масштабе, аналогичном кривой Anand Tech, дает:
У этой модели очень крутая начальная кривая, как у модели Anand Tech, но она полностью смоделирована в соответствии с приведенным выше анализом, что делает бесплатную мощность абсурдной.
Давайте возьмем эту модель и посмотрим на примеры, которые @zakinster дает для случаев 2 и 3. Если мы изменим Pq на 50 Вт и сделаем источник питания идеальным с нулевыми потерями, то мы сможем получить эффективность 80%. при нагрузке 200Вт.Но даже в этой идеальной ситуации лучшее, что мы можем получить при 205 Вт, — это эффективность 80,39%. Чтобы достичь 80,5%, как предлагает @zakinster, это практическая возможность, требующая отрицательной функции потерь, что невозможно. А достичь КПД 82% еще более невозможно.
Для краткого обзора см. Краткий ответ выше.
ПитаниеUSB-C для ноутбуков по-прежнему сложно — и вот почему
На первый взгляд USB-C выглядит так, как будто он собирается упростить ситуацию: один порт, к которому вы можете подключить что угодно, потому что USB-C может поддерживать все, от обычного USB-питания и подключений для передачи данных до видеоподключений MHL, DisplayPort и Thunderbolt для ноутбука. мощность (до 100Вт).
Проблема в том, что, хотя USB-C может поддерживать все без исключения, то, что на самом деле работает, зависит от возможностей порта и самого кабеля (точнее, микросхем управления на обоих концах кабеля).
Некоторые ноутбуки имеют один порт USB-C, который поддерживает стандарт PD (Power Delivery), а другой — нет, потому что таким образом вы можете использовать более дешевую микросхему контроллера и вам нужно направить питание только по одному пути на материнской плате. Разные протоколы имеют разные лицензионные требования, поэтому не каждый кабель поддерживает Thunderbolt.И вам нужны специальные микросхемы контроллера в кабеле для поддержки PD.
СМ. вполне, универсальный кабель. Кабель Infinity Cable за 46 фунтов стерлингов / 55 долларов США (также от Chargeasap) имеет несколько приятных настроек: кабельная обмотка; меньшего размера, менее яркий светодиод на кабеле, чтобы вы знали, когда идет питание, но не ослепляете телефонный кабель ночью; и 15-летняя гарантия, предположительно вдохновившая название.Но большим изменением является то, что он поддерживает PD до 100 Вт.
Кабель Infinity имеет USB-C на одном конце и дополнительный адаптер USB-A (5 долларов США) на тот случай, когда вам нужно использовать более старый порт; другой конец — магнит со сменными разъемами для USB-C, Micro-USB и Lightning. Магниты сильные — поднесите наконечник к кабелю, и он надежно защелкнется, но если вы дернете за кабель, наконечник оторвется, прежде чем вы снимете устройство со стола. Остается наконечник в вашем устройстве, поэтому маленький черный инструмент для его извлечения пригодится, если у вас нет крепких ногтей.Если вам действительно нравится кабель, стоит приобрести несколько запасных наконечников, чтобы вы могли использовать его с несколькими устройствами, не вынимая наконечник каждый раз. Все это очень похоже на ООН; Разница заключается в возможности заряжать ноутбук, а также телефон или фитнес-трекер.
Кабель Infinity: разные наконечники прикрепляются с помощью сильных магнитов, что позволяет одному кабелю поддерживать USB-A, USB-C (включая подачу питания), Lightning и Micro-USB.
CharegeasapЧтобы попробовать это, мы сели с кабелем Infinity, официальным кабелем Apple, несколькими зарядными устройствами USB-C от Apple и Anker и кучей устройств — Surface Go, Surface Pro X, Surface Book 2 (Core i7 и NVidia GPU), 15-дюймовым MacBook Pro и iPad Pro.
Кабель Infinity может довольно успешно заряжать Surface Go, Surface Pro X, MacBook Pro и iPad Pro, когда он был подключен к зарядному устройству Anker Power Port Atom III, зарядному устройству, которое поставлялось с MacBook Pro, iPad Pro зарядное устройство или одно из двух зарядных устройств MacBook Air, которые мы использовали.
Старое зарядное устройство мощностью 29 Вт Air заряжало все наши устройства с поддержкой PD, независимо от того, использовали ли мы кабель Apple или кабель Infinity. Но новое зарядное устройство Air на 30 Вт не могло питать Surface Go, Pro X или Surface Book 2 даже с официальным кабелем Apple или кабелем Infinity.Apple не утверждает, что это зарядное устройство PD, просто USB-C, но мы были удивлены, что оно не сработало, когда сработало более старое зарядное устройство на 29 Вт.
Surface Book 2 был самым требовательным устройством для зарядки через USB-C; он заряжался с помощью кабеля Infinity и зарядного устройства MacBook Pro мощностью 61 Вт, которое мы использовали с другими устройствами, но жаловались, что это же зарядное устройство было медленным зарядным устройством с кабелем Apple. Он не заряжался с помощью зарядного устройства на 29 Вт и кабеля Apple, если мы не держали его под определенным углом, но он заряжался с помощью зарядного устройства на 29 Вт и кабеля Infinity, только с предупреждением о медленном зарядном устройстве.Мы получили такое же предупреждение о медленной зарядке с зарядным устройством MacBook Pro на 87 Вт, которое мы откопали, когда использовали кабель Apple для подключения Surface Book 2; когда мы поменяли местами кабель Infinity с этим зарядным устройством, он вообще не заряжался.
Anker Power Port Atom мог заряжать Surface Book 2 с помощью кабелей Apple и Infinity; мы получили предупреждение о медленной зарядке с кабелем Infinity, а не с кабелем Apple, но Windows сообщила о почти одинаковом ожидаемом времени зарядки для обоих кабелей (23-25 минут, чтобы перейти от 91% до полной зарядки).Хотя веб-сайт Anker, похоже, предполагает, что Power Port Atom — это зарядное устройство на 60 Вт, оно предназначено для одновременного использования портов USB-C и USB-A: если вы посмотрите на спецификации, напечатанные на зарядном устройстве (вам, вероятно, понадобится увеличительное стекло), оказывается, порт USB-C ограничен 45 Вт.
USB-C PD покрывает диапазон различных уровней мощности, с различными комбинациями силы тока и напряжения, которые может обеспечить зарядное устройство, в зависимости от того, что устройство запрашивает и согласовывает кабель.
Мэри БрэнскомбЭто также означает, что он не сможет выполнять быструю зарядку на Surface Laptop 3 или Pro X, потому что для этого требуется зарядное устройство USB-C мощностью 60 Вт.
Microsoft сообщила нам: «Зарядные устройства, соответствующие стандарту USB PD 3.0 и обеспечивающие мощность 7,5 Вт или больше в сочетании с кабелями USB-C — USB-C, которые соответствуют спецификации USB-C, будут заряжать Surface Pro X и Surface устройства с портами USB-C ». Однако для питания Core i7 Surface Book 2 вам понадобится зарядное устройство мощностью 60 Вт или лучше, а в идеале — 100 Вт. Блок питания Surface Connect, который поставляется с ним, рассчитан на 102 Вт: порт USB-C на Surface Book 2 может принимать до 20 В, поэтому вам потребуется 20 В при 5 А, чтобы получить аналогичный уровень и скорость зарядки, а есть только несколько зарядных устройств PD на 100 Вт на рынке.
СМ.: Как я обновил свои блоки питания и зарядные устройства USB-C, чтобы сделать их более простыми и удобными в использовании
Microsoft предлагает придерживаться блока питания Surface Connect, который входит в комплект; это не так важно для Surface Go или Pro 7, Pro X и ноутбуков Surface, где зарядные устройства PD мощностью 45 и 60 Вт хорошо работают с правильным кабелем, но для High-End Surface Book 2 USB-C можно рассматривать как нечто большее. аварийный вариант.
Infinity — более дорогой кабель, но сменные наконечники делают его гибким.Выбирая зарядное устройство для использования с ним, обратите внимание на сертификацию USB-IF (которая может быть, а может и не быть в виде логотипа на зарядном устройстве), а в более долгосрочной перспективе — аутентификация USB Type-C, которая позволит устройствам проверять, что кабель и зарядное устройство, которые вы используете, сертифицированы и не являются вредоносными. Это часть попытки Форума разработчиков USB разобраться со многими неофициальными, несертифицированными, а иногда и несовместимыми или даже опасными кабелями USB-C, которые начали наводнять рынок пару лет назад. Проблема была настолько серьезной, что один инженер Google начал программу индивидуальных испытаний кабеля.
Аутентифицированные устройства также позволят избежать проблемы USB-устройств, которые плохо спроектированы или намеренно созданы злоумышленниками для поджаривания устройств путем подачи неправильного питания, извлечения данных или преследования кого-либо, спрятав SIM-карту в кабельном разъеме. Но они не сделают менее запутанным поиск того, какое зарядное устройство вам нужно для вашего устройства, пока производители устройств и зарядных устройств не станут более четкими в описаниях и маркировке источников питания.
НЕДАВНИЕ И СВЯЗАННОЕ СОДЕРЖАНИЕУдивительная сложность внутри адаптера питания Apple
Вы когда-нибудь задумывались, что внутри зарядного устройства вашего Macbook? Есть еще много чего схемы, втиснутые в компактный адаптер питания, в том числе микропроцессор, чем можно было ожидать.В этом разборке зарядного устройства рассматриваются многочисленные компоненты зарядного устройства и объясняется, как они работают вместе для питания вашего ноутбука.Внутри зарядного устройства Macbook. Многие электронные компоненты работают вместе, чтобы обеспечить бесперебойную работу вашего ноутбука.
В большинстве бытовой электроники, от мобильного телефона до телевизора, используется импульсный источник питания для преобразования переменного тока от стены в низковольтный постоянный ток, используемый электронными схемами. Импульсный источник питания получил свое название, потому что он включает и выключает питание тысячи раз в секунду, что оказывается очень эффективным способом сделать это преобразование.[1]Импульсные источники питания сейчас очень дешевы, но так было не всегда. В 1950-х импульсные источники питания были сложными и дорогими, использовались в аэрокосмических и спутниковых приложениях, где требовались небольшие и легкие источники питания. К началу 1970-х годов новые высоковольтные транзисторы и другие технологические усовершенствования сделали импульсные источники питания намного дешевле, и они стали широко распространяться. используется в компьютерах. [2] Введение в 1976 году однокристального контроллера питания сделало импульсные источники питания более простыми, компактными и дешевыми.
Apple начала заниматься импульсными источниками питания в 1977 году, когда главный инженер Apple Род Холт разработал импульсный источник питания для Apple II. По словам Стива Джобса: [3]
«Этот импульсный источник питания был столь же революционным, как и материнская плата Apple II. В учебниках истории Роду не уделяется должного внимания, но он должен. Каждый компьютер теперь использует импульсные источники питания, и все они копируют устройства Рода Холта. дизайн.»
Это фантастическая цитата, но, к сожалению, она полностью ложна.Революция в импульсных источниках питания произошла до появления Apple, дизайн Apple был похож на более ранние блоки питания [4] и другие компьютеры не используют дизайн Рода Холта. Тем не менее, Apple широко использует импульсные блоки питания и расширяет границы дизайна зарядных устройств с помощью своих компактных, стильных и современных зарядных устройств.
Внутри зарядного устройства
Для разборки я начал с блока питания Macbook мощностью 85 Вт, модель A1172, который достаточно мал, чтобы поместиться в ладони. На рисунке ниже показаны несколько функций, которые помогут отличить зарядное устройство от подделок: логотип Apple на корпусе, металлический (не пластиковый) контакт заземления справа и серийный номер рядом с контактом заземления.
Зарядное устройство Apple Macbook 85 Вт
Как это ни странно, лучший способ вскрыть зарядное устройство, который я нашел, — это постучать деревянным зубилом по всему шву, чтобы открыть его. В открытом корпусе видны металлические радиаторы зарядного устройства. Радиаторы помогают охлаждать мощные полупроводники внутри зарядного устройства.Внутри зарядного устройства Apple Macbook мощностью 85 Вт
На другой стороне зарядного устройства изображена монтажная плата с выводом мощности внизу.Некоторые из крошечных компонентов видны, но большая часть схемы покрыта металлическим радиатором, удерживаемым желтой изоляционной лентой.Печатная плата внутри зарядного устройства Apple Macbook 85 Вт. Справа винты надежно крепят компоненты к радиаторам.
После снятия металлических радиаторов видны компоненты зарядного устройства. Эти металлические детали придают зарядному устройству значительный вес, больше, чем вы ожидаете от небольшого устройства.Изображение зарядного устройства Apple на 85 Вт в разобранном виде с обширными металлическими радиаторами.
На схеме ниже обозначены основные компоненты зарядного устройства. Электропитание переменного тока поступает в зарядное устройство и преобразуется в постоянный ток. Схема PFC (коррекция коэффициента мощности) повышает эффективность, обеспечивая стабильную нагрузку на линию переменного тока. Первичная обмотка прерывает высоковольтный постоянный ток из цепи коррекции коэффициента мощности и подает его в трансформатор. Наконец, вторичная обмотка получает низковольтное питание от трансформатора и выдает плавный постоянный ток на ноутбук. В следующих нескольких разделах эти схемы обсуждаются более подробно, поэтому следуйте диаграмме ниже.Компоненты блока питания Apple Macbook мощностью 85 Вт.
Переменный ток входит в зарядное устройство
Электропитание переменного тока поступает в зарядное устройство через съемную вилку переменного тока. Большим преимуществом импульсных источников питания является то, что они могут работать в широком диапазоне входных напряжений. Просто поменяв вилку вилкой, зарядное устройство можно использовать в любом регионе мира. от европейских 240 вольт при 50 Гц до североамериканских 120 вольт при 60 Гц. Конденсаторы фильтра и катушки индуктивности во входном каскаде предотвращают выход помех из зарядного устройства по линиям электропередачи.Мостовой выпрямитель содержит четыре диода, которые преобразуют мощность переменного тока в постоянный. (Посмотрите это видео, чтобы продемонстрировать, как работает полный мостовой выпрямитель.)Входные компоненты в зарядном устройстве Macbook. Выпрямитель на диодном мосту крепится к металлическому радиатору с помощью зажима.
PFC: сглаживание энергопотребления
Следующим шагом в работе зарядного устройства является схема коррекции коэффициента мощности (PFC), отмеченная фиолетовым цветом. Одна из проблем простых зарядных устройств заключается в том, что они потребляют энергию только в течение небольшой части цикла переменного тока.[5] Если так поступает слишком много устройств, это создает проблемы для энергокомпании. Правила требуют, чтобы зарядные устройства большего размера использовали метод, называемый коррекцией коэффициента мощности, чтобы они использовали мощность более равномерно.
В схеме PFC используется силовой транзистор, чтобы прецизионно прерывать входной переменный ток десятки тысяч раз в секунду; вопреки тому, что можно было ожидать, это делает нагрузку на линию переменного тока более плавной. Два самых больших компонента в зарядном устройстве — это индуктор и конденсатор PFC, которые помогают повысить напряжение примерно до 380 вольт постоянного тока.[6]
Первичный: отключение питания
Первичная цепь — это сердце зарядного устройства. Он берет постоянный ток высокого напряжения из схемы PFC, прерывает его и подает в трансформатор, чтобы генерировать низковольтное выходное напряжение зарядного устройства (16,5–18,5 вольт). В зарядном устройстве используется усовершенствованная конструкция, называемая резонансным контроллером, которая позволяет системе работать на очень высокой частоте, до 500 килогерц. Более высокая частота позволяет использовать меньшие компоненты для более компактного зарядного устройства.Чип ниже управляет импульсным источником питания. [7]
Печатная плата внутри зарядного устройства Macbook. Микросхема посередине управляет импульсной схемой питания.
Два управляющих транзистора (на обзорной диаграмме) попеременно включаются и выключаются, чтобы снизить входное напряжение. Трансформатор и конденсатор резонируют на этой частоте, сглаживая прерывистый входной сигнал в синусоидальную волну.
Вторичный: плавная, чистая выходная мощность
Вторичная сторона схемы генерирует выходной сигнал зарядного устройства.Вторичная обмотка получает питание от трансформатора и преобразует его в постоянный ток с помощью диодов. Конденсаторы фильтра сглаживают мощность, которая покидает зарядное устройство через выходной кабель.
Самая важная роль вторичной обмотки — удерживать опасные высокие напряжения в остальной части зарядного устройства вдали от выхода, чтобы избежать потенциально смертельных ударов. Граница изоляции, отмеченная красным на предыдущей диаграмме, указывает на разделение между высоковольтной первичной и низковольтной вторичной обмотками.Две стороны разделены расстоянием около 6 мм, и только специальные компоненты могут пересекать эту границу.
Трансформатор безопасно передает мощность между первичной и вторичной обмотками, используя магнитные поля вместо прямого электрического соединения. Катушки с проволокой внутри трансформатора имеют тройную изоляцию для безопасности. Дешевые поддельные зарядные устройства обычно экономят на изоляции, что создает угрозу безопасности. Оптоизолятор использует внутренний луч света для передачи сигнала обратной связи между вторичной и первичной обмотками.Микросхема управления на первичной стороне использует этот сигнал обратной связи для регулировки частоты переключения, чтобы поддерживать стабильное выходное напряжение.
Выходные компоненты зарядного устройства Apple Macbook. Два светодиода питания спереди слева. За ними расположены три цилиндрических конденсатора фильтра, за конденсаторами видна плата микроконтроллера.
Мощный микропроцессор в вашем зарядном устройстве?
Один неожиданный компонент — это крошечная печатная плата с микроконтроллером, которую можно увидеть выше.Этот 16-битный процессор постоянно контролирует напряжение и ток зарядного устройства. Он включает выход, когда зарядное устройство подключено к Macbook, отключает выход, когда зарядное устройство отключено, и отключает зарядное устройство, если есть проблема. Это процессор Texas Instruments MSP430. микроконтроллер, примерно такой же мощный, как процессор в оригинальном Macintosh. [8]
Печатная плата микроконтроллера от блока питания Macbook на 85Вт, сверху четверть. Процессор MPS430 контролирует напряжение и ток зарядного устройства.
Квадратные оранжевые контактные площадки справа используются для программирования программного обеспечения во флеш-памяти микросхемы во время производства. [9] Трехконтактная микросхема слева (IC202) снижает напряжение зарядного устройства с 16,5 В до 3,3 В, необходимых процессору. [10]
Нижняя сторона зарядного устройства: множество мелких деталей
Перевернув зарядное устройство, вы обнаружите на печатной плате десятки крошечных компонентов. Микросхема контроллера PFC и микросхема контроллера источника питания (SMPS) являются основными интегральными схемами, управляющими зарядным устройством.Микросхема опорного напряжения отвечает за поддержание стабильного напряжения даже при изменении температуры. [11] Эти микросхемы окружены крошечными резисторами, конденсаторами, диодами и другими компонентами. Выходной MOSFET-транзистор включает и выключает питание выхода в соответствии с указаниями микроконтроллера. Слева от него резисторы измерения тока измеряют ток, протекающий к ноутбуку.
Печатная плата блока питания Apple Macbook мощностью 85 Вт, демонстрирующая крошечные компоненты внутри зарядного устройства.
Граница изоляции (отмечена красным) отделяет цепь высокого напряжения от компонентов выхода низкого напряжения в целях безопасности. Пунктирная красная линия показывает границу изоляции, которая отделяет низковольтную сторону (внизу справа) от высоковольтной стороны. Оптоизоляторы посылают управляющие сигналы от вторичной стороны к первичной, отключая зарядное устройство в случае неисправности. [12]Одной из причин, по которой зарядное устройство имеет больше элементов управления, чем обычное зарядное устройство, является его переменное выходное напряжение.Для выработки 60 Вт зарядное устройство обеспечивает напряжение 16,5 вольт при 3,6 ампера. Для 85 Вт напряжение увеличивается до 18,5 В при 4,6 А. Это позволяет зарядному устройству быть совместимым с зарядными устройствами с низким напряжением 60 Вт, при этом обеспечивая 85 Вт для ноутбуков, которые могут его использовать. [13] По мере увеличения тока выше 3,6 ампер выходное напряжение в цепи постепенно увеличивается. Если ток увеличивается слишком сильно, зарядное устройство резко выключается примерно на 90 Вт. [14]
Внутри разъема Magsafe
Магнитный разъем Magsafe, который подключается к Macbook, сложнее, чем можно было ожидать.Он имеет пять подпружиненных контактов (известных как контакты Pogo) для подключения к ноутбуку. Два контакта — это питание, два контакта — заземление, а средний контакт — это подключение для передачи данных к ноутбуку.Контакты разъема Magsafe 2. Контакты расположены симметрично, поэтому разъем можно подключить любым способом.
Внутри разъема Magsafe находится крошечный чип, который сообщает портативному компьютеру серийный номер, тип и мощность зарядного устройства. Ноутбук использует эти данные, чтобы определить, подходит ли зарядное устройство.Эта микросхема также контролирует светодиоды состояния. Нет связи для передачи данных с самим блоком зарядного устройства; соединение для передачи данных только с микросхемой внутри разъема. Подробнее читайте в моей статье о Разъем Magsafe.Печатная плата внутри разъема Magsafe очень маленькая. По два светодиода с каждой стороны. Чип представляет собой коммутатор 1-Wire DS2413.
Работа зарядного устройства
Возможно, вы заметили, что когда вы подключаете разъем к Macbook, требуется секунда или две, чтобы светодиод загорелся.В это время между Macbook, зарядным устройством и разъемом Magsafe происходит сложное взаимодействие.Когда зарядное устройство отключено от портативного компьютера, выходной транзистор, о котором говорилось ранее, блокирует выходную мощность. [15] Когда разъем Magsafe подключен к Macbook, ноутбук понижает напряжение в линии электропередачи. [16] Микроконтроллер в зарядном устройстве обнаруживает это и ровно через одну секунду включает выход мощности. Затем ноутбук загружает информацию о зарядном устройстве с микросхемы разъема Magsafe.Если все хорошо, ноутбук начинает получать питание от зарядного устройства и через контакт данных посылает команду на включение светодиода соответствующего разъема. Когда разъем Magsafe отключен от ноутбука, микроконтроллер обнаруживает потерю тока и отключает питание, что также гасит светодиоды.
Вы можете задаться вопросом, почему зарядное устройство Apple имеет всю эту сложность. Другие зарядные устройства для ноутбуков просто обеспечивают напряжение 16 вольт, и когда вы их подключаете, компьютер потребляет энергию. Основная причина — безопасность, чтобы питание не поступало, пока разъем надежно не прикреплен к ноутбуку.Это сводит к минимуму риск возникновения искр или дуги при установке разъема Magsafe на место.
Почему не стоит покупать дешевое зарядное устройство
Зарядное устройство Macbook 85 Вт стоит 79 долларов от Apple, но за 14 долларов вы можете получить на eBay зарядное устройство, которое выглядит идентично. Вы получаете что-нибудь за дополнительные 65 долларов? Я открыл имитацию зарядного устройства Macbook, чтобы посмотреть, как оно соотносится с настоящим зарядным устройством. Снаружи зарядное устройство выглядит так же, как зарядное устройство Apple мощностью 85 Вт, за исключением того, что на нем нет названия и логотипа Apple.Но заглянув внутрь, вы обнаружите большие различия. На фотографиях ниже показано оригинальное зарядное устройство Apple слева и его имитация справа.Зарядное устройство для Macbook от Apple 85 Вт (слева) и имитация зарядного устройства (справа). Оригинальное зарядное устройство забито компонентами, в то время как имитация состоит из меньшего количества деталей.
Имитация зарядного устройства содержит примерно половину компонентов оригинального зарядного устройства и много свободного места на печатной плате. В то время как подлинное зарядное устройство Apple забито компонентами, имитация не учитывает множество фильтров и регулировок, а также всю схему PFC.Трансформатор в имитации зарядного устройства (большой желтый прямоугольник) намного крупнее, чем в зарядном устройстве Apple; более высокая частота более совершенного резонансного преобразователя Apple позволяет использовать трансформатор меньшего размера.
Печатная плата зарядного устройства Apple Macbook 85 Вт (слева) по сравнению с имитацией зарядного устройства (справа). В оригинальном зарядном устройстве гораздо больше компонентов.
Перевернув зарядные устройства и глядя на печатные платы, можно увидеть гораздо более сложную схему зарядного устройства Apple.Имитация зарядного устройства имеет только одну управляющую ИС (вверху слева). [17] так как схема PFC полностью опущена. Кроме того, схемы управления намного менее сложны, и имитация не учитывает заземление.
Имитация зарядного устройства на самом деле лучше, чем я ожидал, по сравнению с ужасным поддельное зарядное устройство для iPad и зарядное устройство для iPhone, которые я исследовал. Зарядное устройство, имитирующее Macbook, не прорезало все возможные углы и использует умеренно сложную схему. Имитация зарядного устройства обращает внимание на безопасность, используя изоленту и сохраняя высокое и низкое напряжение на большом расстоянии, за исключением одной опасной ошибки сборки, которую можно увидеть ниже.Конденсатор Y (синий) был установлен криво, поэтому его соединительный провод со стороны низкого напряжения оказался в опасной близости от вывода на стороне высокого напряжения оптоизолятора (черный), создавая риск поражения электрическим током.
Угроза безопасности внутри зарядного устройства, имитирующего Macbook. Вывод конденсатора Y расположен слишком близко к выводу оптоизолятора, что может привести к поражению электрическим током.
Проблемы с зарядными устройствами Apple
Ирония заключается в том, что зарядное устройство Apple Macbook, несмотря на его сложность и внимание к деталям, не является надежным зарядным устройством.Когда я сказал людям, что разбираю зарядное устройство, я быстро собрал кучу сломанных зарядных устройств у людей, у которых вышли из строя зарядные устройства. Кабель зарядного устройства довольно хлипкий, что привело к коллективному иску о том, что адаптер питания опасно изнашивается, искры и преждевременно выходит из строя. Apple предоставляет подробные инструкции о том, как избежать повреждения провода, но более прочный кабель будет лучшим решением. В результате обзоры на веб-сайте Apple дают зарядному устройству мрачные 1,5 из 5 звезд.Знак ожога внутри вышедшего из строя блока питания Apple Macbook мощностью 85 Вт.
Зарядные устройства Macbook также выходят из строя из-за внутренних проблем. На фотографиях выше и ниже видны следы ожогов внутри вышедшего из строя зарядного устройства Apple из моей коллекции. [18] Я не могу точно сказать, что пошло не так, но что-то вызвало короткое замыкание, которое сгорело несколько компонентов. (Белый мусор на фото — изолирующий силикон, используемый для крепления платы.)
Следы ожогов внутри неисправного зарядного устройства Apple Macbook.
Почему зарядные устройства Apple такие дорогие
Как видите, оригинальное зарядное устройство Apple имеет гораздо более продвинутый дизайн, чем имитация зарядного устройства, и включает в себя больше функций безопасности. Однако настоящее зарядное устройство стоит на 65 долларов дороже, и я сомневаюсь, что дополнительные компоненты стоят более 10–15 долларов [19]. Большая часть стоимости зарядного устройства идет на здоровую прибыль, которую Apple имеет от своих продуктов. У Apple, по оценкам, 45% прибыли от продаж iPhone [20] а зарядные устройства, наверное, даже выгоднее.Несмотря на это, я не рекомендую экономить деньги на дешевом зарядном устройстве eBay из-за риска для безопасности.Заключение
Люди не особо задумываются о том, что внутри зарядного устройства, но внутри забито много интересной схемотехники. В зарядном устройстве используются передовые методы, такие как коррекция коэффициента мощности и резонансный импульсный источник питания, чтобы обеспечить мощность 85 Вт в компактном и эффективном устройстве. Зарядное устройство для Macbook — впечатляющая разработка, даже если она не так надежна, как можно было бы надеяться.С другой стороны, дешевые безымянные зарядные устройства срезают углы и часто имеют проблемы с безопасностью, что делает их опасными как для вас, так и для вашего компьютера.Примечания и ссылки
[1] Основной альтернативой импульсному источнику питания является линейный источник питания, который намного проще и преобразует избыточное напряжение в тепло. Из-за этой потери энергии линейные источники питания имеют КПД только около 60% по сравнению с примерно 85% для импульсных источников питания. В линейных источниках питания также используется громоздкий трансформатор, который может весить несколько фунтов, а в импульсных источниках питания можно использовать крошечный высокочастотный трансформатор.[2] Импульсные источники питания захватили компьютерную промышленность еще в 1971 году. В заявлении Electronics World говорится, что компании, использующие импульсные регуляторы, «читают как« Кто есть кто »в компьютерной индустрии: IBM, Honeywell, Univac, DEC, Burroughs и RCA, и это лишь некоторые из них». Видеть «Источник питания импульсного регулятора», Electronics World, версия 86, октябрь 1971 г., стр. 43-47. В 1976 году компания Silicon General представила интегральную схему SG1524 PWM, в которой схема управления импульсным источником питания размещена на одном кристалле.
[3] Цитата о блоке питания Apple II взята со страницы 74 книги 2011 года. Стив Джобс Уолтером Айзексоном. Это вдохновило меня написать подробную историю импульсных источников питания: Apple не произвела революцию в источниках питания; новые транзисторы сделали. Цитата Стива Джобса звучит убедительно, но я считаю, что это действительно поле искажения реальности.
[4] Если кто и может сделать импульсные блоки питания недорогим повседневным продуктом, так это Роберт Бошерт.Он начал продавать импульсные блоки питания в 1974 году. для всего, от принтеров и компьютеров до истребителя F-14. См. Роберт Бошерт: Человек многих шляп меняет мир источников питания в Электронный дизайн . Блок питания Apple II очень похож на Источник питания с обратным ходом Boschert OL25, но с запатентованным вариантом.
[5] Вы можете ожидать, что плохой коэффициент мощности связан с быстрым включением и выключением импульсных источников питания, но проблема не в этом. Сложность связана с нелинейным диодным мостом, который заряжает входной конденсатор только на пиках сигнала переменного тока.(Если вы знакомы с коэффициентами мощности из-за фазового сдвига, это совершенно другое дело. Проблема заключается в несинусоидальном токе, а не в фазовом сдвиге.)
Идея PFC заключается в использовании повышающего преобразователя DC-DC перед самим импульсным источником питания. Повышающий преобразователь тщательно контролируется, поэтому его входной ток является синусоидой, пропорциональной форме волны переменного тока. В результате повышающий преобразователь выглядит как хорошая резистивная нагрузка для линии питания, а повышающий преобразователь подает стабильное напряжение на компоненты импульсного источника питания.
[6] В зарядном устройстве используется микросхема MC33368 «Высоковольтный контроллер коэффициента мощности GreenLine». для запуска PFC. Чип разработан для приложений с низким энергопотреблением и высокой плотностью, поэтому он хорошо подходит для зарядного устройства.
[7] Микросхема контроллера SMPS представляет собой высоковольтный резонансный контроллер L6599; почему-то он помечен как DAP015D. Он использует топологию резонансного полумоста; в полумостовой схеме два транзистора управляют мощностью через трансформатор сначала в одном направлении, а затем в другом.В обычных импульсных источниках питания используется контроллер ШИМ (широтно-импульсной модуляции), который регулирует время включения входа. L6599, с другой стороны, регулирует частоту, а не ширину импульса. Два транзистора попеременно включаются в течение 50% времени. Когда частота превышает резонансную, мощность падает, поэтому управление частотой регулирует выходное напряжение.
[8] Процессор в зарядном устройстве представляет собой микроконтроллер со сверхнизким энергопотреблением MSP430F2003 с 1 КБ флэш-памяти и всего 128 байтами ОЗУ.Он включает высокоточный 16-битный аналого-цифровой преобразователь. Более подробная информация здесь.
Микропроцессор 68000 от оригинального Apple Macintosh и микроконтроллер 430 в зарядном устройстве нельзя напрямую сравнивать, поскольку они имеют очень разные конструкции и наборы команд. Но для грубого сравнения 68000 — это 16/32 битный процессор, работающий на частоте 7,8 МГц, а MSP430 — это 16-битный процессор, работающий на частоте 16 МГц. Контрольные показатели Dhrystone 1,4 MIPS (миллион инструкций в секунду) для 68000 и гораздо более высокая производительность 4.6 MIPS для MSP430. MSP430 рассчитан на низкое энергопотребление и использует около 1% мощности 68000.
[9] В зарядном устройстве Macbook мощностью 60 Вт используется специальный процессор MSP430, а в зарядном устройстве на 85 Вт используется универсальный процессор, в который необходимо загрузить микропрограммное обеспечение. Чип запрограммирован с использованием интерфейса Spy-Bi-Wire, который является двухпроводным вариантом стандартного интерфейса JTAG от TI. После программирования предохранитель внутри микросхемы перегорает, чтобы никто не мог прочитать или изменить прошивку.
[10] Напряжение на процессор подается не стандартным стабилизатором напряжения, а прецизионным эталоном LT1460, который выдает 3,3 В с исключительно высокой точностью 0,075%. Мне это кажется излишним; Этот чип является вторым по стоимости чипом в зарядном устройстве после контроллера SMPS, исходя из цен Octopart.
[11] Чип опорного напряжения необычный, это TSM103 / A, который объединяет два операционных усилителя и источник опорного напряжения 2,5 В в одной микросхеме. Свойства полупроводников сильно зависят от температуры, поэтому поддерживать стабильное напряжение непросто.Умная схема, называемая опорной шириной запрещенной зоны , компенсирует колебания температуры; Я подробно объясняю это здесь.
[12] Поскольку некоторые читатели очень заинтересованы в заземлении, я дам более подробную информацию. 1 кОм; Резистор заземления соединяет контакт заземления переменного тока с заземлением выхода зарядного устройства. (С 2-контактным штекером контакт заземления переменного тока не подключен.) Четыре 9,1 М & Ом; резисторы соединяют внутреннюю землю постоянного тока с выходной землей. Поскольку они пересекают границу изоляции, безопасность является проблемой.Их высокое сопротивление предотвращает опасность поражения электрическим током. Кроме того, поскольку имеется четыре последовательно соединенных резистора для резервирования, зарядное устройство остается безопасным, даже если резистор каким-либо образом закоротит. Также имеется Y-конденсатор (680 пФ, 250 В) между внутренней землей и землей выхода; этот синий конденсатор находится на верхней стороне платы. Предохранитель T5A (5 ампер) защищает выходное заземление.
[13] Мощность в ваттах — это просто вольты, умноженные на амперы. Повышение напряжения выгодно, потому что позволяет увеличить мощность; максимальный ток ограничен размером провода.
[14] Схема управления довольно сложна. Выходное напряжение контролируется операционным усилителем в микросхеме TSM103 / A, который сравнивает его с опорным напряжением, генерируемым той же микросхемой. Этот усилитель отправляет сигнал обратной связи через оптоизолятор на микросхему управления SMPS на первичной стороне. Если напряжение слишком высокое, сигнал обратной связи понижает напряжение и наоборот. Это нормально для блока питания, но с увеличением напряжения с 16,5 до 18,5 вольт все усложняется.
Выходной ток создает напряжение на резисторах считывания тока, которые имеют крошечное сопротивление 0,005 Ом; каждый — они больше похожи на провода, чем на резисторы. Операционный усилитель в микросхеме TSM103 / A усиливает это напряжение. Этот сигнал поступает на крошечный операционный усилитель TS321, который начинает нарастать, когда сигнал соответствует 4,1 А. Этот сигнал поступает в описанную ранее схему контроля, увеличивая выходное напряжение.
Токовый сигнал также поступает в крошечный компаратор TS391, который через другой оптоизолятор посылает сигнал на первичную обмотку, чтобы снизить выходное напряжение.Это похоже на схему защиты, если ток становится слишком большим. На печатной плате есть несколько мест, где можно установить резисторы с нулевым сопротивлением (то есть перемычки) для изменения усиления операционного усилителя. Это позволяет точно регулировать усиление во время производства.
[15] Если вы измеряете напряжение от зарядного устройства Macbook, вы обнаружите около шести вольт вместо ожидаемых 16,5 вольт. Причина в том, что выход отключен, и вы измеряете только напряжение через байпасный резистор чуть ниже выходного транзистора.
[16] Ноутбук понижает выходной сигнал зарядного устройства до 39,41 кОм; резистор, чтобы указать, что он готов к питанию. Интересно то, что слишком низкое значение выхода не сработает — замыкание выхода на землю не сработает. Это обеспечивает функцию безопасности. Случайное прикосновение к контактам вряд ли подтянет выход к нужному уровню, поэтому зарядное устройство вряд ли включится, кроме как при правильном подключении.
[17] В имитации зарядного устройства используется микросхема контроллера Fairchild FAN7602 Green PWM, которая является более продвинутой, чем я ожидал в подделке; Я бы не удивился, если бы он использовал простой транзисторный генератор.Также следует отметить, что в имитационном зарядном устройстве используется односторонняя печатная плата, в то время как в подлинном используется двусторонняя печатная плата из-за гораздо более сложной схемы.
[18] Сгоревшее зарядное устройство — это зарядное устройство Apple A1222 для Macbook мощностью 85 Вт, которое отличается от зарядного устройства A1172 в остальной части разборки. A1222 находится в немного меньшем квадратном корпусе и имеет совершенно другой дизайн, основанный на Микросхема контроллера ШИМ NCP 1203. Компоненты в зарядном устройстве A1222 упакованы даже плотнее, чем в зарядном устройстве A1172.Судя по сгоревшему зарядному устройству, я думаю, что они слишком сильно загнали плотность.
[19] Я просмотрел многие компоненты зарядного устройства на Octopart, чтобы узнать их цены. Цены Apple должны быть значительно ниже. Зарядное устройство имеет множество миниатюрных резисторов, конденсаторов и транзисторов; они стоят меньше цента каждый. Более мощные силовые полупроводники, конденсаторы и катушки индуктивности стоят значительно дороже. Я был удивлен, что 16-битный процессор MSP430 стоит всего около 0,45 доллара. Я прикинул цену нестандартных трансформаторов.В списке ниже показаны основные компоненты.
Компонент | Стоимость | ||
---|---|---|---|
Процессор MSP430F2003 | 0,45 долл. | ||
Микросхема PFC MC33368D | 0,50 долл. | ||
TSM103 / Номер A | 0,16 $ | ||
2x P11NM60AFP 11A, 600 В MOSFET | $ 2.00 | ||
3x оптрон Vishay | $ 0,48 | ||
2x 630V 0,47 мкФ пленочный конденсатор | $ 0,88 | ||
4x 25V 680uF 680uF электролитический конденсатор 907 0716 | $ 907 | полипропиленовый конденсатор X2 | 0,17 долл.40 |
2x выпрямителя Шоттки со сдвоенным общим катодом 60 В, 15 А | $ 0,80 | ||
20NC603 силовой полевой МОП-транзистор | $ 1,57 | ||
трансформатор | ?|||
Индуктор PFC | 1.50 $? |
[20] В статье «Разбивка полной стоимости iPhone 5» в 650 долларов подробно описывается рентабельность Apple, предполагающая 45% -ную рентабельность iPhone. Некоторые люди предполагают, что расходы Apple на исследования и разработки объясняют высокую стоимость их зарядных устройств, но математика показывает, что затраты на исследования и разработки должны быть незначительными.Книга Практичная конструкция импульсного источника питания по оценкам, 9 человеко-месяцев на разработку и доведение до совершенства импульсного источника питания, поэтому, возможно, инженерные затраты составят 200 000 долларов. Ежегодно продается более 20 миллионов Macbook, поэтому затраты на исследования и разработки на одно зарядное устройство составят один цент. Даже если предположить, что для зарядного устройства Macbook требуется в десять раз больше, чем у стандартного источника питания, стоимость только увеличивается до 10 центов.
3 простых способа зарядки ноутбука в дороге
- Вы можете зарядить ноутбук в автомобиле несколькими способами, хотя ноутбуки обычно заряжаются от розетки.
- Большинство ноутбуков заряжаются с помощью инвертора питания или зарядного устройства для ноутбука, и оба варианта относительно недороги.
- Если у вас есть новый ноутбук, который использует порт USB-C для зарядки, вы можете заряжать его в автомобиле с помощью блока питания Power Delivery с поддержкой USB-C.
- Посетите техническую библиотеку Business Insider, чтобы узнать больше.
При сегодняшнем повсеместном распространении телефонов и планшетов вы, возможно, не так сильно полагаетесь на свой ноутбук, как раньше, но бывают случаи, когда важно иметь возможность заряжать его в дороге.
Если вам нужно закончить презентацию по дороге на работу или просто хотите ее посмотреть Netflix в поездке можно заряжать ноутбук, находясь в машине.
Ознакомьтесь с продуктами, упомянутыми в этой статье: Apple Macbook Pro (от 1299 долларов США.00 в Apple) Acer Chromebook 15 (от 179,99 долларов в Walmart)Elecjet PowerPie (от 59,99 долларов в Amazon)
Портативная электростанция Jackery Explorer 240 (от 357,49 долларов в Walmart)
Как заряжать ноутбук в автомобиле
Вам понадобятся некоторые аксессуары, например инвертор питания, зарядное устройство для ноутбука или блок питания, чтобы зарядить ноутбук в автомобиле.Вот как использовать все три аксессуара для зарядки вашего ноутбука.
Используйте инвертор мощности
Инвертор мощности — вообще универсальное решение — он будет работать в любой машине и с любым ноутбуком. В качестве бонуса большинство инверторов мощности относительно недороги.
Модель, такая как инвертор мощности Betek 300 Вт, подключается к автомобильной розетке и включает в себя две обычные трехконтактные вилки и пару портов USB для подключения адаптера питания вашего ноутбука непосредственно к инвертору. У вас также будет пара USB-портов для другого портативного оборудования).
Однако у силовых инверторов есть некоторые недостатки. Например, они могут быть громоздкими, а недорогие модели не генерируют чистые синусоидальные волны, которые могут повредить чувствительную электронику.
Инвертор питания превращает розетку вашего автомобиля в трехконтактную розетку, с помощью которой можно заряжать ноутбук.Кипрос / Getty ImagesИспользуйте зарядное устройство для ноутбука
Другой подход — использовать автомобильное зарядное устройство для ноутбука, которое вместо трехконтактной розетки сделано специально для конкретной модели ноутбука. Вы можете найти в Интернете зарядные устройства для ноутбуков для большинства моделей ноутбуков, и они, как правило, вполне доступны.Подключите зарядное устройство к розетке автомобиля, подключите другой конец к ноутбуку и начните зарядку.
Если вы можете найти зарядное устройство для вашей конкретной модели ноутбука, вы можете использовать его для зарядки в автомобиле. SolidMaks / Getty ImagesИспользуйте внешний аккумулятор
Если у вас новый ноутбук с USB-C или порт зарядки Thunderbolt, вы можете заряжать свой компьютер в машине, вообще не задействуя машину.Все, что вам понадобится, это блок питания Power Delivery (PD). Блоки питания Power Delivery могут обеспечить достаточную мощность для зарядки ноутбука через порт USB-C. К сожалению, это решение не подходит, если ваш ноутбук использует проприетарный порт для зарядки.
Блок питания ZMI Power Delivery — отличный пример устройства с достаточной мощностью для зарядки совместимых ноутбуков.
Если у вашего ноутбука есть порт для зарядки Thunderbolt или USB-C, вы можете использовать блок питания для его зарядки.Эрнус / Getty ImagesДэйв Джонсон
Писатель-фрилансер
.