rollei120 发表于 2012-10-12 14:03

【翻译】国外DX拆解苹果绿的充电器+解读设计 (完)

本帖最后由 rollei120 于 2012-11-16 15:55 编辑

近日偶然在网上找到国外大神kenShirriff关于拆解苹果绿的充电器的博客,文章写的很好,功力深厚。E文好的,可以直接看他的博客:
http://www.arcfn.com/2012/05/apple-iphone-charger-teardown-quality.html
我在这里尝试翻译一下他的文章,并结合自己的知识,如有不妥的,欢迎大家指正。也希望那天国产的也能出精品。另外,大神也提到了山寨仿绿点充电器,文章标题就用了危险(dangerous)这个字眼,有兴趣的自己去看看,我就不翻译了。http://www.arcfn.com/2012_03_01_archive.html


在拆解苹果的这个小立方体充电器的这个过程,你可以看到一些超前于传统的反激式开关电源技术。功能看起来简单,把交流电(从100v到240v的交流电,适用于任何国家)转化成5V(5W)的直流电,但里面的电路却是令人惊叹的复杂和富有创新性!

它是如何工作的iPhone充电器的类型属于开关电源,在1秒内,它将输入的电源来回导通和关断70000次(1秒7万次,即频率为70KHz。),目的是为了满足输出的精准度。对比结构简单的线性电源,开关电源在体积、效率和发热方面有明显的优势。这里详细说明一下工作原理:(我在这里,分了一下段,方便大家理解。-rollei120注)-          交流输入的电压经过桥堆后,会转化成高压的直流电(high voltage DC,作者标注了参考文献,可在博客的最后面找到。可见作者态度很严谨,关键的地方都注明的出处,如同学术文章,值得我们学习!-rollei120注)。-          电源控制IC会控制功率三极管(或者MOS管)的导通和关断,将经过桥堆后的高压直流电斩波(即变成频率很高的交变高压电),然后经过反激式变压器(flyback transformer)转化成低压的交流电。-          该低压交流电经过滤波后,变成我们所需的低压直流电,通过USB接口输入到我们的用电设备。-          另外,还有反馈电路不断监测输出的电压值,并反馈这些信号给控制IC,以便IC能及时调整开关频率,从而获得精准的电压。 http://img03.taobaocdn.com/imgextra/i3/61254005/T2E2t8Xe0cXXXXXXXX_%21%2161254005.jpg

上面的侧视图可以看到一些大的元件。整个充电器由2个电路板组成,每块板在1寸见方左右。顶上那块板是电源的高压电路部分,称之为初级(primary)。底下那块板是低压输出电路部分,称之为次级(secondary)。1,输入的交流电,先经过保险电阻。当有灾难性的过载情况时,保险电阻会熔断,切断电源保证安全。2,桥堆后面的的2个大电容(黑底白字,带条纹的元件)和电感(绿色的),负责滤波功能,将转换后的电滤成平滑的直流高压电。http://img01.taobaocdn.com/imgextra/i1/61254005/T2pP1YXiXaXXXXXXXX_%21%2161254005.jpg3,接下来,高压直流电会被开关管(三极管或MOS管)切成(chopped)高频交流形式,顶部板子左边那个3脚的元件便是开关三极管。(旁边另外一个三极管,是用来钳位电压尖峰的,后面会解释。)4,被开关管整形后的电压进入到反激式变压器(在三极管后面的,黄色的大元件),之后会被变压器转换成低压电,由变压器的低压输出线(两个黄色的线,作者在拆的时候,把线剪断了)送到次级板(secondary board)。5,次级板把从变压器输出的低压电转换成直流,滤波后输出到USB接口。6,次级板的反馈信号通过灰色的排线反馈回控制IC,以保证输出电压的精准性。
http://img01.taobaocdn.com/imgextra/i1/61254005/T2et4sXdlOXXXXXXXX_%21%2161254005.jpg

上图中,那个在USB接口上面的(黄色)元件就是反激式变压器。左边那个蓝色的大元件是Y电容,用于降低干扰辐射。开关控制IC在变压器上面,即初级板的顶面。


电路细节 初级(The Primary)http://img03.taobaocdn.com/imgextra/i3/61254005/T2PGXZXg0dXXXXXXXX_%21%2161254005.jpg

初级PCB板为双面贴片,板的内侧(上图)装配着大尺寸的元件,控制IC在外侧(下图)。(上图中的大元件已被取下,斜体字标示的,这样可以看到大元件下面的小元件。)交流输入端在板的左下角,先经过10欧姆的保险电阻(Fusible resistor),再通过4个二极管组成的桥堆(Bridge diode),转换成直流。两组 R-C缓冲电路(R-C snubber)可以吸收由桥堆产生的EMI干扰信号。电流在经2个大电解电容(Electrolytic filter capacitors)和电感滤波后,生成125-340V的直流电。留意一下,PCB上,连接2个大电容和其他大电流元件的走线的宽度比其他控制器件的要宽许多。(依据U=I X R,为了降低走线的损耗电压和干扰,需要流过大电流的走线,要铺大铜箔,以减少电阻,从而降低U。-rollei120者注) 整个电源由一个8脚的L6565准谐振(quasi-resonant)开关电源芯片控制,意法半导体公司的产品(ST Microsystems)。该控制IC驱动MOSFET开关管的导通和关断,整形后的电压会输入到反激式变压器的初级绕组。控制IC会接受各种输入信号(次级端的反馈电压,提供IC工作的直流电压,变压器初级绕组的电流,和变压器退磁检测)通过内部复杂的集成电路去调整开关频率和动作时间,从而控制电源的输出电压。IC通过电流检测电阻知道流经变压器初级的电流情况,以便在需要时关断开关管,保护电源。 板上的第二个开关管,单独与一些电容和二极管连接,这是谐振钳位电路的一部分,作用是吸收变压器产生的尖峰电压。这种少见的创新电路是伟创力(Flextronics)的专利。(看来伟创力也不错,有没有人对该专利有具体了解的?-rollei120注) 该控制IC是需要直流电源供电才能工作的,该电源由辅助电源电路提供,这个部分包括:变压器上的一个分离辅助绕组,二极管,滤波电容。IC需要首先供给电源,才能让变压器开始工作,你或许会让这个先有鸡还是先有蛋的问题绕住。解决的方法是在刚上电时,高压的DC通过启动功率电阻(strarup power resistors)分压后转为低压电,从而提供IC的初始电压,直到变压器开始工作。IC也会利用辅助电源绕组来检测变压器的退磁。变压器的辅助电源绕组同时也用来做为IC检测退磁数值,以决定何时导通开关管。 http://img01.taobaocdn.com/imgextra/i1/61254005/T29YeUXmBaXXXXXXXX_%21%2161254005.jpg

次级(The secondary)在次级板上,从变压器出来的低压交流(AC)会被高速肖特基管整流,再经电感和电容滤波,后转成低压直流电,最后通过USB接口输出。绿点充电器中使用了钽电容,这种电容能在小封装尺寸中实现大电容容量。(另外,钽电容有非常高的可靠性,对比普通的电解电容,ESR也比较小。-rollei120注)。USB输出的数据脚,连接了几个特别的电阻(即我们通常所说的苹果识别电阻。-rollei120注),苹果的设备会依据苹果的协议检测该识别电阻,以决定充电电流的大小。这也是为什么,有些非苹果充电器给苹果设备充电时,屏幕会显示“不支持该充电设备”。(具体的设备电阻设置值,可以参考我的博客文章: -rollei120注) http://img01.taobaocdn.com/imgextra/i1/61254005/T2ilJVXfXdXXXXXXXX_%21%2161254005.jpg

次级板上还包含了一个标准的电压监测反馈电路,该电路主要由TL341稳压管和光耦组成。另外还有一个反馈保护电路,该电路监测温度和输出电压,当温度过高或者输出电压超过规定范围的值时,该电路会通知控制IC,关断整个充电器,以起到保护的作用。反馈路径由板上那个灰色的排线完成。
安全绝缘(Isolation)整个充电器中会有最高的340V直流电,因此安全是充电器设计要考虑的首要因素。高压部分和低压部分需要有一定的隔离,比如拉开两者间的距离(专业上称之为爬电距离和电气间隙),加绝缘片隔离等。国家在法规上对此有严格的监管(比如欧洲的CE,美国的UL,中国的CCC认证。-rollei120注)。虽然这些标准不太好理解,但在高压和低压间保留至少4mm的距离,这是必须的。(关于这个距离的详细解释,可以看他的另一篇关于山寨充电器的文章:http://www.arcfn.com/2012_03_01_archive.html)
你或许会认为初级板上的是高压危险部分,次级板应该是安全的低压部分了。但次级板上包含了2个区域:连接初级板的危险区域和安全的低压区域。在这个苹果的充电器里,两个区域的隔离距离大概是6mm,具体见上面的图片。这个隔离区能确保危险的高压不会进入输出区域。
这里有3种元件是跨越隔离区的,这种元件在安全方面有着特殊的设计。首先最关键的元件是变压器,该元件将电能传递到输出端,但不是以直接导线连接的方式实现的。第二种元件是光耦(Optocoupler),他的作用是把次级的信号反馈回初级。光耦内部包含了一个发光的LED和一个光电晶体管,这样他的两端传递的是光信号,而不是直接的电信号(在光耦里的次级侧有一硅胶绝缘层,以起到安全隔离的作用)。第三种元件是Y电容,其作用是跨接高压初级和低压次级,以抑制电磁干扰(EMI)。 http://img03.taobaocdn.com/imgextra/i3/61254005/T2_fySXg8aXXXXXXXX_%21%2161254005.jpg

上面这张图,我们可以看到几种隔离的技术应用。左测的次级板上有一蓝色的Y电容。注意次级板的中间少了绝缘隔离的一些元件(作者取走的了,所以图片上没有。)次级板上右侧的灰色排线是连接到初级板的,排线应该属于高压区的元件。两板之间还有另外一个连接,是从变压器出来的一对粗线,连到USB傍边,被剪掉的那两根黄色的线。
电路图下面是一张大概的电路图。(下面是链接的地址)http://arcfn.com/files/charger-schematic.pdf超小体积的电路板下面是一张对比图,这样比较直观,对比了电路板和一个硬币,一粒米,一粒芥末(mustard)种子的大小。板上大部分的元件都为贴片封装(SMT),直接贴装在基板上。最小的元件,例如图上标示的贴装电阻,尺寸规格是0402,即0.04寸X 0.02寸大小。芥末(mustard)种子左边的电阻是稍大尺寸的封装,规格是0805,即0.08寸X 0.05寸。 http://img04.taobaocdn.com/imgextra/i4/61254005/T2KUePXkBaXXXXXXXX_%21%2161254005.png

拆解变压器反激式变压器是充电器里的关键器件,体积最大,也可能是所有元件里最贵的。里面是怎样的?我这里拆开来寻找答案。
The transformer measures roughly 1/2" by 1/2" by1/3"(不知如何翻译,可能是指变压器长宽高的尺寸总是以1/2寸X 1/2寸X 1/3寸为最小单位。-rollei120注)。里面有3组绕线:初级的输入高压绕组,给控制IC供电的低压辅助绕组,和大电流低电压输出绕组。低压输出绕组会从变压器引出2根线(俗称飞线出来),黑色和白色的两根。其他的绕组的输出端则是直接连在变压器的插脚端,焊在电路板上的。
变压器外包裹有2层绝缘隔离胶布,第二层胶布上有“FLEX”字样,即伟创力的英文缩写。去掉胶布,还有2层金属编织线包裹着变压器,以起到屏蔽作用。 http://img01.taobaocdn.com/imgextra/i1/61254005/T2ckxHXhXNXXXXXXXX_%21%2161254005.jpg

去掉屏蔽层和胶布后,可以把绕组从磁芯上拆开下来,磁芯不是密闭的,而是两个半边磁芯组成。磁芯的材料类似于陶瓷,有易碎的特性,所以拆的时候把磁芯搞坏了(磁芯在组装后,会浸漆,让两半磁芯粘在一起,不容易完整的把磁芯拆开,-rollei120注)。http://img01.taobaocdn.com/imgextra/i1/61254005/T2BMCOXnVXXXXXXXXX_%21%2161254005.jpg

磁芯由磁性材料制成,铜线绕组围着磁芯的中心柱绕制,磁芯的每一边的体积大概是6mm X 11mm X 4mm。这个磁芯是EQ系列的。磁芯中心的圆柱长度,会比两边的柱子稍微短一些,在两半磁芯和在一起时,中心圆柱之间会留出一个很小的空隙,对该磁芯来说,空隙大概是0.28mm,这是反激式变压器存储磁能的地方。 http://img01.taobaocdn.com/imgextra/i1/61254005/T2KeVBXipNXXXXXXXX_%21%2161254005.jpg

在2层黄色胶布下面,有一个17圈的绕组,我认为该绕组是起屏蔽作用的,将干扰信号屏蔽到地。
接着往下拆,去掉那个屏蔽绕组和下面的2层胶布后,是一个6圈的绕组,该绕组引出一根黑色和白色的线。该绕组的线材线径很粗,因为是次级绕组,需要输出1A的电流。同时,该绕组的线是三层绝缘的(即绝缘层有3层),这样才能符合UL的安全要求,保证高压与输出完全隔离。那种廉价的充电器,他们只用普通的线和胶布来替代这种3层绝缘线,当发生绝缘缺陷或电源浪涌的情况时,是不会有足够的安全保护的。 http://img04.taobaocdn.com/imgextra/i4/61254005/T2mYKYXh8aXXXXXXXX_%21%2161254005.jpg

再去掉2层胶布后,是一个11圈的绕组,该绕组是给控制IC供电的,线径也比较粗。因为该绕组是在初级侧的,所以绕线不需要用那种3层绝缘线,只需要一层绝缘的漆包线就可以了。 http://img01.taobaocdn.com/imgextra/i1/61254005/T2jmmYXo8XXXXXXXXX_%21%2161254005.jpg

最下面一层,是初级的输入绕组,绕了4层,每层大概绕了23圈。该绕组是高压的输入绕组,因为流过的电流较小,所以线径比较细(相同功率下,电压越高,电流就越小,-rollei120注)。该初级绕组大概是次级绕组圈数的15倍,次级绕组的电压大概是初级电压的1/15, 电流则是初级的15倍。即,变压器将高电压转换成低电压,大电流。 http://img01.taobaocdn.com/imgextra/i1/61254005/T26BGgXl4bXXXXXXXX_%21%2161254005.jpg

下面这张图是变压器里所有的元件,从左到右,是最外边的胶布到最里面的绕组和变压器的骨架。 http://img04.taobaocdn.com/imgextra/i4/61254005/T2C69qXeXcXXXXXXXX_%21%2161254005.jpg


苹果的利润我对于苹果在该充电器上的巨大利润感到非常惊讶。该充电器售价大概是30美元,其利润也几乎是这个价钱了。三星有款类似的小方块充电器,售价大概是6-10美元,同样我也拆开来看了(以后会写个详细的文章介绍)。苹果充电器的质量很好,估计会比普通充电器在成本上多1美元左右,但他却要卖20多美元!
苹果2008年充电安全召回在2008年,苹果召回了iphone充电器,因为充电器的AC插脚存在着可能掉出或折断,并留在插座上。缺陷产品给人的印象是,插脚上只搞了些胶水来固定它。苹果召回了充电器,并从新设计了结构,新产品上会有个绿色的圆点,和之前的缺陷产品区别开来。(原来绿点是这样来的。-rollei120注) http://img04.taobaocdn.com/imgextra/i4/61254005/T2y1SyXXpbXXXXXXXX_%21%2161254005.png

我决定要对比一下旧产品,看看苹果在新设计中到底改进了什么。我拆卸了苹果充电器,三星充电器和一个劣质的充电器,看看AC脚有什么不同。那个劣质的充电器,用钳子用一点力就能把AC脚拔出来,里面没有任何的卡扣,只靠一点摩擦力支撑。三星充电器的插脚,需要借助钳子用较大的扭力,因为插脚上设计有一些金属卡扣去固定在塑壳上,不过最终还是能把插脚拔出来。
当我拆苹果的插脚时,插脚根本就动不了,即使我用尽力气!我只好用上打磨机,想办法切开塑壳,看看到底是什么卡住插脚的。原来是一个插脚上设计有一个很大的金属平台,嵌入到塑壳里面。这样插脚是不可能再出现松动或是掉出来的情况的。下面的图片从左到右,是苹果插头(右边脚的插头上的塑胶壳已经被磨去一半。),劣质充电器插头,只靠一点摩擦力固定,和三星插头,靠一个小的金属卡扣固定。 http://img02.taobaocdn.com/imgextra/i2/61254005/T2B0WZXf8XXXXXXXXX_%21%2161254005.jpg

苹果在召回产品后,所做的努力令我印象深刻。他们不是仅仅改进一点,让插脚稳固。而是改进到,无论任何人,任何情况下,都绝对不可能再出现之前插头掉出的问题。
苹果iphone充电器的特别之处很显然,苹果充电器的质量是一流的。苹果在EMI(电磁干扰)方面是下足了功夫的,也是为了在充电时不干扰电容屏的正常工作(山寨充电器会让屏幕漂移,相信一些人已经体验到这一点了。-rollei120注)。当我拆充电器的之前,我以为充电器都是些标准的设计,但当我比较了三星和其他几款高品质的充电器之后,发现苹果的设计在几个方面超前对手许多。
在AC的输入线上,有个小的环形磁芯粘在塑壳里(见下面的图片)。桥堆之后有2个大的滤波电容和滤波电感。桥堆上还加了2组R-C缓冲滤波电路,这样的设计,我只是在给音响供电的电源里看到,为了滤除60Hz的谐波,可能这样做能让用户在听iTunes时,感觉更好。我拆其他充电器时,都没有看到有用滤波磁芯的,而且通常也只用一个滤波电容。在初级电路板上,有一个接地的金属屏蔽板,覆盖在那些高频元件之上(见图片),这也是我不曾在其他充电器上看到的。变压器里加了屏蔽绕组来吸收EMI干扰。输出端,用了3颗电容,包括2个相对较贵的钽电容,和一个电感来滤波,大多数的充电器里只会用1个电容而已,有些充电器连Y电容也省略掉了(有些IC的方案本身是不用Y电容的。-rollei120注)。另外,那个谐振钳位电路更是革命性的。
安全保护方面,苹果的在设计里更是提供了几层防护,我在上面已经介绍过了:超牢固的AC插脚设计,复杂的过温/过压保护关断电路,初级和次级的安全隔离距离已经远超一般标准。 http://img03.taobaocdn.com/imgextra/i3/61254005/T2suGvXjFbXXXXXXXX_%21%2161254005.jpg

结论苹果运用了许多技术和努力来把充电器小型化,相比其他品牌充电器却有更高的品质和安全性,当然这也带来了更高的价钱。
如果你对电源感兴趣,请看我的另外一篇文章:小,便宜,但危险的山寨iphone充电器(tiny,cheap, dangerous: Inside a (fake) iPhonecharger),那篇文章里,我拆解了一个2.79美金(差不多18元人民币)的山寨iphone充电器,里面完全不符合安全规则,奉劝大家不要购买。另外,也可以看看这篇文章:苹果并未对电源技术变革,但新的三极管做到了(Appledidn't revolutionize power supplies; new transistorsdid),那里回顾了开关电源的历史。这里有拆解苹果电源的视频,是scourtheearth和 Ladyada.制作的。最后,如果你对电源有兴趣,并且身边有许多闲置不要的电源,那就寄给我,或许我会在拆解后,写个相关的文章。
注释和参考资料(这些我就不翻译了。-rollei120注) You might wonder why theDC voltage inside the power supply is so much higher than the linevoltage. The DC voltage is approximately sqrt(2) times the ACvoltage, since the diode charges the capacitor to the peak of theAC signal. Thus, the input of 100 to 240 volts AC is converted to aDC voltage of 145 to 345 volts internally. This isn't enough to beofficially highvoltage but I'll call it high voltage for convenience.According to standards, anything under 50 volts AC or 120 V dc isconsidered extra-lowvoltage and is considered safe under normal conditions. ButI'll refer to the 5V output as low voltage forconvenience.
The Apple power supply uses a flyback design, where thetransformer operates "backwards" from how you might expect. When avoltage pulse is sent into the transformer, the output diode blocksthe output so there is no output - instead a magnetic field buildsup. When the voltage input stops, the magnetic field collapsescausing voltage output from the transformer. Flyback power suppliesare very common for low-wattage power supplies.
The primary board measures about 22.5mm by 20.0mm,while the secondary board is about 22.2mm by 20.2mm. For more information on X and Y capacitors, seeKemet's presentation and Designing low leakage current power supplies.
For clarity, some insulation was removed before takingthe pictures in this article. The Y capacitor was covered withblack heat shrink tubing, there was tape around the side of thecircuit, the fusible resistor was covered with black heat shrinktubing, and there was a black insulating cover over the USBconnector.
Snubber circuits can be used to reduce 60 Hz humgenerated by the diode bridge in audio power supplies. A detailedreference on R-C snubbers for audio power supply diodes is Calculating OptimumSnubbers, and a sample design is An Audio AmplifierPower Supply Design.
The power supply is controlled by the L6565quasi-resonant SMPS (switched-mode power supply) controller chip(datasheet).(To be sure, the chip could be something else, but the circuitexactly matches the L6565 and no other chip I examined.)
To improve efficiency andreduce interference, the chip uses a technique known asquasi-resonance, which was first developed in the 1980s. The outputcircuit is designed so when the power is switched off, thetransformer voltage will oscillate. When the voltage hits zero, thetransistor switches back on. This is known as Zero VoltageSwitching because the transistor is switched when there isessentially no voltage across it, minimizing wasted power andinterference during switching. The circuit remains on for avariable time (depending on the power required), and then switchesback off, repeating the process. (See Exploring quasi-resonant converters for power supplies for moreinformation.)
One interesting consequenceof quasi-resonance is the switching frequency varies depending onthe load (with 70kHz as a typical value). Early power supplies suchas the Apple II power supply used simple variable-frequency circuitsto regulate the power. But in the 1980s, these circuits werereplaced by controller ICs that switched at a fixed frequency, butvaried the width of the pulses (known as PWM). Now, advancedcontroller ICs have gone back to variable frequency controls. Butin addition, super-cheap knockoff power supplies use variablefrequency circuits almost identical to the Apple II. So bothhigh-end and low-end chargers are now back to variablefrequency.
It took me a long time torealize that the "FLEX01" marking on the controller IC indicatesFlextronics, and the X on the chip was from the Flextronics logo:. I assume the chip has these markings because it is beingmanufactured for Flextronics. The "EB936" marking on the chip couldbe Flextronics' own part number, or a date code.
I thought Flextronics was just an electronics assemblerand I was surprised to learn that Flextronics does a lot ofinnovative development and has literally thousands of patents. Ithink Flextronics should get more credit for their designs. (Notethat Flextronics is a different company than Foxconn, whichmanufactures iPads and iPhones and has the controversy over workingconditions).

The picture above is fromFlextronics Patent 7,978,489: Integrated Power Converters describes anadapter that looks just like the iPhone charger. The patent itselfis a grab bag of 63 assorted claims (spring contacts, EMI shields,thermal potting material), most of which are not actually relevantto the iPhone charger.
Flextronics Patent 7,924,578: Two Terminals Quasi Resonant Tank Circuitdescribes the resonance circuit used in the iPhone charger, whichis shown in the following diagram. Transistor Q2 drives thetransformer. Transistor Q1 is the clamp transistor, which directsthe voltage spike from the transformer into resonance capacitorC13. The innovative part of this circuit is that Q1 doesn't needspecial drive circuitry like other active clamp circuits; it isself-powered via the capacitors and diodes. Most charger powersupplies, by contrast, use a simple resistor-capacitor-diode clampwhich dissipates the energy in the resistor.

Later Flextronics patent**tend the resonance circuit with even more diodes and capacitors:see patents 7,830,676, 7,760,519, and 8,000,112
Apple indicates the charger type through a proprietarytechnique of resistances on the USB D+ and D- pins. For details onUSB charging protocols, see my earlier references.
One puzzling feature of the Apple charger is thesecond feedback circuit monitoring the temperature and outputvoltage. This circuit on the secondary board consists of athermistor, a second 431 regulator, and a few other components tomonitor the temperature and voltage. The output is connectedthrough a second optocoupler to more circuitry on other side of thesecondary board. Two transistors are wired in a SCR-like crowbarlatch that will short out the auxiliary power and also shut downthe controller IC. This circuit seems excessively complex for thistask, especially since many controller ICs have this functionalitybuilt in. I could be misunderstanding this circuit, because itseems that Apple unnecessarily took up space and expensivecomponents (maybe 25 cents worth) implementing this feature in sucha complex way.
Note the mysterious "For use with informationtechnology equipment" on the outside of the charger. This indicatesthat the charger is covered by the safety standard UL 60950-1, which specifies the various isolation distancesrequired. For a brief overview of isolation distances, see i-SpecCircuit Separation and some of my earlier references.
Some notes on the components used: On the primaryboard, the JS4 package is two diodes in a single package. The inputdiodes labeled 1JLGE9 are 1J 600V 1A diodes. The switchingtransistors are 1HNK60 600V 1A N-channel MOSFETs. The values ofmany of the resistors and capacitors are indicated through standardSMD three-digit markings (two digits and then a power of ten,giving ohms or picofarads).
On the secondary board, the"330 j90" capacitor is a Sanyo POSCAPtantalum polymer 300mF 6.3V capacitor (j indicates 6.3V and 90 is adate code). 1R5 indicates a 1.5uH inductor. GB9 is a AS431I lowcathode current adjustable precision shunt regulator, and 431 is aregular TL431 regulator. SCD34 is a 3A 40V schottky rectifier. YCWis an unidentified NPN transistor and GYW is an unidentified PNPtransistor. The Y capacitor labeled "MC B221K X1 400V Y1 250V" is a220nF Y capacitor. The "107A" capacitor is a 100 µF 10V tantalumcapacitor (A indicates 10V). The optocouplers are PS2801-1. (Allthese component identifications should be considered tentative,along with the schematic.)
In order to get a rough idea of how much thecomponents in the charger cost, I looked up the prices of somecomponents on octopart.com. Theseprices are the best prices I could find after a brief search, inquantities of 1000, attempting to match the parts accurately. Ihave to assume Apple's prices are considerably better than theseprices.


Component

Price

0402SMD resistor
$0.002

0805SMD capacitor
$0.007

SMDtransistor
$0.02

fusible resistor
$0.03

1A600V (1J) diode
$0.06

thermistor
$0.07

Ycapacitor
$0.08

3.3uF 400V electrolytic capacitor
$0.10

TL431
$0.10

1.5uH inductor
$0.12

SCD34 diode
$0.13

2801optocoupler
$0.16

1HNK60 transistor
$0.22

USBjack
$0.33

100uF tantalum capacitor
$0.34

L6565 IC
$0.55

330uF tantalum polymer capacitor
(Sanyo POSCAP)
$0.98

flyback transformer
$1.36

A few notes. Flybacktransformers are generally custom and prices are all over theplace, so I don't have much confidence in that price. I think thePOSCAP price is high because I was looking for the exactmanufacturer, but tantalum capacitors are fairly expensive ingeneral. It's surprising how cheap SMD resistors and capacitorsare: a fraction of a penny.
Apple's safety recall of chargers was announcedin 2008. Blogreports showed that the prongs on the charger were attachedonly by 1/8" of metal and some glue. AppleRecalls iPhone 3G Power Adapters in Wired provides moredetails.
Low-quality chargers interfere with touchscreens, andthis is described in detail in Noise Wars: Projected capacitance strikes back. (Customers alsoreport touchscreen problems from cheap chargers on Amazon and other sites.)
There are many industry designs for USB AC/DCconverters in the 5W range. Sample designs are available fromiWatt, Fairchild,STMicroelectronics,Texas Instruments, ON Semiconductor, and Maxim.
When a diode or transistor switches, it creates avoltage spike, which can be controlled by a snubber or clampcircuit. For a lot of information on snubbers and clamps, seePassiveLossless Snubbers for High Frequency PWM Conversion andSwitchmodePower Supply Reference Manual.

完,有空也可来EPROM的新浪博客看看其他文章或者交流。http://blog.sina.com.cn/s/articlelist_1885171252_1_1.html



tda7050 发表于 2012-10-12 14:05

两个连接都挂了 !

rollei120 发表于 2012-10-12 14:09

tda7050 发表于 2012-10-12 14:05 static/image/common/back.gif
两个连接都挂了 !

我这里可以正常打开链接,是不是你那边网络有问题?不给出国?

261319202 发表于 2012-10-12 14:10

这都下周了啊?要翻,qiang看

MAGLITE 发表于 2012-10-12 14:16

70Khz貌似也不是很快
DC-DC至少都数百Khz了啊

MAGLITE 发表于 2012-10-12 14:17

它是如何工作的
iPhone的電源適配器是開關電源,輸入功率開啟和關閉約70000次第二,為了得到精確的輸出電壓需要。因為他們的設計,開關電源一般都是緊湊的,高效的,簡單的線性電源相比,產生少量的餘熱。
更詳細地,在AC線電源首先轉換為高電壓DC ,由二極管橋。的DC被接通和關斷控制由電源控制器IC由一個晶體管。切碎的DC反激式變壓器,將其轉換成低電壓AC 送入。最後,該AC轉換成直流被過濾,以獲得平滑的功率的干擾,並且該電源是通過USB插孔輸出。一個反饋電路測量的輸出電壓,並發送一個信號到控制器IC上,該調整的開關頻率,以獲得所需的電壓。

MAGLITE 发表于 2012-10-12 14:19

上面的側視圖展示了一些較大的組件。該充電器包括兩個電路板,稍一平方英寸下每個。的頂部板是主要的,其具有的高電壓電路,和底板,次要的,具有低電壓輸出電路。輸入AC首先通過可熔電阻(條帶化),這將打破電路,如果出現災難性的過載。交流輸入轉換為高電壓的DC,這是由兩個大的電解電容器(黑色與白色的文字和條紋)和電感器(綠色)平滑。

接著,在高頻高電壓DC斬波由一個的MOSFT開關晶體管,這是大3釘扎的組件在左上角。(第二晶體管箝位電壓尖峰脈衝,作為將被解釋如下。)切碎DC去的回掃變壓器(黃色,勉強可見背後的晶體管),其具有低電壓的輸出線,將下面的二板。(這些電線在拆卸過程中被切斷。)的二次板從變壓器的低電壓到直流轉換,過濾,然後將其饋送通過USB連接器(在左下方的銀矩形)。灰色帶狀電纜(勉強可見的右下下的電容)從二板提供反饋控制器IC的電壓調節。

上面的圖片顯示的回掃變壓器(黃色)更清晰,上面的USB插孔。大的藍色成分是一種特殊的“Y”電容 ,以減少干擾。控制器IC是可見以上的變壓器的主電路板的頂部上。

細節中的電路
的主要
主電路板的兩側裝有表面安裝組件。內側(如上圖)持有大型部件的外側(如下圖)控制器IC。(除去大型部件在圖中,用斜體字表示。)輸入電源連接到電路板的角部,通過10Ω的可熔電阻,並且由四個二極管整流為直流電。兩個RC緩衝電路吸收橋產生的EMI干擾。 的直流是由兩個大的電解電容器和電感器的過濾,產生125-340V DC。注意連接這些電容器和其他高電流的組件相比,薄控制跡線的電路板跡線的厚度。

電源被控制的一個8-pin STMicrosystems L6565準諧振SMPS控制器芯片。 該控制器IC驅動器的MOSFET開關晶體管,其印章高電壓DC,並且將其饋送到回掃變壓器的初級繞組。該控制器IC需要的各種輸入(次級電壓反饋,輸入直流電壓,變壓器的初級電流,和變壓器退磁傳感),和調整的開關頻率和定時,以控制輸出電壓,通過複雜的內部電路。的電流檢測電阻,讓上述IC知道多少電流流經初級,它控制晶體管時,應關閉。

第二開關晶體管,以及與一些電容器和二極管,是一部分的諧振的箝位電路,其吸收在變壓器上的電壓尖峰。這一不同尋常的富有創新性的電路是由偉創力的專利。

該控制器IC需要直流電源運行,這是由一個輔助的電源電路上的變壓器,二極管,和濾波電容組成的一個單獨的輔助繞組。由於控制IC需要在變壓器通電,就可以開始發電,你可能不知道這雞和蛋的問題得到解決。該解決方案的高電壓直流通過啟動功率電阻下降到一個低的水平,以提供初始的IC的電源,直到變壓器啟動。輔助繞組也用於由IC以感測的變壓器demagnitization,這表明何時開啟的開關晶體管。

次級
在次級板,從變壓器的低電壓AC進行整流,由高速的肖特基二極管,過濾由電感器和電容器,並且連接到USB輸出。鉭濾波電容在一個小型封裝中提供高容量。
USB輸出也有特定的電阻連接到數據引腳,以表明iPhone充電器可以提供多大 ​​的電流,通過蘋果的專有協議。的iPhone顯示的消息“充電不支持此附件”,如果充電器有錯誤的電阻。

二板包含一個標準的開關電源反饋電路,用來監測TL431調節器的輸出電壓,並通過光耦反饋到控制器IC。第二反饋電路關斷充電器的保護,如果充電器過熱或者輸出電壓過高。帶狀電纜反饋到主電路板。

隔離
因為電源有高達340V DC內部,安全性是一個重要問題。嚴格的法規監管的危險線路電壓和輸出電壓的安全,被隔離的距離(稱為爬電距離和電氣間隙)的組合,和絕緣之間的分離。的標準是有點難以理解,但約4mm的距離,需要兩者之間的電路。(我討論微型,廉價,危險:在一個iPhone充電器(假冒),充電器完全忽視這些安全規則。)
您可能希望主要板有危險電壓和二板有安全電壓,但二板包括兩個方面:危險區域,並連接到主電路板的低電壓區。在這些區域之間的隔離邊界約6mm的蘋果充電器,在上面的圖中可以看出。這種隔離邊界,確保危險電壓不能達到的輸出。

穿過隔離邊界的組件,有三種類型,並且它們必須被專門設計用於安全的。關鍵部件是變壓器,它提供了一種用於電力達到沒有直接的電連接的輸出。在內部,該變壓器被廣泛絕緣,如下面將示出的。第二個分量類型是光耦合器,從二次發送反饋信號到主。在內部,光耦包含一個LED和一個光電晶體管,因此雙方僅通過光連接,而不是由一個電路。(請注意在次級側上的光電耦合器,以提供額外的安全。有機矽絕緣)最後,利用Y電容是一種特殊類型的電容器之間的高電壓的初級和低,讓EMI(電磁干擾)轉義電壓次要的。

上面的圖片顯示了一些隔離技術。二板(左)藍色Y電容。注意組件的缺乏在次級板的中間,形成一個隔離邊界。二次板的右側上的組件被連接到主電路板,由灰色帶狀電纜,所以它們是在潛在的高電壓。其他電路板之間的連接是從回掃變壓器(黃色)提供輸出功率的二板的導線對;這些被切成分離板。

概要
我已經把一個近似的充電器電路原理圖。點擊查看大圖。

這些電路是非常小的
看著這些照片,這是,失去跟踪這些組件是如何非常小,充電器CRAMS所有這些複雜性到一英寸。以下稍微放大的圖片顯示了一個季度,一粒米,一粒芥菜種大小比較。大部分的組件直接焊接到印刷電路板的表面貼裝器件。最小的元件,如電阻器,在圖片中指出,為“0402”的大小是已知的,因為它們是由0.02英寸0.04英寸。較大的電阻,以左側的芥菜種子處理更多的功率,並為“0805”的大小是已知的,因為它們是0.08 x .05英寸。

變壓器拆解
反激式變壓器的關鍵部件的充電器,最大的組成部分,可能是最昂貴的。但裡面是什麼?我拆開變壓器找出來。
該變壓器措施大約1/2“×1/2”1/3“。在內部,該變壓器具有三個繞組:一個高電壓的初級輸入繞組,輔助繞組提供電源的控制電路的低電壓,和一個高電流低電壓輸出繞組的輸出繞組被連接到黑線和白線出來的變壓器,而其他繞組被連接到連接到變壓器的底部的標籤。

變壓器的外部有一對夫婦層的絕緣帶。出現第二行開始的“FLEX”,偉創力。兩個接地的股線被包裹的外側周圍的變壓器,以提供屏蔽。

除去屏蔽和磁帶後,兩個半區的鐵氧體磁芯可以除去從繞組。鐵氧體是一種相當易碎的陶瓷材料,所以在拆卸過程中發生核心。的核心周圍的繞組和包含磁場。每個核心部件是大約6毫米x 11毫米x 4毫米,被稱為EQ這種風格的核心。圓形中心部分是非常輕微地小於端部,當鐵心片放在一起時,創建一個小的空氣間隙。此0.28毫米氣隙存儲磁能的回掃變壓器。

下兩層膠帶的下面是一個17匝繞組漆包線薄,我認為這是另一種屏蔽繞組返回地面雜散干擾。

MAGLITE 发表于 2012-10-12 14:21

下方的屏蔽和其他兩層磁帶是6轉次級輸出繞組,被連接到黑線和白線。請注意,該繞組是厚的線,因為它是1A的輸出供給。另外請注意,繞組是三層絕緣,這是一個UL安全要求,以確保高電壓的主保持從輸出分離。這是一個地方的廉價充電器欺騙 - 他們只是使用普通導線,而不是三層絕緣,並在磁帶上也令人眼前一亮。其結果是,沒有太多的保護你免受高電壓,如果有一個絕緣缺陷或電源浪湧。

在接下來的雙層磁帶是11轉大尺寸的主電源線圈,權力的控制器IC。由於該繞組​​是在初級側上,它並不需要被三層絕緣。這只是一層薄薄的絕緣漆。

根據最終的雙電荷層的磁帶是主要的輸入繞組,這是4層的各約23匝。此繞組接收高電壓輸入。由於電流是非常低的,導線可以是非常薄的。因為主有許多為次級繞組的匝數的約15倍,二次電壓將是1/15的初級電壓,但電流的15倍。因此,變壓器的高電壓輸入到低電壓,高電流輸出轉換。

最後的畫面能顯示出所有的組件的變壓器;左到右示出了從外面的磁帶的層的最內繞組和筒管。

MAGLITE 发表于 2012-10-12 14:23

蘋果公司巨大的利潤空間
我驚奇地發現,蘋果的利潤率必須在這些充電器的巨大。這些充電器的售價為30元左右 (如果不是假冒的),但必須是幾乎所有的利潤。三星銷售非常類似的 立方體充電器,約60 - $ 10,這也是我拆卸(會寫後文詳述)。蘋果充電器質量更高,我估計有大約一美元價值的附加 ​​組件內。但是,它的售價為20美元。
2008年蘋果的充電器安全召回

2008年,蘋果召回的缺陷,AC插腳可能會脫落,充電器iPhone充電器,被困在一個插座。 故障充電器插腳連接與被描述成多一點膠水和“如意思考“ 。 取代了蘋果充電器綠點標誌如上圖所示(其中假冒充電器不可避免地模仿)表示,重新設計了模型。

我決定去看看安全方面的改進蘋果在更換充電器,並比較與其他同類充電器。我試圖拉出來的蘋果充電器的插腳,三星的充電器,和一個假冒的充電器。假冒插腳出來的拖船用鉗子,因為基本上沒有什麼固定,但摩擦。三星插腳花了很多的拉動和扭曲,用鉗子,因為他們有他們在的小金屬片,但他們最終走了出來。

當我轉移到蘋果充電器,插腳沒有讓步,即使在我最困難的用鉗子拉,所以我對DREMEL和地面通過的情況下,找到了什麼拿著叉子。他們有大的金屬凸緣鑲嵌在塑料的情況下,所以沒有辦法的尖頭鬆動破壞的充電器。圖為蘋果的插頭(注意右半從塑料的厚度),僅由摩擦假冒充電器插腳,和三星叉舉行的由小而堅固的金屬卡舌。

與蘋果公司投入的充電器更安全召回後的努力給我留下了深刻印象。他們不只是改善插頭稍微使它們更加安全;被告知要不惜一切代價,以確保絕對沒有插腳可能再次鬆動,在任何情況下,清楚的人。

是什麼讓蘋果的iPhone充電器的特殊
蘋果的電源適配器顯然是仔細電源濾波設計,生產高品質的電源。顯然,蘋果已經去了額外的努力來減少EMI干擾,可能與觸摸屏的干擾,以保持充電器。當我打開充電器,我希望找到一個標準的設計,但我比較了充電器的三星充電器和其他幾個高品質的工業設計,和蘋果超越了這些設計的幾種方法。
輸入AC過濾thorugh一個小磁環上的塑料盒(見下圖)。二極管電橋的輸出進行濾波由兩個大的電容器和電感器。另外兩個RC緩衝器過濾器的二極管橋,我只看到其他地方的在音頻電源供應器,防止60Hz的嗡嗡聲; 也許這增強了iTunes的聆聽體驗。我拆解的其他充電器不使用鐵氧體磁環,通常只有一個濾波電容。主電路板上有一個接地的金屬屏蔽層的高頻分量(見照片),我還沒有看到其他地方的。變壓器包括屏蔽繞組吸收電磁干擾(EMI)。輸出電路採用三個電容器,包括兩個相對昂貴的鉭的,用於濾波,許多用品時,只使用一個電容器和一個電感器。Y電容通常是從其他的設計中省略。箝位電路的諧振具有高度創新性。

蘋果公司的設計提供了額外的安全性在前面所討論的幾種方法:超級強大的AC插腳,以及複雜的超溫/過壓關斷電路。蘋果初級和次級之間的隔離距離超越的規定。

結論
蘋果公司的iPhone充電器CRAMS了大量的技術到一個狹小的空間。蘋果去了額外的努力,提供更高質量和安全性比其他名牌充電器,但這樣的品質在一個較高的成本。
如果你有興趣在電源供應器,請看看我的其他文章:小,價格便宜,危險:在一個iPhone充電器(假冒),我拆解2.79美元的iPhone充電器,發現它違反了許多安全規則,不買其中之一。也來看看在蘋果並沒有革命性的電源供應器,新的晶體管做哪些檢查開關電源的歷史。看到蘋果的適配器拆卸,檢查出視頻的scourtheearth和Ladyada。最後,如果你有一個有趣的充電器躺在身邊,你不想要的,把它給我,也許我會寫了一個詳細的拆解。

另請參閱黑客新聞的評論。

wl2000 发表于 2012-10-12 14:24

谢谢分享!

MAGLITE 发表于 2012-10-12 14:25

后面的不给发,说有不良信息,真操蛋

MAGLITE 发表于 2012-10-12 14:26

有啥不良信息也不提示,真操蛋

MAGLITE 发表于 2012-10-12 14:28

註釋和參考文獻
你可能會問,為什麼電源內部的直流電壓遠高於線電壓。的直流電壓約為的sqrt(2)倍的AC電壓,因為二極管的電容器充電的AC信號的峰值。因此,輸入端100至240伏的交流電轉換為內部145至345伏的直流電壓。這是不夠的正式高電壓,高電壓為方便起見,我把它叫做。根據標準,在50伏交流電或120 V DC什麼被認為是特低電壓,在 ​​正常情況下被認為是安全的。不過,我會到5V輸出為方便起見,低電壓。
蘋果電源採用反激式設計,變壓器工作“倒退”從你所期望的。當一個電壓脈衝被發送到變壓器,輸出二極管塊的輸出,所以沒有輸出 - 而不是建立一個磁場。當電壓輸入停止時,該磁場折疊造成的輸出電壓從變壓器。反激式電源供應器是很常見的低瓦數的電源供應器。

主要板約22.5毫米20.0毫米,,同時二板是約22.2毫米的20.2毫米的。 在X和Y電容器欲了解更多信息,請參閱KEMET公司的演示和設計低漏電流的電源。

為了清晰起見,在這篇文章中的圖片被刪除之前一定的保溫。Y電容覆蓋著黑色熱縮管,帶圍繞在身邊的電路,可熔電阻,覆蓋著黑色熱縮管,有一個黑色的絕緣蓋的USB連接器。

rollei120 发表于 2012-10-12 14:39

MAGLITE 发表于 2012-10-12 14:28 static/image/common/back.gif
註釋和參考文獻
你可能會問,為什麼電源內部的直流電壓遠高於線電壓。的直流電壓約為的sqrt(2)倍的AC ...

都翻好了。{:1_303:}


MAGLITE 发表于 2012-10-12 14:46

的 緩 衝 電 路可以 被 用 來 減 少   在 音 頻 電 源 由 二 極 管 電 橋 產 生 的 6 0 赫 茲的 嗡嗡 聲 。 一 個 詳 細 的參 考 音 響 電 源 二 極 管 的 R C 緩 衝 器 計 算 最 佳 減 振 器, 樣 本 設 計 的 音 頻 放 大 器 電 源 設 計 。

MAGLITE 发表于 2012-10-12 14:47


電 源 控 制 的 L 6 5 6 5 準諧 振 S M P S ( 開 關 模 式 電 源 ) 控 制 器 芯 片 ( 數 據 表 ) 。 ( 可 以 肯 定 的 是 , 該 芯 片 可 能 是 別 的 東 西 , 但 電路 完 全 匹 配 的 L 6 56 5 和 我 檢 查 沒有 其 他 芯 片) 。

MAGLITE 发表于 2012-10-12 14:48


為了 提 高 效 率 , 並 減 少 干 擾 , 該 芯 片 採 用 準 諧 振 , 這 是 第 一 次 在 2 0 世紀 8   0 年 代
開-發 的 一 種 技 術。的 輸出 電 路 的 設 計,以 便 當 電 源 被 關 閉 時, 變 壓 器 電 壓 會 產 生振 盪 。 當 電 壓 降 為 零, 晶 體 管 切 換 回 。 這   就是 所 謂 的 零 電壓 開關,因為晶 體 管 的 切 換 時 , 基 本 上 是 沒 有 什 麼 它 兩 端 的 電 壓 , 使 浪 費 在 開 關 過 程 中 的 功率和 干 擾 最 小 化 。 電 路 保 持 為 一 個 可 變 的 時 間 ( 取 決 於 所 需 的 功 率 ) , 然 後 切 換 回 關 閉 , 重 複 該 過 程 。 ( 準 諧 振 轉 換 器 的 電 源 供應 器 的 詳 細 信 息 , 請 參 閱 探 索 。 )

MAGLITE 发表于 2012-10-12 14:48

17楼的内容说有不良信息,艹

MAGLITE 发表于 2012-10-12 14:49

準諧振的一個有趣的結果是開關頻率取決於負載(用70kHz的為典型的值)上。早期的電源,如蘋果II電源使用簡單的調節功率的變頻電路。但是,在20世紀80年代,這些電路被替換由控制器IC,在一個固定的頻率切換,但不同的脈衝的寬度(被稱為PWM)。現在,先進的控制器IC已經回到變頻控制。但除此之外,超低價仿冒電源使用變頻電路幾乎相同的Apple II。因此,無論是高端和低端的充電器是變頻。

我花了很長的時間,實現“FLEX01”標誌的控制器IC指示偉創力,偉創力的標誌是從芯片上的X:。我以為,該芯片具有這些標記,因為它正偉創力製造。“EB936”芯片上的標誌,可能是偉創力自己的型號,日期代碼。

我想,偉創力只是一個電子彙編,我很驚訝地得知,偉創力做了很多的創新發展,並擁有成千上萬的專利。我認為他們的設計,偉創力,應該得到更多的信貸。(請注意,偉創力是不同的公司,而不是富士 康生產的iPad和iPhone和工作條件的爭​​論)。



上面的圖片是由偉創力公司專利7978489:集成的電源轉換器的介紹,看起來就像iPhone充電器適配器。該專利本身就是一個大雜燴,各種索賠63(彈簧接觸,導熱灌封材料,EMI屏蔽),其中大部分實際上是不相關的iPhone充電器。

Flextronics公司專利7924578:兩個端子準諧振坦克電路描述,這是在下面的圖中所示的諧振電路用於在iPhone充電器。變壓器晶體管Q2驅動。晶體管Q1導通的箝位晶體管,它指示從變壓器到諧振電容器C13的電壓尖峰。該電路是創新的一部分,Q1像其他有源箝位電路不需要特殊的驅動電路通過電容器和二極管,它是自供電的。相比之下,大多數充電器電源,使用一個簡單的電阻電容二極管箝位電壓的電阻消耗的能量 。



購買Flextronics公司專利延伸甚至更多的二極管和電容器的諧振電路:參見專利 7830676,7760519,和 8000112

蘋果公司表示充電器類型,通過專有技術的電阻上的USB D +和D-引腳。USB充電協議的詳細信息,請參見我的早期引用。

一個令人費解的蘋果充電器的功能是監測的溫度和輸出電壓的第二反饋電路。這個電路在次級板由一個熱敏電阻,第二431調節器,和其他一些元件監測的溫度和電壓。通過一個第二光電耦合器的輸出連接到二次板的另一側上的更多的電路。兩個晶體管連接在SCR像撬棍閂鎖,將短路的輔助電源和關閉控制器IC。該電路似乎過於複雜的任務,特別是因為許多控制器IC,我可能會誤解這個電路內置此功能,因為它看來,蘋果不必要的空間和昂貴的組件(也許是價值25美分),實現此功能,在這樣的一種複雜的方式。

注意:神秘的“使用信息技術設備”在外面的充電器。這表示充電器所涵蓋的安全標準UL 60950-1,它指定的各種所需的隔離距離。隔離距離的簡要概述,請參閱我的的規格電路分離和一些我剛才引用。

使用的組件的一些注意事項:在主電路板,JS4包是在單個封裝中的兩個二極管。標記1JLGE9 1J 600V 1A二極管的輸入二極管。開關晶體管的1HNK60 600V 1A N-溝道MOSFET。很多的電阻和電容的值表示通過標準SMD三位數標記(兩個數字,然後10的冪,使歐姆或皮法)。

在二板,“330 J90”電容是一個三洋POSCAP鉭聚合物300mF 6.3V電容器(j表示6.3V和90日期代碼)。1R5表示器1.5uH的電感。GB9是一個AS431I低陰極電流可調式精密並聯穩壓器和431是一個普通的TL431穩壓器。SCD34是一種3A 40V肖特基整流器。YCW是一個身份不明的NPN晶體管和GYW的是一個身份不明的PNP晶體管。Y電容標記的“MC B221K X1 400V Y1 250V”是一個220nF的Y電容。“107A”電容為100μF10V的鉭電容(A表示10V)。光耦合器PS2801-1。(所有這些組分符號應視為暫定,沿與原理圖)。

為了得到一個粗略的想法多少的充電器成本的組成部分,我看了一些組件的價格在octopart.com。這些價格是最優惠的價格,我能找到一個短暫的搜索後,數量為1000,試圖精確匹配的部分。我必須假設蘋果的價格大大優於這些價格。

元件        價格
0402貼片電阻        0.002美元
0805貼片電容        0.007美元
貼片三極管        0.02美元
可熔電阻        0.03美元
的1A 600V(1J)二極管        0.06美元
熱敏電阻        0.07美元
Y電容        0.08美元
3.3UF 400V電解電容        0.10美元
TL431        0.10美元
器1.5uH電感器        0.12美元
SCD 34二極管        0.13美元
2801光耦        0.16美元
1HNK60晶體管        0.22美元
USB接口        0.33美元
100uF的鉭電容        0.34美元
L6565 IC        0.55美元
330UF
(三洋POSCAP 鉭聚合物電容)       0.98美元
反激式變壓器        1.36美元
有幾個注意事項。反激式變壓器一般都是定制的,價格都過的地方,所以在這個價格,我沒有太多的信心。我認為POSCAP價格是高的,因為我一直在尋找確切的製造商,但一般是相當昂貴的鉭電容。這是令人驚訝的便宜SMD電阻和電容的一小部分一分錢。

在2008年宣布蘋果的安全召回的充電器。博客的報告顯示,充電器上的插腳連接1/8“的金屬和一些膠水。蘋果召回iPhone 3G電源適配器的有線提供更多的細節。

低質量的充電器干擾觸摸屏,這是描述在在噪音戰爭的細節:,投射電容反擊。(客戶報告觸摸屏的問題,從亞馬遜和其他網站上的廉價充電器)。

在5W範圍為的USB AC / DC轉換器有很多的工業設計。iWatt公司,仙童,意法半導體,德州儀器,安森美半導體,和馬克西姆樣本設計。

當一個二極管或晶體管開關,它創建了一個電壓尖峰,它可以由一個緩衝或箝位電路控制。對於很多的緩衝器和夾具的信息,請參閱無源無損緩衝電路轉換及高頻PWM 開關模式電源供應器參考手冊

MAGLITE 发表于 2012-10-12 14:51

rollei120 发表于 2012-10-12 14:39 static/image/common/back.gif
都翻好了。

我贴的是Chrome自己翻译的{:1_292:}
页: [1] 2 3 4 5
查看完整版本: 【翻译】国外DX拆解苹果绿的充电器+解读设计 (完)