ماذا يوجد بالداخل؟ نقوم بتفكيك الشاحن من جهاز MacBook

هل تساءلت يومًا عما يوجد داخل شاحن MacBook؟ يحتوي مصدر الطاقة المضغوط على تفاصيل أكثر بكثير مما تتوقع ، بما في ذلك حتى المعالج الدقيق. في هذه المقالة ، سنكون قادرين على تفكيك شاحن MacBook لرؤية العديد من المكونات المخفية في الداخل ومعرفة كيفية تفاعلها مع بعضها البعض لتوصيل الكهرباء التي تشتد الحاجة إليها إلى الكمبيوتر.



تستخدم معظم الإلكترونيات الاستهلاكية ، من هاتفك الذكي إلى التلفزيون ، مصادر طاقة نابضة لتحويل طاقة التيار المتردد من مأخذ الحائط إلى التيار المباشر المنخفض الجهد الذي تستخدمه الدوائر الإلكترونية. تبديل إمدادات الطاقة ، أو بشكل صحيح أكثر ، مصادر طاقة منخفضة الجهد - حصل على اسمه من حقيقة أنها تقوم بتشغيل وإيقاف إمدادات الطاقة آلاف المرات في الثانية. هو الأكثر فعالية لتحويل الجهد.

البديل الرئيسي لمصدر طاقة التبديل هو مصدر طاقة خطي ، وهو أبسط بكثير ويحول الجهد الزائد إلى حرارة. بسبب فقدان الطاقة هذا ، تبلغ كفاءة مصدر الطاقة الخطي حوالي 60 ٪ ، مقارنة بحوالي 85 ٪ لمصدر طاقة التحويل. تستخدم مصادر الطاقة الخطية محولًا ضخمًا يمكن أن يصل وزنه إلى كيلوغرام أو أكثر ، بينما يمكن أن يستخدم تبديل مصادر الطاقة محولات صغيرة عالية التردد.

الآن مثل مصادر الطاقة هذه رخيصة للغاية ، لكن هذا لم يكن دائمًا هو الحال. في عام 1950 ، كان تبديل إمدادات الطاقة معقدًا ومكلفًا ، حيث تم استخدامه في تقنيات الفضاء والأقمار الصناعية ، والتي كانت بحاجة إلى مصدر طاقة صغير ومضغوط. بحلول بداية السبعينيات ، جعلت الترانزستورات الجديدة ذات الجهد العالي والتحسينات التكنولوجية الأخرى المصادر أرخص بكثير وتم استخدامها على نطاق واسع في أجهزة الكمبيوتر. أدى إدخال وحدات التحكم أحادية الشريحة في عام 1976 إلى جعل محولات الطاقة أبسط وأصغر وأرخص.

بدأ استخدام Apple لتبديل إمدادات الطاقة في عام 1977 ، عندما صمم كبير المهندسين Rod Holt مصدر تحويل الطاقة لـ Apple II.

وفقًا لستيف جوبز:
كان تحويل مصدر الطاقة هذا ثوريًا مثل منطق Apple II. لم يحظ رود بتقدير كبير في صفحات التاريخ ، لكنه استحقها. يستخدم كل كمبيوتر الآن إمدادات طاقة التبديل ، وكلها متشابهة في الهيكل مع تلك التي اخترعها هولت.

هذا اقتباس رائع ، لكنه ليس صحيحًا تمامًا. حدثت ثورة مصادر الطاقة في وقت أبكر بكثير. بدأ روبرت Boschert (روبرت Boschert) في بيع إمدادات الطاقة في عام 1974 للجميع وكل شيء ، من الطابعات وأجهزة الكمبيوتر إلى مقاتلة F-14. كان تصميم Apple مشابهًا للأجهزة السابقة ولم تستخدم أجهزة الكمبيوتر الأخرى تصميم Rod Holt. ومع ذلك ، تستخدم Apple على نطاق واسع تبديل مصادر الطاقة وتدفع حدود تصميم الشاحن باستخدام شواحن مدمجة وأنيقة ومتقدمة.

ماذا يوجد بالداخل؟

للتحليل ، أخذنا شاحن ماك بوك 85W موديل A1172 ، أبعاده صغيرة بما يكفي لتناسب راحة يدك. يوضح الشكل أدناه العديد من الميزات التي يمكن أن تساعد في تمييز الشاحن الأصلي عن المنتجات المزيفة. التفاحة المضحكة على العلبة هي سمة متكاملة (ما يعرفه الجميع) ، ولكن هناك تفاصيل لا تجذب الانتباه دائمًا. يجب أن تحتوي الشواحن الأصلية دائمًا على رقم تسلسلي يقع تحت التلامس الأرضي.



على الرغم من غرابة الأمر ، فإن أفضل طريقة لفتح الشحنة هي استخدام إزميل أو شيء مشابه وإضافة قوة غاشمة صغيرة إليه. عارضت شركة Apple في البداية أي شخص يفتح منتجاتها ويفحص "المطلعين". بإزالة العلبة البلاستيكية ، يمكنك رؤية المشعات المعدنية على الفور. فهي تساعد في تبريد أشباه الموصلات القوية الموضوعة داخل الشاحن.



على الجزء الخلفي من الشاحن يمكنك رؤية لوحة الدائرة. بعض المكونات الصغيرة مرئية ، ولكن معظم الدوائر مخفية تحت مشعات معدنية مثبتة بشريط كهربائي أصفر.



نظرنا إلى المشعات وهذا يكفي. لرؤية جميع تفاصيل الجهاز ، بالطبع تحتاج إلى إزالة المشعات. يتم إخفاء المكونات بشكل ملحوظ تحت هذه الأجزاء المعدنية أكثر مما يمكن توقعه من كتلة صغيرة.



توضح الصورة أدناه المكونات الرئيسية للشاحن. يتم توفير طاقة التيار المتردد للشاحن ويتم تحويلها بالفعل إلى التيار المباشر. يعمل مخطط PFC (تصحيح عامل الطاقة) على تحسين الكفاءة من خلال توفير حمل ثابت على خط التيار المتردد. وفقًا للوظائف المجدية ، من الممكن تقسيم اللوحة إلى قسمين: الجهد العالي والجهد المنخفض. تم تصميم الجزء عالي الجهد من اللوحة مع المكونات الموضوعة عليه لخفض الجهد المستمر عالي الجهد ونقله إلى المحول. يتلقى جزء الجهد المنخفض جهدًا منخفضًا ثابتًا من المحول ويعرض جهدًا ثابتًا للمستوى المطلوب إلى الكمبيوتر المحمول. أدناه سننظر في هذه المخططات بمزيد من التفصيل.



دخل التيار المتردد للشاحن

يتم توفير الجهد المتناوب للشاحن من خلال قابس قابل للإزالة من كابل الشبكة. تتمثل ميزة كبيرة في تبديل مصادر الطاقة في قدرتها على العمل عبر مجموعة واسعة من الفولتية الواردة. من خلال تغيير القابس ببساطة ، يمكن استخدام الشاحن في أي منطقة من العالم ، من 240 فولتًا أوروبيًا بجهد 50 هرتز إلى 120 فولت في أمريكا الشمالية بتردد 60 هرتز. تمنع المكثفات والمرشحات والمحاثات في مرحلة الإدخال التداخل من مغادرة الشاحن عبر خطوط الكهرباء. يحتوي مقوم الجسر على أربعة ديودات تحول طاقة التيار المتردد إلى التيار المباشر.



شاهد هذا الفيديو للحصول على عرض مرئي أكثر لكيفية عمل مقوم الجسر.



PFC: تنعيم استهلاك الطاقة

الخطوة التالية في تشغيل الشاحن هي دائرة تصحيح عامل الطاقة ، باللون الأرجواني. إحدى مشاكل أجهزة الشحن البسيطة هي أنها لا تشحن إلا في جزء صغير من دورة التيار المتردد. عندما يتم ذلك عن طريق جهاز واحد ، لا توجد مشاكل معينة ، ولكن عندما يكون هناك الآلاف منها ، فإن هذا يخلق مشاكل لشركات الطاقة. هذا هو السبب في أن القواعد تتطلب أن تستخدم أجهزة الشحن تقنية تصحيح معامل القدرة (تستخدم الطاقة بشكل متساوٍ أكثر). قد تتوقع أن عامل الطاقة الضعيف ناتج عن نقل الطاقة التي يتم تبديلها ، والتي يتم تشغيلها وإيقافها بسرعة ، ولكن هذه ليست مشكلة. تنشأ المشكلة بسبب جسر الصمام الثنائي غير الخطي ، الذي يشحن مكثف الإدخال فقط عند قمم إشارة التيار المتردد. فكرة PFC هيلاستخدام محول تعزيز DC قبل تبديل الطاقة. وبالتالي ، فإن الموجة الجيبية لتيار الخرج متناسب مع شكل موجة التيار المتناوب.

تستخدم دائرة PFC ترانزستور طاقة لتقطيع دخل التيار المتردد بدقة عشرات الآلاف من المرات في الثانية. على عكس التوقعات ، هذا يجعل الحمل على خط التيار المتردد أكثر سلاسة. أكبر مكونين في الشاحن هما محث ومكثف PFC ، مما يساعد على زيادة جهد التيار المستمر إلى 380 فولت. يستخدم الشاحن رقاقة MC33368 لتشغيل PFC.

تحويل الطاقة الأولية

دائرة الجهد العالي هي قلب الشاحن. يتلقى جهدًا عاليًا من دائرة PFC ، ويطحنه ، ويغذيه في محول لتوليد إشارة خرج جهد منخفض من الشاحن (16.5-18.5 فولت). يستخدم الشاحن جهاز تحكم رنانًا متقدمًا ، مما يسمح للنظام بالعمل بتردد عالٍ جدًا يصل إلى 500 كيلو هرتز. يسمح التردد العالي باستخدام مكونات أكثر إحكاما داخل الشاحن. تتحكم الشريحة الموضحة أدناه في مصدر الطاقة.

تحكم SMPS - L6599 تحكم رنان عالي الجهد ؛ لسبب ما المسمى DAP015D. ويستخدم طوبولوجيا الرنين نصف الجسر. في دائرة نصف الجسر ، يتحكم ترانزستوران في الطاقة من خلال المحول. تستخدم مصادر طاقة التبديل الشائعة وحدة تحكم PWM (تعديل عرض النبض) التي تضبط وقت الإدخال. يقوم L6599 بتصحيح تردد النبض بدلاً من نبضه. يتم تشغيل كلا الترانزستورات بالتناوب لمدة 50 ٪ من الوقت. عندما يزيد التردد فوق تردد الطنين ، تنخفض الطاقة ، وبالتالي ينظم التحكم في التردد جهد الخرج.



يتم تشغيل وإيقاف اثنين من الترانزستورات بالتناوب لتقليل جهد الدخل. يتردد صدى المحول والمكثف على نفس التردد ، مما يسهل الإدخال المتقطع في موجة الجيب.

تحويل الطاقة الثانوي

يولد النصف الثاني من الدائرة خرج الشاحن. يتلقى الطاقة من المحول ، وباستخدام الثنائيات ، يحولها إلى تيار مباشر. تعمل مكثفات المرشح على تنعيم الجهد الذي يأتي من الشاحن عبر الكابل.

أهم دور لأجزاء الجهد المنخفض في الشاحن هو الحفاظ على الجهد العالي الخطير داخل الشاحن لتجنب صدمة خطيرة محتملة للجهاز النهائي. تشير الفجوة العازلة ، التي تم تمييزها بخط أحمر منقط في الصورة أعلاه ، إلى الفصل بين جزء الجهد العالي الرئيسي وجزء الجهد المنخفض للجهاز. يتم فصل كلا الجانبين عن بعضهما البعض على مسافة حوالي 6 مم.

ينقل المحول الطاقة بين الأجهزة الأولية والثانوية باستخدام المجالات المغناطيسية ، بدلاً من التوصيل الكهربائي المباشر. يحتوي السلك الموجود في المحول على عزل ثلاثي للسلامة. عادة ما تكون شواحن رخيصة بخيلة مع العزل. هذا يشكل مخاطر أمنية. يستخدم العزل البصري شعاع ضوئي داخلي لإرسال إشارة تغذية مرتدة بين الأجزاء ذات الجهد المنخفض والجهد العالي في الشاحن. تستخدم شريحة التحكم في جزء الجهد العالي في الجهاز إشارة تغذية مرتدة لضبط تردد التبديل للحفاظ على استقرار جهد الخرج.



معالج قوي داخل الشاحن

أحد المكونات غير المتوقعة للشاحن هو لوحة دائرة مصغرة مع متحكم ، والتي يمكن رؤيتها في الرسم البياني أعلاه. يراقب هذا المعالج ذو 16 بت باستمرار جهد الشاحن والتيار الكهربائي. إنه يمكّن الإرسال عند توصيل الشاحن بجهاز MacBook ويعطل الإرسال عند فصل الشاحن. يحدث فصل الشاحن إذا كان هناك أي مشكلة. متحكم تكساس إنسترومنتس MSP430 هو نفس قوة المعالج داخل ماكنتوش الأصلي الأول. المعالج في الشاحن هو متحكم منخفض الطاقة مع 1 كيلو بايت من ذاكرة الفلاش و 128 بايت فقط من ذاكرة الوصول العشوائي. وهي تتضمن محولًا تناظريًا رقميًا عالي الدقة 16 بت.

لا يمكن مقارنة المعالج الدقيق البالغ 68000 من Apple Macintosh الأصلي و 430 وحدة التحكم الدقيقة في الشاحن ، نظرًا لأن لديهم تصميمات ومجموعات تعليمات مختلفة. ولكن للمقارنة التقريبية: 68000 هو معالج 16/32 بت يعمل بتردد 7.8 ميجا هرتز ، بينما MSP430 هو معالج 16 بت يعمل بتردد 16 ميجا هرتز. تم تصميم MSP430 لاستهلاك منخفض للطاقة ويستخدم حوالي 1٪ تقريبًا من مصدر الطاقة من 68000.



يتم استخدام الوسائد المطلية بالذهب على اليمين لبرمجة الشريحة أثناء الإنتاج. يستخدم شاحن MacBook 60 وات معالج MSP430 ، ولكن شاحن 85 واط يستخدم معالجًا للأغراض العامة ، والذي يجب أن يكون وميضًا بشكل إضافي. تمت برمجته بواجهة Spy-Bi-Wire ، وهي نسخة من سلكين لواجهة TI القياسية JTAG. بعد البرمجة ، يتم تدمير مصهر الأمان في الشريحة لمنعه من قراءة البرامج الثابتة أو تغييرها.

تقلل الشريحة ثلاثية الأطراف الموجودة على اليسار (IC202) من 16.5 فولت للشاحن إلى 3.3 فولت المطلوبة من قبل المعالج. لا يتم توفير الجهد على المعالج من قبل منظم الجهد القياسي ، ولكن عن طريق LT1460 ، الذي يوفر 3.3 فولت بدقة عالية استثنائية تبلغ 0.075 ٪.

العديد من المكونات الصغيرة على الجانب السفلي من الشاحن

من خلال قلب الشاحن على لوحة الدائرة ، يمكنك رؤية العشرات من المكونات الصغيرة. وحدة التحكم PFC ورقاقة إمداد الطاقة (SMPS) هي الدوائر المتكاملة الرئيسية التي تتحكم في الشاحن. إن الدائرة المصغرة لمصدر الجهد المرجعي مسؤولة عن الحفاظ على جهد ثابت حتى عندما تتغير درجة الحرارة. الدائرة الدقيقة لمصدر الجهد المرجعي هي TSM103 / A ، والتي تجمع بين مضخمين تشغيليين ووصلة 2.5 فولت في دائرة أحادية الشريحة. تختلف خصائص أشباه الموصلات بشكل كبير اعتمادًا على درجة الحرارة ، لذا فإن الحفاظ على جهد ثابت ليس مهمة سهلة.

هذه الرقائق محاطة بمقاومات صغيرة ومكثفات وثنائيات ومكونات صغيرة أخرى. MOS - ترانزستور الإخراج ، تشغيل وإيقاف الطاقة عند الإخراج وفقًا لتعليمات وحدة التحكم الدقيقة. إلى يساره توجد مقاومات تقيس التيار المنقول إلى الكمبيوتر المحمول.



تفصل فجوة العزل (باللون الأحمر) الجهد العالي عن دائرة خرج الجهد المنخفض للسلامة. يوضح الخط الأحمر المتقطع حدود العزل التي تفصل جانب الجهد المنخفض عن جانب الجهد العالي. ترسل أجهزة Optocouplers إشارات من جانب الجهد المنخفض إلى الجهاز الرئيسي ، وتفصل الشاحن إذا كانت هناك مشكلة.

قليلا عن التأريض. يعمل مقاوم التأريض 1KΩ على توصيل طرف التأريض AC بالقاعدة عند خرج الشاحن. تقوم أربعة مقاومات 9.1MΩ بتوصيل قاعدة التيار المستمر الداخلية بقاعدة الإخراج. نظرًا لأنهم يعبرون حدود العزلة ، فإن الأمان يمثل مشكلة. يتجنب ثباتهم العالي خطر الصدمة. أربعة مقاومات ليست ضرورية حقًا ، ولكن توجد فائض لضمان السلامة والتسامح مع الجهاز. يوجد أيضًا مكثف Y (680pF ، 250V) بين الأرض الداخلية وأرض الإخراج. يحمي المنصهر T5A (5A) خرج الأرض.

أحد أسباب تثبيت عدد أكبر من مكونات التحكم عن المعتاد على الشاحن هو جهد الخرج المتغير. لإعطاء 60 وات من الجهد ، يوفر الشاحن 16.5 فولت بمستوى مقاومة 3.6 أوم. لإنتاج 85 واط ، يرتفع الجهد إلى 18.5 فولت والمقاومة ، على التوالي ، 4.6 أوم. هذا يسمح للشاحن أن يكون متوافقًا مع أجهزة الكمبيوتر المحمولة التي تتطلب جهدًا مختلفًا. عندما يزيد الجهد الحالي فوق 3.6 أمبير ، تزيد الدائرة تدريجياً من جهد الخرج. يتم إيقاف تشغيل الشاحن بشكل عاجل عندما يصل الجهد إلى 90 واط.

مخطط التحكم معقد للغاية. يتم التحكم في جهد الخرج بواسطة مضخم تشغيلي في رقاقة TSM103 / A ، والذي يقارنه بالجهد المرجعي المتولد عن نفس الشريحة. يرسل هذا مكبر الصوت إشارة تغذية مرتدة من خلال optocoupler إلى رقاقة التحكم SMPS على جانب الجهد العالي. إذا كان الجهد مرتفعًا جدًا ، فإن إشارة التغذية المرتدة تخفض الجهد والعكس صحيح. هذا جزء بسيط إلى حد ما ، ولكن عندما يرتفع الجهد من 16.5 فولت إلى 18.5 فولت ، تصبح الأمور أكثر تعقيدًا.

يولد تيار الخرج جهدًا عبر المقاومات بمقاومة ضئيلة تبلغ 0.005 درجة مئوية لكل منها - إنها تشبه الأسلاك أكثر من المقاومات. يضخم مكبر التشغيل في رقاقة TSM103 / A هذا الجهد. تذهب هذه الإشارة إلى مضخم التشغيل الصغير TS321 ، والذي يؤدي إلى تراكم عندما تتطابق الإشارة مع 4.1A. تدخل هذه الإشارة دائرة التحكم الموصوفة سابقًا ، مما يزيد من جهد الخرج. يتم تضمين الإشارة الحالية أيضًا في جهاز المقارنة الصغير TS391 ، الذي يرسل الإشارة إلى جهاز الجهد العالي من خلال optocoupler آخر لتقليل جهد الخرج. هذه دائرة حماية إذا أصبح المستوى الحالي مرتفعًا جدًا. هناك العديد من الأماكن على لوحة الدائرة حيث يمكن تثبيت المقاومات ذات المقاومة الصفرية (أي القافزات) لتغيير مكسب مكبر الصوت التشغيلي.هذا يسمح لك بتعديل دقة الكسب أثناء التصنيع.

قابس Magsafe

إن القابس المغناطيسي Magsafe الذي يتصل بجهاز Macbook أكثر تعقيدًا مما قد يبدو للوهلة الأولى. يحتوي على خمسة دبابيس محملة بنابض (تعرف باسم دبابيس Pogo) للتوصيل بجهاز كمبيوتر ، بالإضافة إلى جهتي اتصال كهربائيتين ، ودبابيس أرضية. دبوس الأوسط هو اتصال لنقل البيانات إلى جهاز كمبيوتر.



في الداخل ، Magsafe هي شريحة مصغرة تخبر الكمبيوتر المحمول بالرقم التسلسلي ونوع وقوة الشاحن. يستخدم الكمبيوتر المحمول هذه البيانات لتحديد أصالة الشاحن. تتحكم الشريحة أيضًا في مؤشر LED لتحديد الحالة بصريًا. لا يستقبل الكمبيوتر المحمول البيانات مباشرة من الشاحن ، ولكن فقط من خلال الشريحة داخل Magsafe.



استخدم الشاحن

ربما لاحظت أنه عند توصيل الشاحن بالكمبيوتر المحمول ، يستغرق الأمر من ثانية إلى ثانيتين قبل تشغيل مستشعر LED. خلال هذا الوقت ، يحدث تفاعل معقد بين قابس Magsafe والشاحن وجهاز Macbook نفسه.

عندما يتم فصل الشاحن عن الكمبيوتر المحمول ، فإن ترانزستور الإخراج يحظر جهد الخرج. إذا قمت بقياس الجهد من شاحن MacBook ، فستجد حوالي 6 فولت بدلاً من 16.5 فولت التي كنت تأمل في رؤيتها. والسبب هو أن الناتج مغلق ، وأنت تقيس الجهد من خلال المقاوم الالتفافي أسفل ترانزستور الإخراج. عند توصيل قابس Magsafe بجهاز Macbook ، يبدأ في الوصول إلى الجهد المنخفض. يكتشف وحدة التحكم الدقيقة في الشاحن هذا ، وفي غضون بضع ثوانٍ يشغل مصدر الطاقة. خلال هذا الوقت ، تمكن الكمبيوتر المحمول من الحصول على جميع المعلومات اللازمة حول الشاحن من الشريحة داخل Magsafe. إذا كان كل شيء على ما يرام ، يبدأ الكمبيوتر المحمول في استهلاك الطاقة من الشاحن ويرسل إشارة إلى مؤشر LED. عندما يتم فصل قابس Magsafe عن الكمبيوتر المحمول ،يكتشف الميكروكونترولر فقدان التيار ويوقف مصدر الطاقة ، والذي بدوره يوقف تشغيل مصابيح LED.

يطرح السؤال المنطقي - لماذا شاحن أبل معقد للغاية؟ توفر شواحن الكمبيوتر المحمول الأخرى 16 فولت وبمجرد توصيلها بالكمبيوتر ، فإنها توفر الجهد على الفور. السبب الرئيسي هو المخاوف الأمنية لضمان عدم تطبيق أي جهد حتى يتم ربط المسامير بإحكام بالكمبيوتر المحمول. هذا يقلل من خطر الشرر أو الأقواس الكهربائية عند توصيل قابس Magsafe.

لماذا يجب ألا تستخدم شواحن رخيصة

يكلف شاحن Macbook 85W الأصلي 79 دولارًا. ولكن مقابل 14 دولارًا ، يمكنك شراء رسوم على eBay ، تشبه ظاهريًا الأصل. إذن ما الذي تحصل عليه مقابل 65 دولارًا إضافيًا؟ دعنا نقارن نسخة الشاحن مع النسخة الأصلية. من الخارج ، يبدو الشاحن تمامًا مثل 85W الأصلي من Apple. باستثناء أن شعار Apple نفسه مفقود. ولكن إذا نظرت إلى الداخل ، تصبح الاختلافات واضحة. تُظهر الصور أدناه شاحن Apple أصليًا على اليسار ونسخة على اليمين.



تحتوي نسخة الشاحن على أجزاء أقل مرتين من الأصلي ، والمكان الموجود على لوحة الدائرة فارغ ببساطة. في حين أن شاحن Apple الأصلي مليء بالمكونات ، فإن نسخته ليست مصممة لمزيد من التصفية والتنظيم ، وتفتقر إلى دائرة PFC. المحول في نسخة الشاحن (مستطيل أصفر كبير) أكبر بكثير في حجم النموذج الأصلي. يسمح التردد الأعلى لمحول الرنين المتقدم من Apple باستخدام محول أصغر.



عند قلب الشاحن وفحص لوحة الدائرة ، يمكنك رؤية دائرة أكثر تعقيدًا للشاحن الأصلي. تحتوي النسخة على عنصر تحكم IC واحد فقط (في الزاوية اليسرى العليا). بما أن دائرة PFC يتم التخلص منها تمامًا. بالإضافة إلى ذلك ، فإن استنساخ الشحن أقل صعوبة في الإدارة وليس له أساس. أنت تفهم ما يهدد هذا.

من الجدير بالذكر أن نسخة من الشاحن تستخدم رقاقة تحكم Fairchild FAN7602 الخضراء PWM ، وهي أكثر تقدمًا مما تتوقع. أعتقد أن معظمهم يتوقعون رؤية شيء مثل مولد ترانزستور بسيط. بالإضافة إلى النسخ ، على عكس الأصل ، يتم استخدام لوحة دائرة مطبوعة أحادية الجانب.

في الواقع ، نسخة الشاحن هي أفضل جودة مما قد تتوقعه ، مقارنة بالنسخ الرهيبة لشواحن أجهزة iPad و iPhone. لا تقلل نسخة الشحن من جهاز MacBook من جميع المكونات الممكنة وتستخدم دائرة معقدة إلى حد ما. يضع هذا الشاحن أيضًا تركيزًا طفيفًا على السلامة. يتم تطبيق عزل المكونات وفصل أقسام الجهد العالي والمنخفض ، باستثناء خطأ خطير واحد ، والذي ستراه أدناه. تم تثبيت المكثف Y (الأزرق) بشكل ملتوي وخطير بالقرب من اتصال optocoupler على جانب الجهد العالي ، مما يخلق خطر حدوث صدمة كهربائية.



مشكلات Apple الأصلية

المفارقة هي أنه على الرغم من التعقيد والاهتمام بالتفاصيل ، فإن شاحن Apple MacBook ليس جهازًا خاليًا من المشاكل. على الإنترنت ، يمكنك العثور على الكثير من الصور المختلفة للرسوم المحروقة والمتضررة والبطيئة. الجزء الأكثر ضعفًا في الشاحن الأصلي هو بالضبط السلك الموجود في منطقة قابس Magsafe. الكبل ضعيف نوعًا ما ويضعف سريعًا ، مما يؤدي إلى التلف أو الإرهاق أو ببساطة الكسر. تقدم Apple تعليمات تفصيلية حول كيفية تجنب تلف الكبل ، بدلاً من مجرد توفير كبل أكثر قوة. نتيجة للمراجعة على موقع Apple الإلكتروني ، حصل الشاحن على 1.5 نجمة فقط من أصل 5 ممكنة.



قد تتوقف أجهزة شحن MacBook أيضًا عن العمل بسبب مشاكل داخلية. تظهر الصور أعلاه وأدناه علامات حرق داخل شحن Apple الفاشل. من المستحيل تحديد سبب الحريق بالضبط. بسبب دائرة كهربائية قصيرة ، احترق نصف المكونات وجزء جيد من لوحة الدوائر المطبوعة. في الجزء السفلي من الصورة ، عزل سيليكون متفحم لتركيب اللوح.



لماذا الشواحن الأصلية باهظة الثمن؟

كما ترى ، يتميز شاحن Apple بتصميم أكثر تقدمًا من النسخ ولديه ميزات أمان إضافية. ومع ذلك ، فإن الشاحن الأصلي يكلف 65 دولارًا إضافيًا وأشك في أن المكونات الإضافية تكلف أكثر من 10 دولارات إلى 15 دولارًا. وتذهب معظم تكلفة الشاحن إلى صافي أرباح الشركة. وفقًا للتقديرات ، فإن تكلفة iPhone 45 ٪ هي صافي أرباح الشركة. ربما تجلب أجهزة الشحن المزيد من المال. يجب أن يكون السعر الأصلي لشركة Apple أقل بكثير. يحتوي الجهاز على العديد من المكونات الدقيقة للمقاومات والمكثفات والترانزستورات ، ويختلف سعرها في منطقة السنت الواحد. من الطبيعي أن تكلف أشباه الموصلات والمكثفات والمحثات أكثر بكثير ، ولكن على سبيل المثال ، يكلف معالج MSP430 16 بت 0.45 دولار فقط.تشرح Apple التكلفة العالية ليس فقط مع تكاليف التسويق وما إلى ذلك ، ولكن أيضًا مع التكاليف العالية لتطوير نموذج شاحن معين. الكتابتقدر عملية الإمداد بالتبديل العملي 9 أشهر من وقت العمل لتصميم وتحسين إمدادات الطاقة في المنطقة بـ 200.000 دولار ، وتبيع الشركة حوالي 20 مليون جهاز MacBooks سنويًا. إذا استثمرت تكلفة التطوير في تكلفة الجهاز ، فسيكون 1 سنتًا فقط. حتى لو كانت تكلفة تصميم وتطوير أجهزة الشحن من Apple أعلى بعشر مرات ، فلن يتجاوز السعر 10 سنتات. على الرغم من كل هذا ، لا أوصيك بتوفير المال الخاص بك عن طريق شراء نظائر الشاحن والمخاطرة بجهاز الكمبيوتر المحمول وحتى الصحة.
مكونالسعر
معالج MSP430F20030.45 دولار
MC33368D رقاقة PFC0.50 دولار
تحكم L65991.62 دولار
LT1460 3.3V1.46 دولار
TSM103 / أ0.16 دولار
2x P11NM60AFP 11A 60V MOSFET2.00 دولار
3x Vishay Optocoupler0.48 دولار
2x 630V 0.47 فائق التوهج مكثف0.88 دولار
4x 25 فولت 680 فائق التوهج مكثف كهربائيا0.12 دولار
420V 82uF مكثف كهربائيا0.93 دولار
مكثف البولي بروبلين X20.17 دولار
3x محث حلقية0.75 دولار
4A 600V جسر الصمام الثنائي0.40 دولار
2x Schottky Semiconductor Diode 60V، 15A0.80 دولار
20NC603 موسفيت1.57 دولار
محول1.50 دولار
محث PFC1.50 دولار

وللباقي

لا يهتم المستخدمون غالبًا بما يوجد داخل الشاحن. ولكن هناك الكثير من الأشياء المثيرة للاهتمام. في المظهر ، يستخدم الشحن البسيط تقنية متقدمة ، بما في ذلك تصحيح معامل القدرة ومصدر طاقة رنين ، لإنتاج 85 واط من الطاقة في وحدة مدمجة. يعد شاحن Macbook قطعة رائعة من الهندسة. في نفس الوقت ، تسعى نسخها إلى تقليل تكلفة كل شيء ممكن إلى أقصى حد. هذا بالطبع اقتصادي ، ولكنه أيضًا يمثل خطرًا عليك وعلى الكمبيوتر المحمول.

Source: https://habr.com/ru/post/ar391813/


All Articles