一个看起来相似苹果正品的充电器,却只要几美元的价格。这样的贱价,是怎样到达的?一名硬件工程师在猎奇心的唆使下对其进行了拆解,电路、芯片、元件,廉价充电器降低本钱的隐秘本来在这里……
许多人都很猎奇,在苹果、三星和RIM等公司供给的USB电源中,终究有一些什么。一名美国的硬件工程师肯·谢里夫(Ken Shirriff)在eBay上以2.79美元购买一个没有牌子的USB充电器,对其进行了拆解。如此杂乱的充电器价格只要几美元,且看起来相似苹果公司的正品充电器,这是怎样做到的呢?
2.79美元购买的无牌USB充电器
不包括欧标插头,这一没有牌子的充电器厚度只要1英寸(约合2.54厘米),上面的符号显现:“用于iPhone 4。输入110-240伏、50/60Hz沟通电,输出5.2v、1000毫安直流电。我国制作。”除此之外,充电器上没有厂商、序列号和安全认证的标志。拆开这一充电器后能够看到,其间大部分空间都没有运用,这样的规划实践上是针对美标插头。因为充电器的输入电压是110至240伏,因而能够在全球通用。
山寨充电器的首要元件
实践的供电电路尺度比充电器外壳更小,其首要元件如图所示。左边是标准的USB接口。标准USB接口占有的面积很大,因而当时许多设备都转向了micro-USB接口。黑色和黄色相间的元件是变压器,用于将高压转换为低压。在变压器前方是一个开关三极管。三极管周围的元件看起来像是电阻,但实践上是一个用于沟通输入滤波的电感。电路板下方是一些用于过滤输入输出的电容。
实践的供电电路尺度比充电器外壳更小
简而言之,这是一种“反激开关电源”。在这一供电电路中,输入的沟通电经过二极管转换为高压直流电,并经由开关三极管传送至变压器,在变压器输出后再经过二极管转换为低压直流电。反应电路将输出电压约束为5伏。
山寨充电器的具体电路
从细节来看,这是一种自激振荡的反激式变压器。大部分反激式电源运用%&&&&&%芯片去操控频率震动,但这一充电器却经过变压器反应完成自激振荡。这减少了所需的元件数量,降低了本钱。在这一2.79美元的充电器中,最首要的本钱是75美分的操控芯片。
这张图片显现了电路元件。赤色方框和英文标识注明晰电路板反面的元件。大部分元件都是贴片式元件,绿色电线用于输入沟通电,随后经过电感滤波。符号为 1N4007的输入二极管和另一个输入电容用于将沟通电转换为340伏直流电。符号为MJE13003的三极管开关以可变频率将直流电输送至变压器。
在输出端,一个肖特基二极管将变压器输出转换为直流,经过输出%&&&&&%滤波之后被输送至USB接口。一个简略的反应电路约束了输出电压。
山寨充电器的绝缘和安全规划
出于安全性考虑,沟通电源有必要严厉绝缘沟通输入和直流输出。因而电路需求分为输入和输出两部分,且两部分之间不得有任何电气衔接,不然触摸直流输出就会引起触电。这两部分的衔接经过变压器或光电耦合器来完成。在此次拆解的充电器中,变压器充当了主电源的阻隔元件,而光电耦合器则被用于反应电路中。
仔细观察相片能够看到电路板上用白线画出的绝缘界限。关于输入和输出两部分之间的间隔,一些杂乱的安全标准做出了具体规则,而至少3到4毫米是有必要的。在这一供电电路上,能够看到两部分之间的间隔只要约1毫米,而其间一个电阻的安全间隔乃至还不到1毫米。
在这样的规划中,充电器很难契合安全规则。实践上,充电器外壳上也没有标示任何安全认证信息。因而,这样的充电器将带来安全风险。实践上,维护用户不触摸340伏电压的仅有办法便是这一不到1毫米的间隔。
假冒伪劣充电器的另一个损害在于输出的直流电质量很差,存在电压动摇,或许影响手机的操作,例如使触摸屏失灵。能够注意到,这一充电器许多节约本钱的规划都带来了电压的不平稳。例如输入端只要1个滤波二极管,而不是一般的4个滤波二极管桥接。相关于正常的电路规划,这一充电器的输入和输出滤波模块都已最小化。此外沟通电输入也没有任何的保险丝规划,这也将带来风险。