Bagaimana cara kerja catu daya AC-> USB yang kecil?

24

IPhone dan Kindle keduanya datang dengan catu daya kecil yang mengambil 120V AC dan output sekitar 5V pada 0,85-1 ampli. Mereka tampaknya terlalu kecil dan ringan untuk memiliki transformator, dan menghasilkan sangat sedikit panas. Apa topologi listrik dari catu daya kecil ini?

power-supply dc ac schematics ObscureRobot
sumber
1
Saya harus menambahkan satu hal lagi: mereka semua terisolasi (yang membuat mereka lebih rumit). Kalau tidak, mereka akan menjadi pembunuh rakyat :(
Roman Matveev

Jawaban:

20

Ini tidak terbatas pada persediaan pengisi daya USB ini. Kebanyakan catu daya tipe "kutil dinding" modern seperti ini. Mereka bisa kecil karena mereka adalah switchers. Kekuatan saluran adalah gelombang penuh diperbaiki, maka hasilnya dipotong pada frekuensi tinggi melalui transformator. Frekuensi yang jauh lebih tinggi memungkinkan transformator yang jauh lebih kecil untuk menangani daya yang sama. 5 Watt (5 V pada 1 A) mudah dilakukan pada sesuatu yang pas di telapak tangan Anda.

Jika Anda menggali, Anda mungkin dapat menemukan skema untuk switcher kecil seperti ini. Biasanya ini adalah jembatan gelombang penuh, tutup, dan semacam osilator yang menggerakkan primer sebuah transformator kecil dengan kecepatan 100 kHz. Output dari transformator diperbaiki, disaring, dan hasilnya dibandingkan dengan setpoint tegangan. Indikasi tegangan over / under kemudian ditransmisikan kembali ke osilator pada sisi tegangan tinggi melalui opto-coupler.

Olin Lathrop
sumber
10
lihat di sini, itu adalah teardown dari charger iphone palsu sederhana . arcfn.com/2012/03/inside-cheap-phone-charger-and-why-you.html
joni
1
Saya sangat muak dengan charger palsu itu, apel mendeteksi arus dengan merasakan tegangan pada saluran D. Salah Satu Ide Sakit Apple!
Standard Sandun
Itu mungkin juga menjelaskan mengapa Apple bersikeras pada kabel pengisian pendek.
ObscureRobot
gemetar pada desain pengisi daya palsu itu.
danmcb
14

Pengisi daya Apple iPhone adalah catu daya switching, lengkap dengan transformator flyback kecil. Ini berfungsi seperti yang dijelaskan Olin Lathrop. Ia menggunakan chip pengontrol L6565 yang menggerakkan switching MOSFET pada (saya percaya) 70kHz. Pengisi daya Apple lebih kompleks daripada pengisi daya biasa, menggunakan topologi kuasi-resonansi flyback. ( Pengisi daya $ 2 biasanya hanya menggunakan konverter pencekik dering, dan pengisi daya nama-merek menggunakan topologi flyback.) Saya telah memposting teardown, penjelasan, dan skema rinci pengisi daya Apple di http://www.arcfn.com/2012 /05/apple-iphone-charger-teardown-quality.html

Ken Shirriff
sumber
teardown & analisis yang bagus. Apakah ada kemungkinan melakukan pengisi daya Kindle selanjutnya?
ObscureRobot
-4

Saya tidak berpikir ada transformator dalam "kutil dinding" yang disebutkan atau pengisi daya (120vAC ke 5vDC keluar). Sebuah transformator naik atau turun dari tegangan tipe SAMA (ac atau dc, meskipun hampir selalu mengacu pada ac). Konverter MENGUBAH ac ke dc. Sebuah transformator dapat mengecilkan 480vAC ke 12vAC (contoh). Konverter dapat mengubah 120vAC ke 5vDC (contoh).

Mereka bisa kecil karena tidak ada transformator di dalamnya kecuali konverter, atau rangkaian konverter.

Mike
sumber
2
Tetapi "rangkaian konverter" Anda menggunakan transformator karena mereka membutuhkan isolasi.
pipa
Saya tidak begitu yakin bahwa sebuah transformator turun DC, seperti blok transformator DC
Voltage Spike