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今日接修一台充不进电的Dell笔记本电脑,经过检查,电脑本体无故障,故障元凶为电源适配器,我拿了一个库存原装的给他换上,但换下来的怎么看都不像不像原装的,问了下用户,他说原装的搞丢了就在网上买了个便宜货凑合用着,“正常”使用3个月后发生故障,机器无法充电,拔掉电池可以凑合开机,但性能被锁定在最低模式,无法正常使用。
换下来的那个很轻,由于坏了,索性拆开看看,顺便简单分析了一下
用锯条在一个角锯进去,之后用一字螺丝刀撬开,塑料很脆,一下就分开了(山寨充电器无疑了)
背后的铭牌如下,细节上看都是问题,很山寨的
随着拆解的进行,发现问题很多,甚至是很恐怖,感觉用这种电源适配器根本就是冒险啊,高压侧进线端,三孔的插座,但未连接地线,板子上L/N之间没有设置隔离槽,更有甚者,安规电容(1个X电容,2个Y电容)、共模滤波电感都省略了,保险丝用的竟然是125V/5A的(这个地方相当于耐压不够,应该用250V/5A的)
由于是山寨货,没有打胶固定,直接掏出电路板,值得注意的是,由于拆机前插过电测输出,此时务必小心,两枚高压电容就在边上,用白炽灯做负载,将两枚电容放电(不要用螺丝刀直接怼,很危险也很伤电容)
中间一大坨的就是主变压器,看背面的接线,感觉像是反激拓扑的电源(焊点无力吐槽了,很垃圾,变压器输出线有一个竟然虚焊了,估计就是此处造成了不同电的故障)
下面拆掉散热片,看一下驱动芯片和功率管
电路很垃圾,保护部分基本上等于没有,而且看起来很低效,下面先捋一下驱动芯片和MOS管、整流管
驱动芯片为:OB2269,很经典的反激式开关电源方案,看来猜得没错了,可以很清楚的看到,与官方推荐的应用电路相比,这个电路省去了EMI滤波和安规电容部分
高压侧驱动MOS为:2SK2843,主要应用为开关电源驱动(本电路由于没有外置的G极稳压电路,必须使用这种内置了稳压管的MOS管,不能替代为普通的管子,否则开机就爆)
低压侧整流为:STPS20H100C
下面简单分析一下运行原理:
整个电源为反激式结构,当交流输入100~240V交流电时,交流电先通过EMI滤波电路(此电源已省略,差评!)再通过桥式整流电路整流成脉动直流电,通过两枚并联的电解电容滤波稳压(竟然没有泄放电阻,差评!!),输出高压直流电,OB2269上电,VDD作为启动引脚,通过启动电阻RIN 给VDD 端的电容C1 充电,直到VDD端电压达到芯片的启动电压 VTH(ON)(典型值 16.5V)时芯片才被激活并且驱动整个电源系统正常工作(此电路没有用OCP补偿设计,差评!!!),驱动MOS管有序的通断开关,将电能馈送到变压器原边绕组,通过电磁感应在副边绕组感应出高频低压交流电,经过STPS20H100C整流并用2枚并联的电容器滤波,输出直流电,在输出测,安装有OB431并联稳压器,通过外围电阻设定稳压值为19.5V,并通过光耦将信号反馈回OB2269的FB引脚,起到稳定输出电压的作用,另外由于DELL的笔记本有一个充电器检测功能,原装的是通过内置的MCU输出高低电平来通知笔记本充电器状态,此山寨适配器中直接用了一枚7805输出固定的5V(高电平)来骗过笔记本,让笔记本电脑认为电源适配器正常,并请求最高功率成功,简直是可怕的设计(因为就算是充电器异常甚至快要BOOM了,电脑都不知道实情,而一旦发生问题,将很可能直接损坏电脑主板和电池)
想说本电源的几个槽点:
1、没有接地线,一来不安全,原机为金属外壳,如果不接地而且漏电的话,人员很容易触电,而来不抗干扰,EMI干扰泄放不出去,输出端纹波简直惨不忍睹
2、没有EMI滤波电路和安规电容,输入滤波效果差,电源波动时候容易算坏驱动芯片
3、驱动芯片未使用OCP补偿,电源宽压运行效果差,输入电压不足时输出功率下降很多
4、保险管规格有误,耐压设计与电源输入不符,有安全隐患
5、冷地和热地之间的Y电容是杂牌的,耐压可能不过关,一旦击穿将不堪设想(参考杂牌充电器致人触电身亡的悲剧)
6、输出端滤波电路非常简陋,纹波过大,比较伤主板
7、没有采用传感器+MCU的保护电路,而是欺骗电脑来运行,安全隐患很大
8、没有PFC电路,整个电源适配器的功率因数很低(最大视在功率100~240V/1.5A;最大有功功率19.5V/4.62A,70W)
文中涉及的OB2269、2SK2843、STPS20H100C、OB431的datasheet文末可打包下载,非专业开关电源设计人员,分析很粗略,欢迎专业的坛友交流讨论
最后还是想说:珍爱生命,请远离山寨电源!
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