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這樣你還要買副廠充電器?MacBook Pro 電源轉換器複雜性讓人驚訝

你有沒有想過,你的 MacBook Pro 電源轉換器(電源適配器、Power Adapter)裡面長得甚麼樣?電路結構如何?用甚麼元件組成?本文就帶你去看看。

這個就是 MacBook Pro 電源轉換器外觀!



外殼拆開後,零件面(Component side,即電路板的正面)的上面有散熱片。



銅箔面(銲接面、Solder side,即電路板的反面)也有散熱片。



把所有散熱片和絕緣膠帶都拆開,就看到這樣子;下圖的右上方是 AC 交流電源輸入,通過一個可轉換的交流插頭。開關式電源電路的一大優勢是它們可以被設計為在寬闊輸入電壓範圍(100 – 240VAC)內運行。

通過簡單的交換插頭,此電源轉換器可以在世界的任何地區使用,例如從歐洲 220 V、50Hz、北美120 V,60Hz 和台灣 110V、60Hz 等都能適用。

輸入級有濾波電容器(包括兩個 Y 電容和一個 X 電容)和扼流電感器(Chock Coil),以防止本機對外電磁波輻射(電磁干擾 EMI),和避免受外界的雜訊干擾(電磁相容 EMC),而橋式整流器是組合有四個二極體的一個組件,功用是將交流電轉換成直流電。






電源轉換器的工作流程: 市電 AC 交流電輸入→ EMI濾波電路 → 橋式整流電路(Bridge rectifier)→ 功率因數修正電路(PFC circuit)→ 功率級一次側(Primary、高壓側、初級)開關電路轉換成脈波 → 變壓器(Transformer) → 功率級二次側(Secondary、低壓側、次級)整流電路 → 直流濾波(由電感器及電容器組成)電路 → 電源管理監控電路 → DC 直流電輸出。



光電耦合器(optical couple、opto-isolator 光電隔離器)是利用此元件的內部光束傳輸由次級到初級之間的反饋信號,這裡用了兩枚。

 PFC(Power factor Correction 功率因數校正)電路,是用來提升電力負載的效率。 在二次側靠近電解質電容器附近有一塊微控制小電路板模組,垂直插在主電路板上。此模組用 16 位元微處理器,不斷地監視電源轉換器上的電壓和電流。該微處理器是採用德州儀器的 MSP430 晶片。



位於一次側的 SMPS 控制器,型號是 DAP015D。



用於 Macbook Pro 系列的 85W MagSafe 電源轉換器附 MagSafe 2 型接頭。插頭內的電路板是非常小的,每側有兩個 LED。使用型號是 Maxim 的 DS2413 ,使用 1-Wire 數據連接介面;下圖可以看到有兩個接腳是 Power,兩個接腳是 Ground,中間的接腳是用作數據連接。


下面的照片顯示原廠和仿冒品的差別:

左側是原廠的 Macbook Pro 85W 電源轉換器,右側是仿冒品。

原廠的電源轉換器佈滿了元件。仿冒品只有原廠大約一半的元件,所以留有很多空位。

這是正面的比較。原廠顯示有更複雜的電路,仿冒品只有一個控制 IC (在上角,光電耦合器的左側),至於 PFC 電路則完全省略。此外,該控制電路也簡單得多,而且省去了接地連接點(原應該在右上方)。



這是背面的比較。



原廠擠滿了組件,仿冒品欠缺一些濾波器,和整個 PFC 電路,仿冒品的變壓器(大黃色)比原廠的笨重得多;原廠的用更高級的諧振變換器,使用較高的諧振頻率,和使用體積更小的變壓器。

原廠的電源轉換器電路具有完整的設計理念,採用諸如功率因數校正電路,以產生高效率 85W 輸出的高級技術,而廉價的雜牌電源轉換器偷工減料,往往有安全問題,使用上是有風險的,這就是 Macbook 的電源轉換器如此昂貴的原因。

正如你所看到的,原廠的產品具有更先進的設計,包括更多的安全功能,性能非常可靠,消費者所花的錢是值得的。

資料來源:Righto
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