蘋果iphone5/5s充電器(A1443)及電路原理圖
葛中海
筆者花費(fèi)許多時(shí)間,在同事的幫助下把我的iphone5原配充電器拆解開來,經(jīng)過艱苦卓絕地測試、分析,終于艱難地反繪出其電路原理圖。由于許多元件非常小,常常是0402封裝,故這些元件沒法給出參數(shù)。電阻參數(shù)部分是根據(jù)其3位或4位數(shù)碼(標(biāo)識(shí)法)推出,部分是測試得到,可能不準(zhǔn)確。
(整流后濾波電壓155V是市電經(jīng)2:1隔離變壓器降壓為AC110V時(shí)測出)
FAN301H是Fairchild公司出品的另外一種型號(hào)的原邊反饋控制器,功能與FAN104W相似。
本電路負(fù)載輸出電流在 1A以下時(shí)按恒壓(CV)調(diào)節(jié)設(shè)計(jì),次級(jí)側(cè)采用電阻偏置分壓(次級(jí)元件無編號(hào):上偏置電阻為100kΩ,下偏置為兩個(gè)電阻并聯(lián),等效電阻為31.8kΩ)檢測輸出電壓,加到基準(zhǔn)穩(wěn)壓源(Y3HU類似TL431,參考電壓為1.25V)參考端,控制光耦構(gòu)成的穩(wěn)壓反饋信號(hào)。
穩(wěn)定輸出電壓為
VO=1.25 *(1+100k/31.8)=5.18V
注:實(shí)測Y3HU參考電壓為1.23V,因此實(shí)際輸出電壓約為5.1V。
THR1是熱敏電阻,常溫時(shí)阻值較大,與R19//R21串聯(lián)為Q2提供基極電流太小,可以忽略不計(jì),Q2近乎截止。此時(shí),R17與R10//R11(≈R10)串聯(lián),經(jīng)C4濾波加到IC1的4腳,作為原邊反饋電流感測信號(hào)。
若因充電使充電器內(nèi)環(huán)境溫度升高,Q2開始導(dǎo)通,Q2與R17串聯(lián),然后與R12并聯(lián),再與R10//R11串聯(lián),加到IC1的4腳,比常溫時(shí)電壓升高,輸出電流下降,減小輸出功率,降低充電器溫升。
其典型應(yīng)用電路如下圖。

拆解圖片:
高壓板(可見控制器FAN301H,整流橋堆,過溫保護(hù)三極管Q2等元件)
高壓板內(nèi)面(可見被絕緣薄膜包裹的開關(guān)管,初級(jí)濾波電感,RCD吸收電路的阻容等元件),由于我操作不慎,溫度電阻THR1被搞丟,也因?yàn)樵。野袽OS管源極檢測電流的電阻R5(標(biāo)記為100,即10歐姆)焊接掉,專門測試R4(標(biāo)記為I7Y)的阻值,完了,再把R5焊上時(shí)焊錫過多。
側(cè)面(可見輸入高壓濾波電容,Y電容,被絕緣薄膜包裹的開關(guān)管,塑膠骨架)
低壓板(可見共陰極肖特基二極管,貼片鉭電容,繞線電感,基準(zhǔn)穩(wěn)壓IC(象貼片三極管),光耦)
低壓板內(nèi)面(可見采樣電路的電阻、電容,但都沒有編號(hào))
變壓器及塑膠骨架
電路板拆解后
因?yàn)榍扒昂蠛罂缒昱牡?,所以,遇到的天氣有的光線強(qiáng),有的光線弱。
如圖所示為蘋果iphone5充電器,測試分析其原理圖與華為手機(jī)充電器HW-050200C3W差不多,區(qū)別在與本電路所集成控制器的型號(hào)是FAN301H,且有光耦提供反饋信號(hào)。
空載時(shí)開關(guān)管漏極振蕩波形如圖(a),可見開關(guān)管間歇振蕩,輸出能量非常低,只要滿足輸出5V電壓,構(gòu)成反饋即可。負(fù)載時(shí)(給充電寶充電)開關(guān)管漏極振蕩波形如圖(b),可見開關(guān)管連續(xù)振蕩,輸出能量較大,開關(guān)頻率約84.9kHz。
若輸出短路FAN301的2腳會(huì)間歇輸出占空比很小的PWM,也就是說FAN301H具有關(guān)斷重啟功能(類似FAN104),在最惡劣的故障發(fā)生時(shí)起保護(hù)作用。
說明:關(guān)于完整詳細(xì)的電路、工作原理及關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的直流電壓參數(shù),筆者暫時(shí)沒有在此給出。因?yàn)檫@是筆者《開關(guān)電源實(shí)例測試分析與設(shè)計(jì)》(計(jì)劃今年6月由電子工業(yè)出版社出版)一書的一小部分,本書解剖了包括惠普HP1018打印機(jī),兄弟牌MFC7420多功能一體機(jī),愛普生B161B、LQ-300K打印機(jī),佳能ip1000、MP258、ip1880打印機(jī),HP、DELL筆記本電腦適配器,半橋式開關(guān)電源等設(shè)備的電源。諾基亞USB手機(jī)充電器AC-8C,華為HW-05200CW3充電器,三星ETA0U71XBE充電器(港版),蘋果iphone5/5C/5S充電器等。
內(nèi)容豐富,分析詳實(shí),配有實(shí)測數(shù)據(jù),工作波形(數(shù)字示波器測試得到),值得開關(guān)電源的愛好者們購買閱讀,也可作為從業(yè)的參考資料。
2015.3.26
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