假冒iPhone充電器內(nèi)部探究：越小越危險？！

　　上面的圖片展示了電路元件：紅盒子和另一邊用斜體字表明的元器件。需要注意的是大部分的元器件都是比較小的表面貼裝器件。和電容比起來則相形見拙。綠色電線提供AC輸入，其通過電感過濾。高壓的1N4007輸入二極管和4.7µF的輸入電容將AC輸入轉(zhuǎn)換為340的DC。MJE13003是頻率可變的功率晶體管開關電源。變壓器有兩組初級繞組（功率繞組和反饋繞組），同時有一個次級繞組（變壓器和感應器亦即是所謂的電磁）。

　　在次級，亦即是輸出端，高速SS14肖特基二極管將變壓器電壓整流為DC，經(jīng)過470µF的輸出電容過濾，在提供所需的5V電壓到USB端口。USB端口的中心的兩個陣腳用焊錫短路，這個在接下來會有解析到。

　　一個簡單的反饋電路調(diào)整電壓。輸出電壓通過電阻分壓器分成一半，并通過普通的431參考電壓設備與2.5V比較。反饋通過817B光隔離器傳到初級那端。在初級端，反饋變壓器繞組的反饋振蕩和光隔離器的電壓振蕩在2SC2411結(jié)合控制晶體管。這個晶體管接下來就驅(qū)動功率晶體管。

隔離和安全

　　因為安全性的緣故，AC電源必須遵守AC輸入和輸出的嚴格隔離。電路分成初級和次級，分別連到輸入和輸出。在這兩邊要求沒有任何的電氣連接，否則如果有人碰到輸出，則會引起點擊。兩邊的任何連接必須通過變壓器或者光隔離器。在這個電源，變壓器解決了主電源的隔離，光隔離器解決了次級電壓反饋的隔離。

　　如果你看這些圖片，你可以看到隔離邊界指示好像電路板和電路板相交白線那樣大致水平，其初級在頂部，次級在底部。（線是被印刷在板上，我沒有加在照片上。）線上的圈子看起來很像小東，這些給兩邊提供額外的隔離。

　　為了避免電擊危險，UL在初級線圈和次級線圈之間有多大的距離（俗稱的“creepage”和“dearance”）方面有著有復雜的安全規(guī)范。這些規(guī)則是復雜的，我也不是專家，但我認為至少需要3或4毫米。在這個電源里，平均距離是一毫米。右邊低于R8的空間距離有些小于一毫米。

　　我很奇怪這個空間距離小于1mm的電源是怎么滿足UL的標準的。更近的觀察這個電源盒子，我發(fā)現(xiàn)它沒有標記任何安全認證，甚至制造商。我突然意識到在eBay從中國不知廠家購買盡可能便宜的充電器實在是安全危害。要注意這個一毫米一下的空隙是保護你和你的電話不要受到340V電壓攻擊的可能。我同樣拆解變壓器，更發(fā)現(xiàn)在兩個線圈之間只有一層絕緣較大，并不是UL規(guī)定的兩層。在看過這個充電器的內(nèi)部以后，我的建議是你還不如多花幾個錢在充電器上面，買一個經(jīng)過UL認證的大牌廠家的產(chǎn)品。

　　這個超級便宜充電器的另一個關注點是他們產(chǎn)生低質(zhì)量的電氣輸出，帶有很多噪音，這會干擾你的手機的操作。因為屏幕收到電氣干擾的影響，我們都知道低價格的自激振蕩適配器會引起觸摸屏失靈。我觀察過幾個會產(chǎn)生干擾的低價設計方案。這個充電器用一個晶體管去整流輸入，而不是一個四極管橋。這樣的話會產(chǎn)生更多的干擾。輸入和輸出的過濾相對于其它設計來說比較低。在AC輸入端同樣沒有保險絲，這樣會使人有少許擔心。

　　USB充電協(xié)議

　　你可以認為USB充電是可互換的，并覺得將一個USB設備插入充電器是很理所當然的，但事實證明有多樣化的USB充電標準，破壞規(guī)矩的設備與Sony和Apple所使用的專利協(xié)議。根本的問題是一個標準的USB端口可以提供500ma電流，因此提供1A或者更多的的充電器怎么才能快速充電？為了使這個問題變得更簡單。一個充電器標注著說明它是一個通過短路USB中間的兩個針來實現(xiàn)目標的充電器。專利的充電器連接不同的阻抗到D+和D-去說明他們能產(chǎn)生多大的的電流。注意到在電路上很少不使用的電阻點（R2，R3，R8，R10）連接到USB端口。生產(chǎn)廠家可以添加適當?shù)碾娮枞プ龀啥喾N多樣的充電器。

　AC電源適配器的改進

　　早起的電源適配器只是一個產(chǎn)生低壓AC或者添加晶體管去產(chǎn)生DC的AC變壓器。在二十世紀九十年代，因為開關電源更加緊湊和高效，他們成為主流。然而，AC適配器的發(fā)展流行會伴隨著產(chǎn)生功率損耗，插上插頭產(chǎn)生的結(jié)果會使今年美國在電力方面花費十億。新的Energy Star鼓勵應用那些低功率和不在限制時候還有高功率的“綠色”設計。這些效率控“控制者”在空載的時候可以斷開開關，間歇性的工作區(qū)提供能讓其運動的電能。通過在空載的時候流失掉超級電容，這樣的話每一個電源設計實質(zhì)上得不到任何備用電源供給。

　　半導體工業(yè)繼續(xù)通過改進控制IC和開關晶體管去改進交換式開關電源。例如電源，一些商家將控制IC和開關晶體管聯(lián)連接到一起，并劍氣集成到一個有4或5個pin的單一元器件。充電器控制的另一個技術是CC/CV，這可以提供穩(wěn)定的電流直到電池充滿電，接著保持電壓使其可以充電，為了降低EMI，一些控制器持續(xù)增大開關頻率，為了通過擴展頻譜傳播干擾。控制器也包括類似過載保護、低壓閉鎖和熱保護等安全裝置。

　　結(jié)論

　　遠離不知名廠家制造的低價AC適配器，花多點錢去買個大品牌產(chǎn)品。這會更安全，會產(chǎn)生更少的干擾，同時你設備的觸摸屏會操作更靈敏。