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假冒Macbook充電器拆解:外表令人信服但內(nèi)部卻非常危險(xiǎn)

發(fā)布人:芯片之大家 時(shí)間:2023-07-08 來(lái)源:工程師 發(fā)布文章
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假冒 Macbook 充電器里面有什么?一位讀者寄給我一個(gè)他懷疑是假冒的充電器。從外觀上看,這款充電器幾乎是蘋(píng)果充電器的絕配,但拆開(kāi)充電器,內(nèi)部卻大不相同。它的設(shè)計(jì)要簡(jiǎn)單得多,缺乏正品充電器的質(zhì)量特征,并且存在重大安全缺陷

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假冒 MagSafe 45W 充電器內(nèi)部。

我過(guò)去見(jiàn)過(guò)的假冒 Apple 充電器通常有外部缺陷,會(huì)直接泄露,外觀就能看出來(lái)。但這款充電器可能會(huì)蒙混過(guò)關(guān),這個(gè)充電器上的外部文字是正確的,與正品充電器具有相同的“由 Apple 在加利福尼亞設(shè)計(jì)”的文字。與許多贗品不同,它有一個(gè)金屬接地針(雖然它沒(méi)有內(nèi)部連接),假貨經(jīng)常排除。在接地引腳的右側(cè),序列號(hào)標(biāo)簽有點(diǎn)歪,暗示有問(wèn)題。它的表殼上有浮雕的 Apple 標(biāo)志。充電器并不輕巧。網(wǎng)上拆解假充電器的文字多了,有點(diǎn)懷疑制造商是否從這些文章中學(xué)到了東西。一個(gè)小缺陷是序列號(hào)貼紙(在接地引腳的右側(cè))有點(diǎn)歪,沒(méi)有很好地粘住。

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假冒 MagSafe 45W 充電器與正品充電器具有相同的“由 Apple 在加利福尼亞設(shè)計(jì)”的文字

下圖顯示了充電器聲稱擁有的安全認(rèn)證。同樣,它看起來(lái)很真實(shí),沒(méi)有錯(cuò)別字或難看的字體。

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假冒電源具有與真電源相同的所有安全指示。

讓網(wǎng)友購(gòu)買(mǎi)者產(chǎn)生懷疑的一個(gè)缺陷是外殼的質(zhì)量似乎不符合 Apple 的標(biāo)準(zhǔn)。輕拍時(shí)感覺(jué)不太像他的舊充電器,并且接頭看起來(lái)有點(diǎn)不對(duì)稱,如下圖所示。(不良商家看到了,假貨又能做更加真實(shí)了,里面放點(diǎn)鐵塊啥的增重)

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假冒 Magsafe 電源的接縫有點(diǎn)不對(duì)稱。

當(dāng)我插入充電器并測(cè)量 Magsafe 連接器的輸出時(shí)出現(xiàn)了問(wèn)題。測(cè)量出了 14.75 伏的輸出電壓,當(dāng)我將引腳短路時(shí)出現(xiàn)了火花。由于充電器的額定電壓為 14.85 伏,這看起來(lái)很正常,但與真正充電器的行為卻有所不同。Magsafe 充電器最初會(huì)產(chǎn)生 3 到 6 伏的低電流輸出,因此短路輸出不應(yīng)產(chǎn)生火花。只有當(dāng)充電器內(nèi)部的微控制器檢測(cè)到充電器連接到筆記本電腦時(shí),充電器才會(huì)切換到全輸出功率,這是真正充電器的安全功能,可降低引腳之間短路的風(fēng)險(xiǎn)。另一方面,假冒充電器省略了微控制器電路,只是一直輸出全電壓。如果您將連接器插入彎曲或金屬碎片粘在磁鐵上,這會(huì)增加燒毀筆記本電腦的風(fēng)險(xiǎn)。

充電器內(nèi)部

用錘子打開(kāi)充電器就能看到內(nèi)部電路了。真正的 Apple 充電器里面是非常復(fù)雜的電路,而這款充電器的板子密度相當(dāng)?shù)停?/span>就是一個(gè)簡(jiǎn)單的反激式開(kāi)關(guān)電源。

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取下外殼和散熱器的假冒 MagSafe 充電器

該電路是一個(gè)相當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)的反激電源。要了解它是如何工作的,請(qǐng)查看下圖,從右側(cè)的交流輸入逆時(shí)針?lè)较?。電源通過(guò)保險(xiǎn)絲后,由橋式整流器轉(zhuǎn)換為直流電。大濾波電容器平滑直流。接下來(lái),開(kāi)關(guān)晶體管將 DC 斬波為脈沖,然后饋入回掃變壓器。變壓器的低壓輸出由輸出二極管轉(zhuǎn)換回直流電,經(jīng)過(guò)輸出濾波電容器后輸出平滑直流。

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假冒的 Magsafe 電源使用標(biāo)準(zhǔn)的反激式開(kāi)關(guān)電源電路

反饋TL431A電壓參考,送入通過(guò)光隔離器控制IC的反饋信號(hào)。雖然這個(gè)電路看起來(lái)很復(fù)雜,但它對(duì)于一個(gè)簡(jiǎn)單的充電器來(lái)說(shuō)是非常標(biāo)準(zhǔn)的。另一方面,正如我在拆解中所描述的那樣,真正的 Macbook 充電器的電路要復(fù)雜得多。

充電器由電路板底部的微型 6 引腳 IC 控制。它以適當(dāng)?shù)乃俾剩s 60 kHz)打開(kāi)和關(guān)閉 MOSFET,以產(chǎn)生所需的輸出電壓??刂?IC 絲印為“63G01 415”,一位聰明的網(wǎng)友將芯片識(shí)別為OB2263。(這里申明一下,昂寶的電源芯片還是很不錯(cuò)的,性價(jià)比很高,只是用在這里不合適)

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假冒 MagSafe 45W 電源內(nèi)微型控制 IC 的特寫(xiě)。

這個(gè)充電器有什么問(wèn)題

充電器最重要的特性之一是具有潛在危險(xiǎn)的交流輸入和低壓輸出之間的安全隔離。高電壓和低電壓之間應(yīng)有至少 4mm 的安全間隙(以簡(jiǎn)化 UL 的爬電距離和間隙規(guī)則)。在下面的電路板上,高壓輸入部分在底部,低壓輸出部分在頂部。在板子的右半邊,兩節(jié)隔著一個(gè)很大的空隙,這里是可以的。在左側(cè),應(yīng)該有一個(gè)間隙(由光隔離器橋接)。但不幸的是,走線和組件會(huì)穿過(guò)這個(gè)區(qū)域,使得間隙小到 1 毫米以下,這里就非常危險(xiǎn)了。任何濕氣或松散的焊料都可以彌合這個(gè)間隙,向輸出端輸出高電壓。

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假冒的 MagSafe 充電器在低壓側(cè)(頂部)和高壓側(cè)(底部)之間的距離很小

比較困惑的一點(diǎn)是為什么假冒充電器從來(lái)沒(méi)有設(shè)法有足夠的安全間隙,它們使用簡(jiǎn)單、低復(fù)雜度的電路,因此電路板布局應(yīng)該很簡(jiǎn)單才是。除了在最小的立方體手機(jī)充電器中,它們并沒(méi)有為每一毫米的空間而戰(zhàn)。

第二個(gè)安全缺陷是為輸入側(cè) MOSFET 和輸出側(cè)二極管提供冷卻的散熱器。散熱器基本上是在電路兩側(cè),這里只有很小的間隙將其與電路的其它部分分開(kāi)。

除了在高低壓之間具有較大的爬電距離和間隙,真正的充電器還大量使用絕緣膠帶進(jìn)行隔離。除了保險(xiǎn)絲和易熔電阻周?chē)臒峥s管外,假冒充電器缺乏額外的絕緣。我沒(méi)有拆卸變壓器,但預(yù)計(jì)它也缺乏必要的絕緣。

假冒充電器有一個(gè)金屬接地針(不像我見(jiàn)過(guò)的其他假貨有塑料針)。但是,引腳僅用于外觀,并沒(méi)有連接任何東西。

下圖比較了假冒 45W 充電器(左)與正品 Apple 60W 充電器(右)的底部。如您所見(jiàn),假冒產(chǎn)品的電路板很簡(jiǎn)單,只有幾個(gè)零件,而正品充電器則塞滿了零件。這兩塊板處于設(shè)計(jì)復(fù)雜性完全不同的世界。附加部件可在真實(shí)充電器中提供更好的電能質(zhì)量和更高的安全性,這就是正品充電器明顯貴得多的部分原因。

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正品充電器塞滿了零件,而假冒充電器只有幾個(gè)零件。

電源質(zhì)量

我用示波器測(cè)量了假冒充電器的輸出功率,如下所示,輸出并不平滑,在開(kāi)關(guān)MOS管導(dǎo)通和關(guān)斷時(shí)會(huì)出現(xiàn)成對(duì)的大尖峰。充電器以大約 60 kHz 的頻率運(yùn)行。充電器內(nèi)部的更多過(guò)濾可減少這些電壓尖峰,但成本更高。

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產(chǎn)生大的電壓尖峰

下面的示波器軌跡放大了其中一個(gè)尖峰。您可以看到尖峰的峰峰值為 2.7 伏,這是輸入筆記本電腦的大量噪音。

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假冒充電器的輸出具有較大的 2.7V 噪聲尖峰

結(jié)論

這款假冒 Magsafe 充電器從外觀上看都令人信服,比大多數(shù)產(chǎn)品更注重細(xì)節(jié)。直到打開(kāi)它,才完全確定它是假冒的。但在內(nèi)部,假冒充電器和真充電器之間的區(qū)別很明顯。假冒產(chǎn)品具有更簡(jiǎn)單的電路,可提供質(zhì)量較差的電源。它還忽略了安規(guī)要求,將您和您的計(jì)算機(jī)與危險(xiǎn)的沖擊相隔不到一毫米。雖然假冒充電器便宜得多,但它們對(duì)您和您的計(jì)算機(jī)也很危險(xiǎn)。

仿冒品不是充電器,而是穩(wěn)壓電源。只有鉛酸電池可以恒壓充電(設(shè)置正確),充是可以充,但沒(méi)有任何保護(hù)是非常危險(xiǎn)的。此外,這種仿冒品并不是“更便宜”,它是錯(cuò)誤的物種。除非條件相同,否則價(jià)格比較是無(wú)關(guān)緊要的。這樣的電源很可能損壞你的電腦,甚至?xí)?dǎo)致火災(zāi)。


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