Схема адаптера Magsafe 2 (60 Ватт)

Схема адаптера Magsafe 2 (60 Ватт)
Найти принципиальную схему блока питания Macbook не удалось, поэтому ничего не оставалось делать, кроме как срисовать ее с печатной платы. Вот самый интересный фрагмент:

Как видно из схемы, зарядное устройство собрано по классической схеме однотактного импульсного блока питания. Сердцем преобразователя является микросхема DAP013F – современный квазирезонансный контроллер, позволяющий добиться высокого КПД, низкого уровня помех, а также реализовать защиту от перегрузки, перенапряжения и перегрева.  

В первоначальный момент времени, после подключении адаптера к розетке, напряжение на витках обмотки 1-2 отсутствует, соответственно, напряжение на затворе транзистора Q33 равно нулю, и он закрыт. На его стоке напряжение равно рабочему напряжению стабилитрона ZD34, которое поступает туда от двухполупериодного выпрямителя, образованного диодами D32, D34 и частью силового диодного моста BD1, через цепочку резисторов R33, R42.

Транзистор Q32 открыт и от этого же диодного выпрямителя начинает заряжаться конденсатор C39 (по цепи: R44 – ZD36 – Q32). Напряжение с этого конденсатора поступает на 14-ую ногу микросхемы IC34, которая через свой внутренний коммутатор соединена с 10 выводом и, соответственно, с электролитическим конденсатором С на 22 мкФ (не удалось найти его обозначение на плате). Первоначальный ток зарядки этого конденсатора ограничен 300 мкА, затем, при достижении на нем напряжения 0.7В, ток возрастает до 3-6 мА.

При достижении на конденсаторе С напряжения запуска микросхемы (порядка 9В), внутренний генератор стартует, импульсы с 9-ого вывода микросхемы поступают на затвор Q1, и вся схема оживает.

С этого момента напряжение микросхема IC34 запитывается от конденсатора С, напряжение на котором формируется от обмотки 1-2 трансформатора через выпрямительный диод D31. При этом внутренний коммутатор микросхемы разрывает связь между 14-ым и 10-ым выводами.

Защита от чрезмерного повышения выходной мощности реализована с помощью элементов ZD31 – R41 – R55. При повышении напряжения на выходе обмотки 1-2 выше напряжения пробоя стабилитрона, на 1-ом выводе микросхеме появляется отрицательный потенциал, что приводит к пропорциональному снижению амплитуды импульсов на 9-ом выводе.

Защита от перегрева реализована с помощью терморезистора NTC31, подключенного ко 2-ому выводу микросхемы.

4-ый вывод микросхемы служит для определения момента коммутации выходного ключа в точках минимального тока.

6-ой вывод микросхемы предназначен для стабилизации выходного напряжения адаптера. В состав цепи обратной связи входит оптопара IC131, осуществляющая гальваническую развязку высоковольтной и низковольтной частей адаптера. Если напряжение на 6-ой ноге становится ниже 0.8В, преобразователь переключается в режим пониженной мощности (25% от номинальной). Для корректной работы в этом режиме необходим конденсатор C36. Для возврата к нормальному режиму работы, напряжение на 6-ой ноге должно подняться выше 1.4В.

7-ая нога микросхемы подключена к токовому датчику R9 и при превышении определенного порога работа преобразователя блокируется. Конденсатор С34 задает временной интервал для системы автовосстановления после перегрузки по току.

12 вывод микросхемы предназначен для защиты схемы от перенапряжения. Как только напряжение на этой ноге превысит 3В, микросхема уходит в блокировку и будет находиться в этом состоянии до тех пор, пока напряжение на конденсаторе C не упадет ниже уровня сброса контроллера (5В). Для этого нужно выдернуть адаптер из сети и выждать какое-то время.

Похоже, что в этом адаптере не задействован встроенный в микросхему функционал защиты от перенапряжения (во всяком случае, мне так и не удалось проследить к чему подключен резистор R53). По всей видимости эта роль возложена на транзистор Q34, включенный в цепь обратной связи параллельно оптопаре IC131. Транзистор управляется напряжением с обмотки 1-2 через резистивный делитель R51-R50-R43 и в случае, например, неисправности оптопары не позволит микросхеме бесконтрольно повышать напряжение преобразователя.

Таким образом в этом 60-ваттном адаптере питания реализована трехкратная защита от превышения выходного напряжения допустимых пределов: оптопара в цепи обратной связи, транзистор Q34 в той же цепи, и стабилитрон ZD31, подключенный к 1-ой ноге микросхемы. Добавьте сюда еще защиту от перегрева и перегрузки по току (от короткого замыкания). Получается весьма надежное и безопасное для макбука зарядное устройство.  

В китайских зарядниках большая часть систем защиты выброшена, а также, в интересах экономии, отсутствуют цепи фильтрации ВЧ-помех и устранения статического электричества. И хотя эти поделки вполне работоспособны, за их дешевизну приходится расплачиваться бОльшим уровнем помех и повышенным риском выхода из строя платы питания ноутбука.  

Теперь, имея схему перед глазами и, представляя, как она должна работать, будет несложно найти и устранить любую неисправность.

В моем случае неработоспособность адаптера была вызвана внутренним обрывом резистора R33, из-за чего транзистор Q32 был всегда заперт, напряжение не поступало на 14-ую ногу контроллера, соответственно, напряжение на конденсаторе С не могло достичь уровня включения микросхемы.  

После пропайки резистора R33, цепь запуска микросхемы была восстановлена и схема заработала. Надеюсь, что эта статья поможет и вам починить зарядку от своего Макбук Про.