前言
充電頭網拿到了一款很古老的電源,這款電源是Apple Cinema HD Display(23英寸DVI)顯示器的原配電源,型号為Cinema HD Display 90W Power Adapter,具備24.5V 3.7A輸出,支援正反插,簡直就是後來廣泛應用的磁吸接口的雛形。
與這款電源相對應的顯示器圖檔來源于網絡,可以看到顯示器延伸出一條線纜,然後分拆為DVI接口以及相關接口,同時連接配接到電源上。下面對這款電源進行拆解,看看内部是如何設計的。
蘋果90W擴充卡開箱
蘋果這款90W擴充卡外殼依舊是簡潔亮面設計,不過邊緣過渡明顯不是目前蘋果快充的圓潤風格,此外造型也不是方塊。
機身正背面中心設計有經典的蘋果logo。
機身一側設有品字電源線插口以及定制電源輸出接口。
插槽加深設計,可以更好的固定電源線插頭避免松動脫落。
魔改接口特寫,獨立子產品設計,具備正反插,堪稱USB-C接口的雛形。
另一側印有擴充卡參數資訊。
充電器型号為A1097,支援100-240V~50/60HZ 1.5A輸入,以及24.5V 3.7A輸出,通過了PSE、CE、UL認證。
測得充電器機身長度為111.92mm。
寬度為84.1mm。
厚度為30.43mm。
和蘋果96W充電器對比,機身長了一截。
拿在手上的大小直覺感受。
淨重約為333g。
蘋果90W擴充卡拆解
在對蘋果這款90W擴充卡有了基本了解後,下面繼續對其進行拆解,看看充電器用料做工如何。
沿接縫拆開擴充卡外殼,PCB正反面均包裹銅箔散熱,銅箔内部有絕緣闆與電路闆隔離。
銅箔采用黃色膠帶固定,電源輸出插座采用螺絲固定在另外一半殼體内。
輸出插座特寫。
從外殼中取出輸出插座,取出電源内部PCBA子產品,開始拆解。
連接配接到銅箔的接地導線。
使用遊标卡尺測量電路闆長度為74.5mm。
使用遊标卡尺測量電路闆寬為103.5mm。
厚度為21.7mm。
拆掉散熱銅箔的電路闆正面一覽,左側是PFC升壓電感和升壓開關管,右側是濾波電容,下方是LLC變壓器,左側下方是輸出整流管。
電路闆背面一覽,有一顆輔助控制的339四路電壓比較器,ST L6561 升壓PFC控制器,PFC升壓整流管以及L6571半橋驅動器和半橋開關管,開關管和晶片方案均來自ST意法半導體。
輸入端保險管特寫,耐壓250V 2A。
輸入X電容特寫。
輸入端壓敏電阻特寫。
共模電感特寫,綠色磁環,黃色和紅色漆包線繞制,外面纏繞絕緣膠帶。
整流橋來自強茂,GBL406,額定電流4A,耐壓600V。
薄膜濾波電容,1μF 400V耐壓,來自松下。
輸出的一級濾波電感,使用紅色漆包線繞制。
薄膜濾波電容,0.47μF 400V。
PFC升壓控制器來自ST意法半導體,L6561D,是一顆過渡模式的功率因數校正晶片。晶片具備精确可調節的輸出過電壓保護,具備低啟動電流和低運作功耗。
一顆電位器用于調節PFC輸出電壓,使用藍色膠水密封固定。
PFC升壓開關管來自ST意法半導體,STB20NM50,采用I PAK封裝,耐壓550V,導阻小于0.25Ω。
PFC升壓電感特寫。
PFC升壓整流管來自強茂,UF3J,耐壓600V,額定電流3A,超快恢複二極管。
濾波電容來自貴彌功,PAG系列小型化高紋波,105℃耐熱,壽命2000小時,450V耐壓,150μF容量。
0.022μF 630V薄膜電容,與主濾波電解并聯,過濾高頻幹擾。
兩顆200V 33μF電解電容,用于分壓,來自紅寶石,WXA系列105℃耐熱。
兩顆薄膜諧振電容。
電源使用ST L6571用于高壓半橋驅動,内置振蕩器,頻率可由外部電阻電容設定,支援外部邏輯信号驅動,也是現代LLC控制器的雛形。
開關電源初級晶片供電濾波電容,25V220μF。
為初級晶片穩壓供電的三極管,來自ST。
4.7μF 50V 電解電容,用于供電濾波。
兩顆開關管來自ST意法半導體 STD5NM50,NMOS,耐壓500V,導阻0.7Ω,IPAK封裝。
來自ST意法的LM339 四電壓比較器,用于檢測電壓電流,輸出控制信号送至L6571進行半橋驅動。
開關變壓器特寫。
肖特基整流管來自ST意法,型号STPS20H100C,耐壓100V,20A,用于輸出整流。
輸出濾波電感,紅色漆包線繞制。
輸出使用三顆濾波電容并聯,貴彌功KZE系列,35V 220μF。
兩顆黃色的Y電容,來自松下。
另外一顆是可控矽,用于電路保護功能。
下面是輸出端子小闆特寫。
小闆上焊接三條線,分别為輸出正負極和接地線。
接地線串聯1KΩ電阻與輸出負極連接配接。
五針接口特寫,支援功率檢測。
全部拆解完畢,來張全家福。
充電頭網拆解總結
蘋果Cinema HD Display 90W Power Adapter是一款顯示器的外接電源,這款電源具備24.5V,3.7A輸出,用于為配套的顯示器供電。
通過拆解發現,電源輸入輸出線均經過磁環,抑制高頻幹擾。電源為PFC+LLC拓撲,内部使用半橋驅動器搭配電壓比較器實作控制及保護功能,由單一功能晶片搭配其他晶片實作現代單晶片的功能。電源内部半導體器件均來自ST意法半導體。
由于年代久遠,MOS管導阻較大,和肖特基二極管均采用散熱片輔助散熱,降低溫升。内部電容均來自日系品牌。總的來說,電源的用料及做工都很紮實,在當時的條件限制下,利用高效率拓撲,設計出了相對高功率密度的電源。