Из чего состоит зарядка для ноутбука

Обновлено: 04.07.2024

Что находится внутри "универсальной зарядки" ноутбука и чем заканчивается

Модератор: MaxP

Что находится внутри "универсальной зарядки" ноутбука и чем заканчивается

Сегодня позвонил мне некий представитель некой российской организации, который предложил покупать у них блоки питания для ноутбуков, которые, по их словам, они производят сами. Услышал про хорошие радиаторы, современные технологии, SMD компоненты. И то, что клиент голосует рублем. Дабы ускорить процесс, предложил прислать пару собственных фотографий начинки этих самых блоков питания. Вот что пришло в ответ:

Также прислали фотографию корпуса. Ее явно взяли с просторов Интернета. Внешне - оригинальный блок.

Если у вас есть оригинальный блок питания Asus, надписи и форму можете не сравнивать. Для всех производителей ноутбуков их делают разные контрактные производители, и даже у одного и того же производителя "зарядок" для одного и того же производителя ноутбуков может использоваться разный дизайн этикетки и даже разная форма корпуса.

С просторов Интернета взял фотографию оригинального БП. Немного моего "творчества" для сравнения.

Сравнение начинки неоригинального БП с аналогичным оригинальным

Невооруженным глазом видно, что в оригинальном блоке питания куда больше компонентов, он собран намного лучше, многие элементы зафиксированы. Плюс вокруг него есть электромагнитное экранирование, которого на фото не видно. И поверьте, там ничего лишнего нет. Если бы на чем-то можно было сэкономить еще, заказчики и производители оригинального БП сэкономили бы. Средний срок службы оригинального БП - несколько лет, после чего он чаще всего тихо-мирно умирает. Разработчики думали и о качестве выходного питания, и о реакции на выбросы напряжения.

У неоригинального БП внутри нет ни фильтрации толковой, ни защит, ни экранирования, и элементная база будет явно хуже, чем в оригинальном. Радиаторы действительно имеют большую площадь рассеивания тепла, но с ними далеко не все так просто и однозначно. Даже потери на тонких проводах при полной нагрузке будут превышать допустимые. Такой блок легко может вывести из строя в любой момент чувствительную материнскую плату ноутбука. Ему для этого не нужны никакие броски напряжения и прочие внешние причины. Он просто сделан так.

Аналогично сделаны большинство неоригинальных/универсальных БП. Какие-то сделаны лучше, но в целом это не спасает от проблем. Удешевленная начинка, подобная приведенной на первых двух фотографиях, чаще всего кроется в более чем 90% "новых оригинальных блоков питания", продающихся в магазинах и сервисных центрах на территории РФ и ближнего зарубежья, с ценой от 500 до 2000 рублей и даже выше. Иногда можно отличить по существенному меньшему весу, но далеко не во всех случаях.

Даже с хвалеными универсальными FSP мне приносили в ремонт сгоревшие ноутбуки. После ремонта материнской платы и замены этого самого FSP на оригинальный БП клиент не возвращался. С FSP возврат был. Лучше FSP универсальные БП мне не встречались. Если кто-то покажет сделанные лучше с фотографиями внутренностей - буду рад.

Цены назывались в районе 300-400 рублей за блок. Ремонт материнской платы после такого сетевого адаптера - несколько тысяч, а после ремонта все равно надо купить оригинальный блок питания.

Теперь практика - что делать тем, кому нужно заменить сломавшийся родной сетевой адаптер ноутбука. Мой совет - брать б/у из комплекта ноутбука. Можно у меня, можно по объявлениям с рук, у сервисов, где угодно, но не в магазине и не с Китая заказывать. Убедиться, что кабель, разъемы и корпус без повреждений, на корпусе нет следов вскрытия. Вытащить батарею, подключить сетевой адаптер к ноутбуку, включить, зайти в BIOS и помять кабель тщательно. Ноутбук не должен отключиться. Затем загрузить операционную систему, нагрузить ноутбук посильнее, попользоваться, по возможности, несколько часов. После этого выключить ноутбук, отключить сетевой адаптер, вставить батарею, подключить адаптер, и убедиться, что идет заряд батареи.

И еще небольшое следствие того, что все производители ноутбуков заказывают сетевые адаптеры у одних и тех же контрактных производителей. Если сломалась "зарядка", к примеру, от Asus или Toshiba, вовсе не обязательно искать Asus или Toshiba. Критерии подбора:

По разъему - советую сравнивать внимательно. Существуют разъемы, отличающиеся размерами друг от друга менее, чем на 1 мм. В особо тяжелых случаях может закончиться поломкой материнской платы. Если разъем болтается в гнезде, это повод насторожиться. Кстати, если повреждено гнездо питания в ноутбуке, но "пока еще работает" - дешевле всего не тянуть. В последнем принесенном мне на запчасти ноутбуке началось с того, что сломался пластик гнезда, а закончилось тем, что выжгло материнскую плату вплоть до припаянного к ней процессора. Особенно опасно для все тех же моделей Dell, HP, Lenovo.

Для работоспособности ноутбука в первую очередь необходимо электропитание. Ведь даже наиболее ёмкие батареи требуют пополнения электроэнергии. В отличие от стационарного компьютера, составляющие ноутбука минимизированы до компактных размеров. В связи с чем, зарядка ноутбука осуществляется через отдельный адаптер, имеющий свойства преобразования напряжения.

Блок питания для ноутбука состоит из шнура питания с вилкой от 220В и разъема, между этими составляющими расположен прямоугольный пластиковый бокс, в который помещены радиоэлементы преобразования напряжения.

Задача блока питания состоит в том, чтобы поддерживать нужное напряжение и ток для заряда аккумулятора ноутбука. При достижении полного заряда, подача питания автоматически отключается, что происходит благодаря встроенному контроллеру.

В зависимости от производителя и модели ноутбука, он имеет разные блоки питания. Основные их различия в разъемах для подключения к ноутбуку и подачи разного напряжения и тока.

Рассмотрим виды блоков питания по разъемам для ноутбуков разных производителей:

Блок питания Aser. Для данных адаптеров применяют разъем Power jack 5.5х1.7мм.
Блок питания Asus. Такие адаптеры имеют похожую конфигурацию разъема, но есть отличие во внутреннем диаметре коннектора. Для таких блоков питания применяют разъем Power jack 5.5х2.5мм.

С такой разнообразностью разъемов к блокам питания становится понятно, что нет единственного утвержденного всемирного стандарта. Каждый производитель не ограничивается в деталях, и создает свои собственные стандарты.

Схожесть блоков питания к ноутбукам лишь только в одном, это одинаковое потребление напряжения. Оно составляет 220В, также есть страны, в которых оно 110В. Показатель рабочего напряжения блока питания имеет свой верхний и нижний пределы. Такие рамки позволяют функционировать адаптеру при нестабильном напряжении сети. Зачастую, чтобы ограничить региональную привязку, блоки питания для ноутбуков имеют порог от 100В до 240В. Такие блоки допускается применять в любой стране и с небольшими колебаниями сетевого напряжения, что очень удобно.

Каждый ноутбук имеет свою рабочую мощность. Покупая к ним блок питания, нужно обратить внимание на этот показатель. Данный показатель не должен быть меньше, так как перегрев и выход из строя блока питания гарантирован.

Чем же опасен адаптер питания с меньшей мощностью, нежели у ноутбука? Каждый элемент, будь то материнская плата, видеокарта, жёсткий диск и другие компоненты, имеют свою мощность, которая в сумме с запасом должна соответствовать мощности блока питания.

При несоответствии (заниженной мощности) у ноутбука могут возникнуть следующие проблемы:

не включается;
постоянные автоматические перезагрузки;
зависание в процессе работы;
характерные щелчки в области жесткого диска;
перебои работоспособности материнской платы.

Что касается выходного тока, так на этот показатель также стоит обратить внимание. Поэтому, присматривая блок питание для ноутбука нужно уделить внимание следующему:

вид разъема подключения;
номинальная мощность (Вт/W);
выходной ток (А);
выходное напряжение (В/V).

Учитывая преимущества переносного блока питания для ноутбука можно сказать, что его показатель КПД достаточно высок, он достигает 72%. Устройство легкое, имеет эргономические размеры. В большинстве моделей предусмотрен широкий диапазон рабочего напряжения от 100В до 240В, и частот от 50Гц до 60Гц.

Какие неисправности встречаются чаще всего

Наиболее распространенная проблема, возникающая при эксплуатации бука, это, конечно, разъем питания. Если мы придерживаем провод рукой, прыгая с кровати за стол и обратно, то обычно все в порядке. Но многие ли так делают? Взял машину и пошел, а блок питания ноутбука волочится сзади, создавая немалую нагрузку на разъем.

В этой ситуации чаще всего страдает не вилка БП, а гнездо ноутбука. Но замена гнезда не является темой статьи, а потому рассматривать мы ее не будем.

Не менее редко у блока питания переламывается провод. Обычно выходной, поскольку сетевой толщиной с карандаш и жесткий, как проволока, переломить сложно. Выходной же может переломиться как возле штекера, так и возле самого блока питания.

Сами же БП выходят из строя гораздо реже, но и это случается. Перенапряжение, перегрузка, удары, банальный брак – все случается. Бывает даже так: выключил вечером вполне исправный ноутбук, а утром он запускается от аккумуляторов, поскольку блок питания почему-то не работает.

Как заменить штекер или устранить повреждение провода

Начнем с самого простого – ремонта переломившегося кабеля питания ноутбука. Перекусываем провод в месте повреждения и зачищаем оба его конца.

Полезно! Если провод переломился под самый штекер (или блок питания), то придется немножко доработать сам штекер или втулку БП. Берем монтажный нож или простое лезвие безопасной бритвы и срезаем часть штекера (втулки).

Надеваем на провод две термоусадочных трубки разного диаметра. Это удобнее, надежнее и эстетичнее, чем изолента.

Теперь вооружаемся паяльником, тщательно облуживаем зачищенные места и спаиваем центральные провода. Надвигаем на место пайки тонкую термоусадку.

Греем трубку спичками, чтобы она «села». Спаиваем экраны, стараясь не пережечь изоляцию центральной жилы. Для этого в месте пайки на центральную жилу можно положить кусочек электрокартона.

Натягиваем вторую трубку, усаживаем ее газовой горелкой или зажигалкой, и дело сделано.

Если нет термоусадочных трубок нужного диаметра, то вполне подойдет и обычная изоляционная лента. Это будет не так эстетично, но вполне надежно.

Теперь кратко по ремонту и замене штекера. Такая операция может понадобиться при плохой заводской пайке, если провод переломился очень глубоко в оболочке разъема или мы желаем эстетики.

Отрезаем провод в месте перелома или выше. При помощи монтажного ножа разрезаем оболочку по всей длине. Выворачиваем ее, вытряхиваем внутренности, отпаиваем от штекера провода (если они уже не отвалились из-за плохой пайки) и получаем следующее:

Зачищаем отрезанный провод, облуживаем, припаиваем центральную жилу, тщательно ее изолируем. Припаиваем экран.

Берем разрезанную оболочку, подрезаем ее изнутри так, чтобы ее можно было установить на место и концы в месте разреза сошлись. Надеваем на оболочку термоусадку диаметром 10 мм, усаживаем ее прогревом над горелкой газовой плиты. Для передней части разъема берем термоусадочную трубку диаметром 13 мм. Надеваем, усаживаем и готово.

Что касается полной замены, то тут все очевидно. Все новые штекеры разборные. Отрезаем старый, припаиваем новый, не забыв перед пайкой надеть на провод оболочку. Припаяли, зажали кабель специальным обжимным лепестком (на фото ниже помечен стрелкой), надвинули на место пайки оболочку и все.

С проводами и разъемами вроде разобрались. Теперь перейдем непосредственно к ремонту блоков питания ноутбуков. Хотелось бы сразу предупредить, что для проведения ремонта необходимо обладать хотя бы минимальными знаниями радиотехники, уметь держать в руках паяльник и пользоваться измерительными приборами. Если все это в наличии, то можно начать.

Как вскрыть корпус БП

Прежде чем начать ремонт зарядного устройства для ноутбука, его нужно разобрать, поскольку практически все БП для буков неразборные. Тем не менее разобрать БП можно и без особых сложностей. Рассмотрим два варианта.

Вариант разборки 1

Вооружаемся обычным медицинским шприцом, заполняем его бензином. Тщательно проливаем шов БП по всему периметру. Ждем 5-10 минут и повторяем операцию.

Теперь берем отвертку с плоским жалом и свободно разъединяем части корпуса. Если не получается, повторяем процедуру.

Вариант разборки 2

К сожалению, бензин не всегда помогает – все будет зависеть от материала корпуса и метода его соединения. Если, к примеру, он сварен, то бензин не поможет. В этом случае вооружаемся ножом и молотком. Наставляем на шов нож и, слегка постукивая по нему молотком, проходим по периметру.

Тем же ножом разъединяем части корпуса.

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники. Важно! Стучим молотком аккуратно, контролируя силу, чтобы не прорубить корпус насквозь и не повредить сам блок питания. Не стоит стараться сделать все быстро и с первого раза. Если после одного прохода разъединить половинки корпуса не получается, лучше пройтись ножом с молотком еще раз.

Типовые схемы блоков питания ноутбуков

Прежде чем заняться ремонтом, разберемся в принципе работы БП буков. Для этого рассмотрим пару типовых схем БП для ноутбуков. Начнем с более простого.

На схеме цифрами обозначены узлы:

1 – блок входных фильтров и выпрямитель;
2 – генератор с ШИМ и силовым ключом;
3 – импульсный трансформатор;
4 – низковольтный выпрямитель;
5 – схема стабилизации выходного напряжения.

Сетевое напряжение, пройдя через сетевой фильтр, выпрямляется диодным мостом, сглаживается и поступает на импульсный трансформатор. Управляет протеканием тока через трансформатор задающий генератор, оснащенный мощным ключом на полевом транзисторе. Пониженное трансформатором напряжение выпрямляется низковольтным выпрямителем и через индуктивный фильтр подается на нагрузку.

Стабилизация выходного напряжения осуществляется при помощи обратной связи – напряжение с дополнительной обмотки поступает на оптрон узла стабилизации, а тот, в свою очередь, управляет работой узла ШИМ задающего генератора, изменяя скважность импульсов управления трансформатором.

Следующая схема более сложная, обладает лучшими, чем предыдущая, характеристиками, но принцип работы практически тот же:

На схеме цифрами обозначены узлы:

1 – блок входных фильтров и выпрямитель;
2 – генератор с ШИМ;
3 – температурная защита;
4 – импульсный трансформатор;
5 – силовой ключ на полевом транзисторе;
6 – низковольтный выпрямитель;
7 – схема стабилизации выходного напряжения.

Сетевое напряжение фильтруется и выпрямляется, затем поступает на импульсный трансформатор, который управляется ШИМ-генератором при помощи внешнего силового ключа. Пониженное трансформатором импульсное напряжение выпрямляется и подается в нагрузку. Узел стабилизации через оптопару представляет собой обратную связь для стабилизации выходного напряжения. Узел температурной защиты отключит БП, если температура его узлов (в частности, силового ключа) станет слишком высокой.

На этом, думается, можно остановиться, поскольку все БП для ноутбуков имеют такую же структурную схему и работают по одному и тому же принципу импульсного преобразования. Различия заключаются лишь в схемотехнике. Сложный узел имеет лучшие характеристики, простой – худшие. Но все они выполняют одни и те же функции. Так что, поняв, как работают блоки питания, схемы которых мы рассмотрели, несложно разобраться в любом другом.

Важно! Разобраться полностью, конечно, сложно, но выявить те узлы, что мы разобрали, можно будет без труда. А это главное, поскольку именно эти узлы чаще всего выходят из строя.

Проводим диагностику и устраняем неисправности на плате

Ну а теперь пошаговая инструкция по ремонту блока питания ноутбука своими руками. При этом подразумевается, что напряжение в розетке есть, а сетевой шнур БП исправен.

1. Визуальный осмотр. Внимательно осматриваем все элементы платы. Они должны иметь естественный цвет, без потемнения и пятен. Никакого внешнего повреждения. То же самое касается и дорожек на плате – ничего не почернело, не подгорело, все пайки красивые. Особое внимание обращаем на электролитические конденсаторы. Если их торец вздулся или вообще поврежден, то элемент придется заменить.

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники. Если входной высоковольтный конденсатор вздулся, то очень может быть, что пробит диодный мост. Поменяв конденсатор, не торопимся включать БП в сеть, а прозваниваем диоды моста. То же касается и низковольтной части – после замены конденсатора обязательно проверяем выпрямительные диоды.

2. Цепи защиты. К ним относится предохранитель, а в некоторых качественных БП еще и варистор, стоящий сразу после предохранителя (в наших схемах его нет). Сопротивление предохранителя должно равняться нулю, варистора – бесконечности.

3. Цепи входного фильтра. Все дроссели должны иметь минимальное (доли Ома) сопротивление. Токоограничивающий резистор – от 5 до 15 Ом.

4. Высоковольтный выпрямительный мост. Состоит из четырех отдельных диодов или выполнен в виде диодной сборки. Измерения каждого отдельного диода или каждого диода сборки проводим мультиметром, включенным в режим проверки диодов (не сопротивления!). В прямом включении прибор должен показать сопротивление в несколько сот Ом, в обратном – бесконечность. Сами полупроводники при этом выпаивать не нужно.

5. Силовой ключ. Если силовой ключ, роль которого исполняет полевой транзистор, внешний, а не встроен в микросхему, то его нужно прозвонить. Выпаиваем, прозваниваем сток-исток (режим проверки диодов). В обоих направлениях прибор должен показать бесконечность.

6. Импульсный трансформатор. В принципе, выход из строя импульсного трансформатора – дело довольно редкое. Но если ничего не помогло и есть схема под рукой, то можно его выпаять и прозвонить обмотки.

Важно! Прозвонка трансформатора далеко не всегда может выявить его неисправность. К примеру, наличие короткозамкнутых витков выявить тестером невозможно. В некоторых случаях более эффективным методом является визуальный осмотр.

7. Низковольтный выпрямитель. Для проверки диодов низковольтного выпрямителя их придется выпаять. В остальном они проверяются так же, как и диоды высоковольтного моста.

8. Цепи выходного фильтра. Дроссели фильтра прозваниваем так же, как и дроссели входного фильтра.

Вот, в принципе, и все действия, которые может выполнить непрофессионал. Более сложную неисправность без специальной подготовки и приборов, увы, обнаружить, а следовательно, и устранить не удастся. Придется обратиться к специалисту.

Вот вроде и все о ремонте блока питания для ноутбука. Надеемся, что приведенная информация будет полезной, а ремонт пройдёт успешно.

Сетевое напряжение поступает через предохранитель F1 и экстратоковую защиту на силовом терморезисторе RT1 на входной дроссель L1, подавляющий помехи. Далее следует мостовой выпрямитель на диодах D1-D4. При нормальной работе на конденсаторе С4 выделяется постоянное напряжение около 305V. Этим напряжением питается импульсный генератор на основе микросхемы U1 и импульсного трансформатора Т1.

Резисторы R3 и R4 создают пусковое напряжение питания микросхемы U1, необходимое для первичного запуска её генератора в момент включения питания. Генератор запускается, и дает первые импульсы на затвор ключевого транзистора микросхемы. На выводе D U1 возникают мощные импульсы тока, который протекает через первичную обмотку трансформатора Т1. Это приводит к наведению во вторичных обмотках напряжения. Обмотка Т1 4-5 служит для рабочего питания микросхемы, на которое микросхема переходит после удачного запуска блока. Выпрямитель состоит из диода D6 и конденсатора С10. Если запуск прошел нормально, что стабилитрон VR2 открывается и через него на контроллер U1 поступает питание. Теперь контроллер с режима запуска переходит на рабочий режим.

Вот вкратце, описание работы блока питания. Теперь переходим к «типовым» неполадкам.

1. Блок не работает, в сеть включаем, а на выходе напряжения нет, никаких звуков, никакого стрекотания тоже нет. Самая распространенная неисправность. Здесь может быть неисправность как на входе, так и на выходе (о банальном обрыве в сетевом шнуре или выходном шнуре говорить не будем), так и в самом импульсом генераторе.

Итак, если блок питания не работает, а предохранитель F1 цел, то лучше всего начинать поиск неисправностей с проверки напряжения на выходе сетевого выпрямителя.

Это напряжение должно составлять около +305 V (во всяком случае в пределах 280-310V), при питающем напряжении сети переменного тока равном 220 В. Кроме того, проверьте с помощью осциллографа амплитуду пульсаций этого напряжения. Если напряжение существенно ниже вышеуказанного значения или вовсе отсутствует, проверьте выпрямитель сетевого напряжения. Повышенная амплитуда пульсаций при пониженном напряжении указывает на неисправность конденсатора С4 либо на обрыв диодного выпрямителя на диодах D 1-D4.

Полное отсутствие напряжения на С4 говорит о обрыве в цепи от сетевой вилки до С4. Очень возможно сгорел RT1 или диоды моста, дроссель L1. Но если предохранитель все же цел, то неисправность может быть в банальном дефекте пайки (расшатан какой-то вывод в этой цепи, поврежден коррозией), трещине в печатной дорожке. Отключите от сети и найдите неисправность путем прозвонки цепей.

При перегорании предохранителя повторное включение имеет смысл проводить подключая источник питания к сети через лампу накаливания на 220V мощностью не менее 100W. Это позволит обезопасить другие части схемы, которые «спас» предохранитель. Например, при КЗ в С4 при повторном включении в сеть предохранитель может не успеть сработать, что приведет к повреждению диодов выпрямителя, обмоток дросселя и др.

А лампа накаливания ограничит ток К.З.

Перегорание предохранителя (или пробой диодов выпрямителя, резистора RT1) скорее всего связано пробоем (междуобкладочным замыканием) конденсатора С 4. Дополнительным признаком пробоя конденсатора может быть изменение формы его корпуса (выбухание донной части, разрыв её). Реже это связано с пробоем транзистора микросхемы U1.

Следует знать, что пробой мощного переключательного транзистора микросхемы не обязательно бывает самопроизвольным, а часто вызывается неисправностью какого-либо другого элемента. В частности, в рассматриваемой схеме это может быть обрыв одного из элементов демпфирующей цепи D5, R6, С6, VR1, R7, а так же наличие короткозамкнутых витков в первичной обмотке трансформатора Т1.

Поэтому перед заменой микросхемы в случае пробоя выходного транзистора желательно проанализировать возможные причины его выхода из строя и провести необходимые проверки, иначе для устранения неисправности придется запастись большим количеством дорогостоящих, мощных транзисторов.

Кроме того может быть и междуобкладочное замыкание СЗ. Но при этом перегорает только предохранитель.

Если напряжение +305V есть на С4 это говорит что цепи первичного выпрямителя исправны и неработоспособность блока питания может быть связана с неисправностью в генераторе на ИМС U1 и трансформаторе Т1.

Хотя не следует исключать и обрыв в печатных дорожках или некачественных пайках. Перед принятием решения о замене трансформатора необходимо выяснить, не было ли причиной этого обрыва короткое замыкание в цепи первичной обмотки, например, пробой выходного транзистора U1 (не должно звониться в обоих направлениях между выводами D и S U1).

Возможно аварийное состояние блока из-за короткого замыкания во вторичной цепи. Либо ошибочного состояния системы контроля вторичной цепи из-за повреждения U3 или в элементах её «обвязки». Замыкание во вторичной цепи чаще всего возникает из-за пробоя одного из электролитических конденсаторов.

Пульсация источника питания (кратковременный запуск при включении в сеть, без перехода на рабочий режим) может быть вызвана неисправностью в цепи выпрямителя на D 6, С 10, а так же стабилитрона VR2.

Читайте также: