本帖最后由 rollei120 于 2012-8-25 17:28 编辑
可是我要告诉大家的是，现在你未必能从外观上鉴别出真假来！网上和市面上售卖的所谓苹果原装充电器，猫腻太多！一些商家为了追求利润，可谓绞尽脑汁，看看国内的食品安全问题，就知道了！现在的商家不再是以前那种用仿制的外壳来造假，而是采用了原装外壳+仿制的电路板的方法。因为外壳是原装的，每一个细节，包括序列号，USB内特有的编码都有，所以普通人只要不拆开来，是觉不可能知道这是一个冒牌货。我们只能感叹奸商的智慧！{:1_301:}
为了追求利润，仿制品必然是偷工减料的！在一般人的印象里，充电器只是个简单的产品，功能更是简单，只要能充电不就可以了吗？哪里有那么多的要求？几年前，我的想法也是这样的，直到我从事电源设计的工作后，这是才改变了看法。充电器虽然功能简单，但是要求却是很多的，尤其是安全性方面！（今天先开个头，等有空再续）
今天继续，关于外壳的问题，我不是行家，也不能从外观上一眼就能区分出来。这方面我就不多发言了，还是闭嘴的好。{:4_323:} 我想先来谈谈一个充电器的基本原理和应该要达到的要求。有兴趣的朋友可以看看这本书《PowerSupply Cookbook》第二版，作者是MartyBrown，有中译本。这里写的东西有些也是参考和引用此书的（中译本）。如有不妥处，欢迎大家指正。 一，线性电源和开关电源 这里拷贝一个比较表，给大家了解一下：
基本线性电源电路图：
正激式变换（Buck converter ）：
升压式变换（boost converter）：
从原理图上来看，开关电源里的开关（SW），就是通常所说的，开关三极管或MOS管。线性电源里，三极管需要工作在放大区，这会消耗许多能量。开关电源则是让三极管工作在饱和区，只有导通和断开两种情况，三极管在这种状态下，自身的耗电量很少，因此能够提高转换的效率。 二，开关电源要通过的认证 开关电源的要求有很多，我个人觉得对普通消费者来说，安全是首要的，这也是我为何要谈认证的原因。
一般来说手机充电器的安全测试标准是：EN 60950-1 ，我们国家对应的是GB4943-2001 （可能现在已经升级版本了）。里面涉及的项目太多，其实我也不完全理解所有的内容。这里我举例2个标准里关于安全的条款。
1, 是Electric strength, 翻译过来叫抗电强度，见下图。
找到份中文的资料，
看图中红色标记，比如我们的充电器用220V交流电，要达到加强绝缘，需要用3000V的高压进行测试（好像后来的标准，降到2500V了），测试时间是60秒，该电压施加于AC输入端和低压输出端，要求如下图所述。
不是每个工厂都会100%检测对该项目的，有些是抽检，有些则不检验。也算是符合国情{:1_301:}
2,是爬电距离与爬电间隙，网上找的一些资料。一般充电器里规定这个距离好像要大于5mm。有错的话，请指正。
我们来看看一个实例，手上有个赛尔康生产的1A充电器，看看人家是如何做到在小空间里满足距离要求的。见下图。
图中白色的是塑料绝缘片，一共有两个。这个绝缘片，是需要开模具的，一般的工厂都不太愿意花这个钱，大多都用麦拉片去做（当然这样也可以，只是一致性不好控制），更别说山寨厂了。 继续码字，我的废话比较多，今天还不谈鉴别的事。想谈一下EMC和纹波。 EMC是个硬性的指标，产品要卖到欧洲、美国，是一定要通的。（当然，也不排除用钱买通的情况。国内的3C认证嘛，大家都懂的。）EMC要做得好，我认为布线是其中关键的一环。这里摘录书中的一个布线原理图
看上去挺简单的，具体到实践中，可能就未必那么简单了，搞过设计的人应该明白的。 再贴张EMC测试中的一个数据，这样形象些，这是传导干扰测试ConductedDisturbance其中的一项。
这个充电器超标严重！工程师看到这样的图，头都要大了。 接下来，说说纹波（ripple），关于他的定义和危害，百度上有，自己可以搜索一下。 纹波这个指标一般都由厂家自己决定，有些人定的宽松些，比如电压的5%，如果输出是5V，则纹波<250mV。我们来看看苹果是如何要求纹波的。在苹果给出的“配件测试规格（第9版）”里是这样说的。
我标示了两点出来： 1， 测试时外部用的滤波电容只用0.1uF！许多厂家都会加多个10uF或者47uF。 2， 每个输出端口的纹波值要<100mV,负载从0一直到2.1A （当然1A的充电器负载到1A就可以了） 要做到<100mV，对于一般的厂商来说，不是件容易的事，尤其是2.1A的充电器。 ---------------------------------------------------------------------------------------------------- 今天转入正题，开始谈谈鉴别的方法。针对两类人，一是手上有仪器的专业/半专业人士，二是手上没有仪器的普通消费者。 用仪器鉴别，准确度最高，但不一定人人都有。有三种方法：测纹波，测负载，测EMC。 先说测纹波。 我们需要两种仪器，一是电子负载（如果没有，可以用功率大的水泥电阻模拟一个），二是示波器。 拍张测试原装绿的充电器（伟创力Flextronics版本的）的图片给大家看看：
上面的是示波器，下面的是电子负载。注意图中红线框中的数值，下面显示了电压是5.00V,输出电流是0.998A，上面示波器显示的是在负载为0.998A的条件下，USB输出端的纹波值（峰峰值，peak-peak）。下面是我截取示波器的图片。 伟创力Flextronics版本的原装绿点充电器，在负载为1A的情况下，输出纹波的值：
设置的档位是100mV每格，示波器测量的峰峰值为32mV，即0.032V。 我们把他放大些，下面这张是把档位设置在20mV每格。示波器测量的值为24.8mV。（档位不一样，会影响测量的精度，数值会有些偏差，属于正常的）
看完原装的，我们来看看仿制品，该仿制品的图片，我会在后续的鉴别法中贴出了给大家看。这里先看看他在800mA时的纹波，（因为，这个仿品到不了1A，只能到800mA）
档位是每格500mV，看右边的测量值，高达1.76V！这是一个什么概念？如果它的输出电压设在5V，那么加上这个交流纹波后，电压范围将是：5 +/- 1.76/2=4.12~5.88V 说到这里，大家可以看到两者的明显差别。充电器有许多的测试参数，为何选择纹波做为辨别的依据？ 从我个人的工作经验来说，要控制好纹波，是一件很据挑战性的事情，尤其是在有空间限制的前提下，需要充分考虑方案，布线，元件等方面的因素，仿品想做到这一点，我个人觉得是不可能的，除非用一样的方案，一样的电路，一样的元件。 另外，从苹果官方给出的配件硬件规格里，对纹波也有具体的要求，大家可以看下面这段话（前面说过的）：
测试时只用0.1uf的电容去滤除外界的干扰，纹波值需要小于100mV。我相信能做到这一点的话，也没用必要做仿品了。就算是国内某些品牌也做不到这一点。 第二种方法，测负载能力。 如果手上没用示波器的话，大家也可以单独用电子负载或大功率水泥电阻，测试一下。准确性会低一些。 这是原装绿点（伟创力版）的负载曲线。
这是仿品的负载曲线。
从曲线上我们可以看到两者的差别，原装的电流可以到1.2A（我设置仪器在该点的测试时间为30秒），在1.5A时，电压会下降到3.7-3.8V的样子。仿品的只能到800mA，再高电压就掉下去了，这也是有些人反映的充电是闪屏的原因。 前面我提到，这个方法的可靠性不如纹波测试，是因为，要提高负载的能力相对来说要容易一些，哪天那些山寨的改进一下电路，做到1A负载也不是太难，成本会增加一些而已。国内某些品牌都是可以做到的，只是纹波这一指标做不到。 最后是测EMC的方法。 用仪器辨别的，第三种方法更专业一些，要用到的仪器比较贵。这个参数是我在前面介绍充电器理论里提到的：传导干扰测试ConductedDisturbance。这需要用到专业的EMI测试仪器，具体就不多说了。我们来看看测试结果。 首先还是原装绿点（伟创力flextronics版）
其次，来看看国内某品牌的。（不是上面提到的山寨货）
大概解释一下，蓝色的数据是QP值，类似最大值吧，红色的线是AV值，即平均值。图中蓝色和红色各有一条limit line，对应颜色的曲线如果超过它们上限上限，就有可能超标，不合格。 从数据上看，两个充电器都能达到标准，但曲线呈现的特征完全不一样。苹果的很有特点，在谐波频率点的数值很大，其他的则非常小。另一品牌的，虽然也有这样的特性，但没有那么明显。 这里解释下什么是谐波，拿苹果的数据来说，我们可以看到第一数值很高的点，这一点的频率值是F1=164KHz（当时测了，没贴上来而已），那么谐波频率F=2XF1，3XF1，4XF1，5XF1…如此类推，在图上，你可以找到二次谐波：2XF1=164X2=328kHz, 三次谐波：3XF1=492kHz….以此类推。 之所以说这么多谐波的问题，是因为和我后面提到的“如何在没有专业仪器的条件下的鉴别方法”有关，到时候需要用到这些理论。 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 今天继续，开始谈谈不用专业仪器的鉴别方法，暂时只针对伟创力版本的苹果绿点。其他的充电器，仍然需要时间去了解。 鉴别方法有两种，外观和非外观的方法。 我一开始就犯了个错，断定市场上有“原装壳”的山寨版。结果被拍砖无数！我承认这个说法是听来的，从某些人士那里，仍然需要一些实物去证实，看看以后有没有机会能见到吧。后来一个偶然的机会，搞到个山寨货。为此研究了下外观，就我的眼力来看，有那么一点点的不同，如果手上没有原装的对比，我是没有办法分辨的，姑且认定为“高仿外壳”吧。贴几张图片给大家看看，（我的水平就只能拍成这样了）
从上面这些图片来看，两者的差别不是特别的大，要鉴别难度很大。 下面的图片将是鉴别的关键，大家可以回顾一下我之前说过的安规的内容，为了保证安全，安规里要求电源的高压侧（110-240v ）的元件和低压侧的元件，他们之间的爬电距离和电气间隙要满足一定的距离，比如5mm 。绿的体积非常的小，要拉开元件之间的距离是不可能完全做到。怎么办？可以在元件之间加一片绝缘片，以此来达到距离要求。这也是下面这张图鉴别的原理，原装的绿点会在USB 的外壳加套一个麦拉的绝缘片，而山寨的是没有的。至于这个绝缘片的具体样子，大家可以搜索一下，我就不拆手上的了。（心疼）
需要强调的是，现在的山寨货没有加，不代表以后他们不会去改进（或许已经有更新的版本，不敢肯定），毕竟加一个黑色的塑料片，成本不过是几毛钱，甚至几分钱而已！ 下次再说，不靠外观如何鉴别。 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
今天继续，来谈谈非外观鉴别的方法，该方法暂时只适用于苹果原装绿点充电器，其他的我还没有做过实验。 我们需要准备的设备： 1， 被测的绿点充电器 2， Iphone手机和数据线。或者用5欧姆（功率要大于5W）的大电阻。 3， 最关键的是要一个有中波频段的收收音机。（有长波的话更好，估计很少人有了.中波的拥有的人不知道多不多。）
接下来是测试的步骤： 1， 先确定测试点周围没有其他电器设备在工作，比如电视机，冰箱，电脑等。 2， 把绿点充电器接入市电 3， 给iphone充电，iphone的电量最好<70%，这样充电器输出的电流会比较大。不用手机的话，可以用5欧姆的大功率电阻。 4， 把收音机转到中波频段（530-1600KHz），收音机与充电器和手机之间的距离要在30cm-50cm左右，这个距离有可能需要调整，具体要看收音机的接受能力。 5， 调谐收音机到这些频段：656KHz、820KHz、984KHz、1148KHz、1312KHz、1476KHz （如果你的收音机有长波的话，可以看164KHz这个点，依据收音机的能力调整距离） 6， 如果是山寨的绿点充电器，那么当你打开收音机的那一刻，你将会听到很大的噪音，无论你调到哪一个频点，结果都是一样的：巨大的噪音。只要当你拔掉充电器，你的收音机才会安静下来。 7， 如果是原装的绿点充电器，你的收音机只会在步骤5中列出的这些频段（实际你只要看前3个频点就足够了）接收到噪音，其他频段则非常安静。
接下来，说一说原理。之前我给大家看过原装绿点的传导干扰测试Conducted Disturbance测试数据。
从上图和我用示波器测试的纹波频率来看，原装绿点的开关频率应该是164KHz，且其辐射的频率很有特点，在谐波频率点上，辐射值很大，在非谐波点上，辐射值非常小。二者相差差不多有30dBuV。步骤5中的频点是164KHz的4、5、6、7、8、9次谐波。 充电器在工作时，相当于一个发射站，不同的方案采用的开关频率是不一样的，山寨仿品不可能做到原装那样的辐射特性。而我们的收音机原理和EMC测试仪是一样的，同样是接收空间的无线电波，这样我们便可以通过特定的频点来判断该充电器是否有问题。
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发表于 2012-6-12 20:54
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