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[充电器] 【鉴别】从电路入手,鉴别极高仿ipad充电器(08/03更新)

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发表于 2012-7-30 18:03 | 显示全部楼层 |阅读模式

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本帖最后由 rollei120 于 2012-8-6 13:31 编辑

最近找到一个山寨的ipad充电器。拍了图片,大家看看是不是传说中的原装外壳的山寨机。我就不下结论了,免得跟上次一样,被人拍砖。
有图有真相:

                               
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拆开来,看看里面:

                               
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就外观来看,山寨的充电器USB口里面的编码印的没有原装的好,但仿真度已经相当高了。一般人,估计识别不出来。现在我们除了要普及化学知识,来对付食品安全外,还要普及一下物理知识,来鉴别山寨了。
这个仿制品的安全设计完全不合要求,对用户来说是非常危险的!电源的一般知识我就不重复了,感兴趣的,看我之前写的绿点充电器鉴别的帖子:http://www.shoudian.org/thread-273008-1-1.html

主控芯片是Active-semi公司的ACT365,规格书看这里:
http://www.active-semi.com/Data/Product%20Brief/ActivePSR/ACT365_Released_Product-Brief.pdf?phpMyAdmin=2557f460eb916599c56f453e620ef76a
Active-semi公司的东西,相对来说还是比较贵的,这个IC的规格书上说能做到12W。可是这个山寨的,最大到1.5A,7.5W就顶不住了。设计不到位,白白浪费了好IC!


有坛友,质疑上图标示安全距离的问题,我这里再解释一下。

体积小的不代表安全距离不够,上面那个山寨的做法是不对的。下面这张图是苹果的,你可以看到变压器次级的线是飞线到低压端的,图中那个黄色和黑色的,从变压器出来的线。这种线是3层绝缘性,外面再套上特氟龙绝缘套管。小体积的电源,普通布线距离确实很难达到标准,但是允许加绝缘片或绝缘套的办法去达到标准。
另外,你看ipad充电器的壳子里面的结构,有一个地方是伸出来的,这个刚好罩住的USB,把USB和变压器隔离开来。

                               
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下面这张图可以形象的解释加绝缘套和绝缘片的意义。相当于有一堵墙隔离了起来。

                               
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下面进入正题:如何鉴别。
从外观上鉴别,难度已经非常大了。除非是那些低档次的仿品,你可以看USB口有无编码,插脚那个金属头的做工,网上搜索一下,一大堆。如果遇到这样的高档次山寨,就比较麻烦了!
山寨只防外观,为省成本,里面能少就少。那我们就想办法,去鉴别里面的设计,当然是不拆机鉴别了。
先来专业一些的,测纹波,测负载。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。
第一种方法:测纹波。
拍张测试原装ipad充电器的图片给大家看看:

                               
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file:///C:%5CUsers%5CTOMMY%7E1.WAN%5CAppData%5CLocal%5CTemp%5Cmsohtmlclip1%5C01%5Cclip_image002.jpg
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1.998A,上面示波器显示的是在负载为1.998A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。
原装ipad充电器,在负载为2A的情况下,输出纹波的值,见右侧ΔV=84.8mV

                               
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file:///C:%5CUsers%5CTOMMY%7E1.WAN%5CAppData%5CLocal%5CTemp%5Cmsohtmlclip1%5C01%5Cclip_image004.jpg
苹果对纹波的要求是<100mV,具体的介绍见我之前的帖子,绿点充电器的鉴别:http://www.shoudian.org/thread-273008-1-1.html
看完原装的,我们来看看仿制品。这里先看看他在1.5A时的纹波,(因为,这个仿品到不了2A,只能到1.5A),见右侧“峰-峰值”=452mV,是原装的5倍多!

                               
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file:///C:%5CUsers%5CTOMMY%7E1.WAN%5CAppData%5CLocal%5CTemp%5Cmsohtmlclip1%5C01%5Cclip_image005.png
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。


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ipad充电器的负载曲线。电流最大可以去到2.1~2.1A,如果电流继续增大,充电器就会进入保护状态,输出电压会变成0V左右。

                               
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file:///C:/DOCUME%7E1/Lab/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image002.jpg
下面是仿制品的负载曲线,最大电流只能到1.5A!

                               
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file:///C:/DOCUME%7E1/Lab/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image004.jpg
从曲线上我们可以看到两者的差别,原装的电流可以到2.1-2.2A(我设置仪器在该点的测试时间为30秒)。仿品的只能到1.5A,再高电压就掉下去了。
这个方法的可靠性不如纹波测试,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2A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。

第三种方法:测试肖特基二极管的压降
这里,我们仍然借助仪器:万用表。万用表需要具有测二极管压降的功能。测试的原理图如下:

                               
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file:///C:/DOCUME%7E1/Lab/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image002.jpg
开关电源的次级端(低压端)原理非常简单,电流从变压器出来后,经过一个二极管(这种二极管的正向压降非常小,称作肖特基二极管),最后经过一个滤波电容,就到USB的输出端了。我们可以用万用表直接测量那个肖特基的压降,(注意:测量时充电器不要接市电,即充电器不需要工作)。万用表的红色正极表笔接USB的负极,即地线(或金属外壳),黑色负极表笔接USB的正极,即USB输出端VDD。这样万用表的电流会有GND正向流过二极管D1,回到万用表的负极。这样就可以测得肖特基二极管的正向压降电压了。
为什么测这个正向压降就可以鉴别出来?原因很简单,原装充电器上用的这个二极管很特别。型号是S10U45S(Diodes公司的产品),最大能通过10A的平均电流!山寨的,为了省成本,只用了普通的肖特基管:SR540。
具体见图片。

                               
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file:///C:/DOCUME%7E1/Lab/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image004.jpg
file:///C:/DOCUME%7E1/Lab/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image006.jpg
我们来看S10U45S的规格书中的曲线,用万用表测二极管时,流过二极管的电流大概是0.4mA,在曲线中,室温25度时,0.4mA对应的点大概为0.75V,也就是用万用表测改二极管的正向压降,应该不大于0.75V,如果正向压降为0.1V时,流过的电流至少要有1.1mA。我测了手中的几个ipad原装充电器,数值在0.05~0.08V。不同的万用表,可能测出的值会有不同,但应该会是<0.1V的。普通的管子,是做不到这么小的值的。欢迎大家验证,有问题请指正。
S10U45S的规格书可在这里下载:http://www.diodes.com/datasheets/sbr/SBR10U45SP5.pdf

file:///C:/DOCUME%7E1/Lab/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image008.png

                               
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  实物测试的图片:
  

                               
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file:///C:/DOCUME%7E1/Lab/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image010.jpg
有一点需要说明,前段时间,我收到一些S10U45S的样品,正向压降比规格书和苹果上面用的要大,用万用表测,大概在0.1V左右。不知道是次品,还是厂家更改了参数?有知道的,麻烦告诉我一下。如果厂家确实更改了参数,那这个鉴别方法就不可行了。
   
  


第四种方法:测量插脚上那个金属头到地线的电阻值
这个方法,依然要用到万用表,要求没有那么高,有测电阻的功能就行。
先来看看原理图,原装的充电器,金属头通过一个1K的电阻连接到地线:

                               
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实物图:

                               
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测试的图片:

                               
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我手上的这个仿品,金属头是没有接任何东西的,即它和USB外壳之间的电阻是无限大的。不过要加这个,不是太难的事情,成本也不是太高。说不定以后,山寨的也会加上去。


如果说的不对,请指正。
今天先写这么多,有空继续。

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    [LV.7]常住居民III

    发表于 2012-7-30 18:05 | 显示全部楼层
    里面呢?
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    该用户从未签到

     楼主| 发表于 2012-7-30 18:10 | 显示全部楼层

    别急,给点时间,我整理好了资料和测试数据再传上来。
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    该用户从未签到

    发表于 2012-7-30 18:17 | 显示全部楼层
    详细啊。。。学习学习
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    [LV.5]常住居民I

    发表于 2012-7-30 18:24 | 显示全部楼层
    我是来学习怎样鉴别的,坐等后续
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    发表于 2012-7-30 18:31 | 显示全部楼层
    我是来学习怎样鉴别的,坐等后续
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    该用户从未签到

    发表于 2012-7-30 18:39 | 显示全部楼层
    我有国行iPad1代,原装充电器,跟楼主的图片上的文字都有差别
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    [LV.Master]伴坛终老

    发表于 2012-7-30 18:40 | 显示全部楼层
    我也是来学习怎样鉴别的,坐等后续
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    发表于 2012-7-30 19:05 | 显示全部楼层
    假的那个外观还不错
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    发表于 2012-7-30 19:12 | 显示全部楼层
    占位等PCB
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    发表于 2012-7-30 19:16 | 显示全部楼层
    搬个板凳前排就坐{:1_292:}
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    发表于 2012-7-30 19:30 | 显示全部楼层
    首页留名学习了~
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    发表于 2012-7-30 19:41 来自手机 | 显示全部楼层
    很难辨认,只有裸才行。
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    该用户从未签到

     楼主| 发表于 2012-7-30 19:52 | 显示全部楼层
    lichp 发表于 2012-7-30 18:39
    我有国行iPad1代,原装充电器,跟楼主的图片上的文字都有差别

    外壳的版本很多,印着国行的山寨,看过一眼,不肯定是原装壳,还是仿的壳子。
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    [LV.Master]伴坛终老

    发表于 2012-7-30 19:53 | 显示全部楼层
    参观学习
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    [LV.9]以坛为家II

    发表于 2012-7-30 20:21 | 显示全部楼层
    等内部图
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    [LV.6]常住居民II

    发表于 2012-7-30 20:24 | 显示全部楼层
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    [LV.1]初来乍到

    发表于 2012-7-30 20:40 | 显示全部楼层
    没了? 想看看电路的区别
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    2016-1-27 09:14
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    [LV.1]初来乍到

    发表于 2012-7-30 20:41 | 显示全部楼层
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    2021-4-5 11:58
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    [LV.5]常住居民I

    发表于 2012-7-30 20:44 来自手机 | 显示全部楼层
    围观。。。。。。。。
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