佳的美数码像框电源 PA005A-05010CN 拆解与改造

(佳的美你妹的学 OPPO 把型号搞这么长啊!)之前说过要吐槽 THX202 ,这就是一个基于 THX202 的开关电源,于是拆开分析一下。

啥都可以马虎,但是吐槽必须快、准、狠啊!

外观,方方正正的,而且体积小巧,比较方便携带。原输出为 2.5mm 针口插头,外负内正。

铭牌,刻上去的,有点看不清。输出为 5V 1A ,输入标称只有 0.13A ,但是我实在不觉得这么小的东西能有 PFC 。电源本身也是佳的美自己制造的。

T6 六芒星螺丝。看到这玩意我突然觉得这只电源有股淡淡的装文明用语的味道。得瑟啥呀,哥有 T3 一直到 T20 的螺丝批~~

这不就开盖了嘛。咦,看起来还不错的样子。开关变压器的做工不错,磁心是 EE16 的,但是看得出来是国产的。初级、次级均为 π 型滤波,没有马虎的痕迹。电源中多处注胶,应该是为了固定,整块板子也是做得无比的紧凑。主开关是通华芯的集成开关方案—— THX202 ,也就是本文吐槽的主要对象。

(下面开始批斗会……)

说说 THX202 的缺点吧:

  • 没有加电延迟启动的设计(这个还好,不算槽点);
  • 待机功耗 250mW 不算太低(这个其实也能忍,但是现在能做到 150mW 甚至更低的芯片满大街了);
  • 使用 BJT 做功率开关,工艺落后效果差(怪不得待机功耗下不来);
  • 没有内置高压电源,需要反馈绕组供电(!);
  • 最大工作频率仅 81kHZ (既不利于体积控制又不利于过滤开关噪声);
  • 振荡器不带 Jitter ,EMI 控制没做好。
  • 引脚多(很多其它的方案仅有源极、漏极、低压源以及控制四个脚),排布杂乱,制板时不容易控制高压回路的长度(会大大增加产生的电磁干扰);
  • 不好贴散热片(只有像 TinySwitch 、VIPer12/22 这样一边四个脚全为源极的才能比较可靠地固定散热片);
  • 多余引脚没有去掉,留下绝缘问题给电源制造商去解决(然后多半成了安全隐患);
  • 外部辅助元件偏多(不是很明显)。

不过 THX202 也有些优点:

  • 便宜(在 VIPer22 面前不成立);
  • 完整的 PWM ;
  • 工作频率可在 32kHz 到 81kHz 内调整,可用于有特殊要求的场合。

最后这个电源输出中的干扰也是很明显的。稍后动手改改吧,下面拆解继续。

侧面瞧瞧,初级电容是 4.7μF × 2 ,电感采用一只色码磁珠,电感量为 2.2mH 。整流部分用的 4 只 1N4007 ,在小巧的电源中占去了不少面积。没有奢侈的共模抑制变压器,或者压敏电阻、NTC 一类的,毕竟比较鸡肋而且体积也太大。如果把四个整流管改成贴片桥堆并且采用引脚设置更合理的单片开关的话次级应该能做得比这小一些。给 THX202 供电的电路中有一只 FR107 快恢复二极管用于整流,还有一只 25V 47μF 的电容,几乎是我目前见过的最大的初级低压电容。当然,国产电源里面的电容多半是大陆产的杂牌货。电路板是纸基板。

背面。THX202 需要三只无极性电容来工作,每个个子都不小,都是 1206 封装的。C2 为定时电容,调节 THX202 的工作频率就靠他了。IC 背面为了绝缘开了槽,光耦背面也是,但是变压器背面未开槽。

次级面积较小,背面也就拥挤多了,主要是光反馈回路的电阻跟电容。另外还有一只 1.50kΩ 的精密贴片电阻作为负载用于防止电源自激振荡。

细看高压滤波电路以及钳位尖峰削减电路。

Y 安规电容,待会把它做掉,我可不喜欢手麻的感觉跟音箱的嗡嗡声。

右边是一只 TL431 基准电压,如果采用贴片封装的版本的话能小上不少,次级拥挤的状况会得到很大的改善。

次级的滤波电路,470μF × 2 外加工字电感,对于一个输出 1A 的电源来说有点抠了(和坑爹的魅族 UP0510 相比就不算啥了,后者的开关频率虽然比前者高一倍,但是仅有 220μF 的单电容输出滤波,接根 USB 线能让在另一头的调幅收音机受到严重干扰)。整流管同样是 2A 40V 的肖特基管。


拆解图到此为止,下面开始下手改造。

首先干掉 Y 电容。并且把容量稍显不足的整流管换成 5A 40V 的 SB540 (其实该换成 SK54 的,比较节省空间而且手头比较多),并且给整流管套了个磁环。磁环其实挺蛋疼的,作用不大,但是总比呆在杂物堆里面强。然后次级的电容换成了 nichicon UD 16V 470μF + Rubycon YXG 6.3V 1000μF (嘘,低调,低调!)。然后就是套路部分了,工字电感拿自己用节能灯变压器磁芯绕制的电感替换,轴向引脚保险丝换成玻璃管保险丝。电感外面弄了热缩膜,并且拿塑料片确保隔离。电感占据了原来 Y 电容的空间。

输出线上套了个磁环,绕了几圈并用热缩膜封好,希望能抑制掉一点高频的共模干扰。

头子拿淘宝上买到的 MiniUSB 插头套料改掉了,因为正好缺一只 MiniUSB 的电源适配器,我不喜欢带着转接线到处转。以前有只夏新的手机电源,也是 MiniUSB 接口,做工超赞,结果和旧手机一起被爸妈给扔掉了,擦!


既然提到了那只夏新的电源,那就把它的遗照发上来供大家自己评判吧。夏新 A628 手机的随机配件,型号应该是 TM350 ,5V 600mA 输出,玻璃纤维基板,初级 TO-92 封装的东西是 ActiveSemi 的 ACT30AHT 单片 PWM 开关驱动器。外观图可以搜到


至于魅族 UP0510 ,网上搜不到拆解,在这里我也只能提供开关变压器跟纸基板 PCB 的正面照以证明我曾拆过它了,因为其余的部分早在好几年前就进了垃圾筒。跟上面的夏新的手机电源一样是 ACT30AHT 加上 13003 BJT 开关管,输入为万裕 400V 4.7μF × 2 加上色码磁珠的 π 型滤波,初级比次级复杂得多,次级很粗糙地用了两只 1N5819 并联整流,并且是单电容滤波,寨气外漏。不记得背面是否有 TSM1051 ,但是钽电容肯定别想了。当初是因为 Y 安规电容带来的漏电现象才拆掉的,暴力开壳的时候可怜的 ACT30AHT 被划伤了,并且掰断了钳位尖峰削减电路里面的一只 FR107 快恢复二极管,二者的残骸下面也有照片。外观也只能再次靠 Google 了

顺便提一下,ACT30AHT 是只很有意思的开关驱动器,内部的管子是只低压大电流管,用在高压离线电源中时和主开关是共基放大组态,只扩电压不扩流,应该也可以用在低压隔离应用中吧。引脚和 Power Integrations 公司的 TOP Switch 系列一样少到了登峰造极的三根……

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