Суицидальный блок питания ASUS?

Я играл с разборкой блока питания ноутбука Asus (19 В, 4,74 А) и наткнулся на это странное расположение в цепи, где сразу после мостового выпрямителя есть полевой МОП-транзистор (Q1, канал N), который может создавать <1 Ом. подключение от источника + (330 В пост. тока) к минусу. Кажется, это его единственная функция, и, кажется, это может привести только к перегоревшему входному предохранителю. Дальше по линии, как вы можете видеть на моей грубой схеме, находится, конечно же, переключающий МОП-транзистор (Q2), питающий трансформатор SMPS. Кто-нибудь из вас, инженеров, скажите, что, черт возьми, является целью этой нелепой схемы, если она предназначена для защиты от перенапряжения/всплесков, не будет ли MOV намного дешевле, чем MOSFET, и не приведет ли это к кирпичному устройству? после такого случая? Мне очень любопытно услышать ваши мысли! Заранее спасибо!

РЕДАКТИРОВАТЬ Я как бы солгал на схеме, L4 на самом деле является своего рода трансформатором, вторичная обмотка которого идет к MCU, он виден на плате как трансформатор с желтой лентой с широкой полосой медной фольги сверху. к вашему сведению

введите описание изображения здесь

введите описание изображения здесь

Откуда вы знаете, что Асус сделал это?, есть сотни китайских клонов.
О, я вынул его из фирменного пластикового корпуса, а он оказался от ноутбука Asus... Конечно, не Asus его сделал, а какой-то подрядчик в Шэньчжэне, я думаю, но все же...
Невозможно быть уверенным, не имея его в руках, но Q1, похоже, является частью импульсного регулятора режима повышения напряжения, который используется при низком (110 В) сетевом напряжении переменного тока. Это делает изолированный регулятор напряжения более простым.
Если он шел с ноутбуком, то он настоящий, если вы его купили, то, вероятно, нет, клонов больше, чем оригинальных расходных материалов, они все имеют одинаковую шелкографию.
возможно, для коррекции коэффициента мощности с помощью ШИМ с синусоидальным управлением. Предположим, что ASUS ошибается.
Я как бы согласен с идеей @user287001 о том, что это повышающий преобразователь, повышающий входное напряжение через L3, L4. Ограничены ли SMPS диапазоном входного напряжения, что рабочий цикл не может компенсировать от 110 до 220 В переменного тока без повышающей схемы?
Я понимаю, однако, что повышающая схема PFC - это практически повышающий преобразователь, настраивающий время для достижения улучшения коэффициента мощности. Используется ли эффект повышения напряжения для компенсации входного напряжения 110 В, или SMPS может справиться с этим, напрямую регулируя свой рабочий цикл?
После моего предположения в вопрос добавлена ​​​​дополнительная информация. Схема сложнее, чем предполагалось изначально. Комментарий о повышении напряжения, если это необходимо для упрощения фактической схемы блока питания, следует рассматривать только как предположение, основанное на скудной информации. Попытка сделать ток, потребляемый от сети переменного тока, более синусоидальным (= коррекция коэффициента мощности для электронных нагрузок) также может быть исходной основной целью, а возможность сделать фактический блок питания более простым за счет нормализованного входного напряжения может быть только удачным побочным продуктом.
иногда короткое замыкание является преднамеренным, так что устройство действительно может выбрать собственный предохранитель, что-то вроде лома.
Основная претензия к ASUS заключается в том, что их компьютеры НЕ будут работать с обычными блоками питания; у вас должен быть оригинальный блок питания ASUS. Что-то вроде шнуров питания iPhone. Хотя мой компьютер ASUS довольно хорош, мне посчастливилось найти блок питания ASUS в магазине Fry's Electronics, Манхэттен-Бич, Калифорния... который сейчас не работает. Моя следующая машина НЕ будет ASUS!
@ richard1941 о каком поколении ноутбуков вы говорите? Большинство ноутбуков Asus, которые у меня были, и почти все ноутбуки, кроме Apple, имеют стандартный разъем постоянного тока с плюсом и минусом, и мне все равно, какой бренд качает электроны. Или теперь есть более умные вилки с дополнительными коммуникационными контактами, которые проверяют идентификатор зарядного устройства?
@richard1941 У меня есть хороший опыт работы с множеством разных ноутбуков, включая Asus, от управляемого настольного блока питания. Никаких проблем.

Ответы (2)

Как указывает другой ответ, это похоже на активную коррекцию коэффициента мощности.

Коэффициент мощности представляет собой отношение активной мощности (краткосрочная средняя скорость передачи полезной энергии) к полной мощности (среднеквадратичное значение напряжения, умноженное на среднеквадратичное значение тока). Максимально возможный коэффициент мощности равен 1 и достигается, когда форма волны тока точно пропорциональна и совпадает по фазе с формой волны напряжения.

обратите внимание, что многие источники будут говорить о коэффициенте мощности с точки зрения фазы, это мировоззрение имеет смысл, когда вы обсуждаете двигатели переменного тока, но на самом деле не имеет смысла при обсуждении цепей выпрямитель-конденсатор.

Традиционно в импульсном источнике питания у вас был выпрямитель, за которым сразу же следовал большой «первичный конденсатор». Проблема с этой установкой заключается в том, что ее коэффициент мощности ужасен, ток потребляется небольшими пиками, близкими к пику формы волны переменного тока, а в другое время ток не потребляется.

Коэффициент мощности можно несколько улучшить, добавив большую катушку индуктивности последовательно с входом, это снижает скорость изменения тока и, следовательно, немного распределяет пики тока. Это известно как «пассивная коррекция коэффициента мощности».

Активный PFC, такой как ваш источник питания, делает шаг вперед, он добавляет повышающий преобразователь между выпрямителем и основным первичным конденсатором. В вашей схеме этот повышающий преобразователь образован Q1, L4 и диодом выше Q1.

Когда Q1 включен, заряд L4 накапливается, когда он выключен, L4 разряжается в конденсаторе. Это позволяет контролировать потребление тока от сети в течение всего цикла и, следовательно, позволяет достичь очень высокого коэффициента мощности. Для источников питания с активной коррекцией коэффициента мощности часто указывается коэффициент мощности 0,99.

Это также позволяет поддерживать постоянное напряжение на первичном конденсаторе независимо от изменений сетевого напряжения. Это полезно при реализации универсального источника питания. Энергия, хранящаяся в конденсаторе, зависит от квадрата напряжения, поэтому 3-кратное* изменение напряжения приводит к 9-кратному изменению запасенной энергии.

* Блоки питания с универсальным напряжением предназначены для номинального диапазона входного напряжения 100–240 В, фактический диапазон напряжения будет шире, чтобы обеспечить возможность изменения напряжения питания, поэтому полный диапазон входного напряжения обычно составляет около 3x.

Это действительно коэффициент мощности - похоже, вы описываете гармонические искажения. Когда ток имеет всплеск на пике формы волны напряжения (и, следовательно, форма волны напряжения становится плоской на пике), тогда ток и напряжение все еще технически совпадают по фазе, но на более высоких частотах присутствует множество гармоник. Похоже, что схема представляет собой фильтр нижних частот?
И эти гармоники уменьшают коэффициент мощности, потому что они вносят вклад в кажущуюся мощность, а не в реальную мощность.
Да, я думаю, это правда, просто я никогда раньше не видел, чтобы гармонические искажения описывались таким образом.
@DavidWaterworth Гармонические искажения - это один из механизмов, снижающих коэффициент мощности (другим важным механизмом является фазовый сдвиг). Коэффициент мощности, равный 1, означает резистивную нагрузку, при которой кривая тока является лишь некоторым фиксированным кратным кривой напряжения. Другими словами, коэффициент мощности измеряет, насколько хорошо совпадают две кривые. Все, что заставляет форму кривой тока отклоняться от кривой напряжения, снижает коэффициент мощности (независимо от того, вызвано ли отклонение сдвигом кривой тока вбок или ее искажением).
Да, я нашел документ, объясняющий взаимосвязь между THD и PF - users.ece.utexas.edu/~grady/POWERFAC.pdf .

Это схема коррекции коэффициента мощности.

Полевой транзистор Q1 будет переключаться на высокой частоте, поэтому он не будет закорачивать выпрямленное напряжение 300 В до 0 В, поскольку на пути есть катушки индуктивности, скорее всего, L4 является повышающей индуктивностью для преобразования напряжения в более высокое значение и сохранения его в объемном конденсаторе C1.

Но да, очевидно, что если FET Q1 будет постоянно включен, он закоротит 300 В до 0 В, когда катушки индуктивности насыщаются, и перегорит предохранитель.

Ах, у меня было желание, это может быть PFC, но я не узнал конфигурацию индуктора. Не могли бы вы просто дать мне краткое изложение того, какая крышка и индуктор заряжаются / разряжаются, чтобы исправить PF, я пронумеровал их на схеме. Спасибо!
@parkside что такое PF?
@ user253751 Коэффициент мощности PF(C) (коррекция) :)
@parkside о, неправильно прочитал. Это не С1? (L3/C4 выглядит как фильтр, и в любом случае перед диодом)
C1 буферизует напряжение, поступающее в трансформатор SMPS, L4 является катушкой индуктивности, участвующей в цепи повышающего преобразователя, которая действует как PFC.