¿Ladrillo suicida de ASUS?

Estaba jugando desmontando un bloque de alimentación de una computadora portátil Asus (19 V, 4,74 A) y me encontré con esta extraña disposición en el circuito, donde justo después del puente rectificador, hay un MOSFET (Q1, canal N) que puede generar <1 ohmio. conexión desde la alimentación + (330Vdc) al negativo. Esta parece ser su única función, y parece que solo puede resultar en un fusible de entrada quemado. Más abajo en la línea, como puede ver en mi esquema aproximado, está, por supuesto, el MOSFET de conmutación (Q2) que alimenta el transformador SMPS. Cualquiera de ustedes, ingenieros, ¿cuál es el propósito de este ridículo circuito? Si está ahí para protegerlo de sobretensiones/picos, ¿no sería un MOV mucho más barato que el MOSFET y no daría como resultado un dispositivo bloqueado? después de tal incidente? ¡Tengo mucha curiosidad por escuchar tus pensamientos! ¡Gracias de antemano!

EDITAR Mentí en el esquema, L4 es en realidad una especie de transformador, cuyo secundario va hacia la MCU, se ve en la placa como el transformador revestido de cinta amarilla con la tira ancha de lámina de cobre en la parte superior. para su información

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¿Cómo sabes que Asus lo hizo?, hay cientos de clones chinos.
Oh, lo saqué de su carcasa de plástico de marca y provenía de una computadora portátil Asus... Por supuesto que Asus no lo hizo, pero me imagino que algún contratista en Shenzhen, pero aún así...
Imposible estar seguro sin tenerlo en mis manos, pero Q1 parece ser parte del regulador de modo de conmutación de aumento de voltaje que se usa con voltajes de CA bajos (110 V). Eso hace que el regulador de voltaje aislado sea más simple.
Si vino con la computadora portátil, entonces es original, si la compró, probablemente no, hay más clones que suministros originales, todos tienen una serigrafía similar.
posiblemente sea para la corrección del factor de potencia con un PWM controlado por onda sinusoidal. Supongamos que ASUS está equivocado
Estoy de acuerdo con la idea de @ user287001 de que es un convertidor elevador, que aumenta el voltaje de entrada a través de L3, L4. ¿Están las SMPS tan limitadas en su rango de voltaje de entrada que el ciclo de trabajo no puede compensar 110 V CA a 220 V CA sin un circuito de refuerzo?
Sin embargo, entiendo que un circuito PFC de impulso es prácticamente un convertidor de impulso, ajustando los tiempos para lograr una mejora en el factor de potencia. ¿Se utiliza el efecto de aumento de voltaje para compensar una entrada de 110 V, o el SMPS puede manejar eso ajustando directamente su ciclo de trabajo?
Se insertó más información en la pregunta después de mi conjetura. El circuito es más complejo de lo que originalmente se dijo que era. El comentario sobre el aumento de voltaje si es necesario para simplificar el circuito de la fuente de alimentación real debe considerarse solo como una suposición basada en información escasa. El intento de mantener la corriente extraída de la red de CA más sinusoidal (= corrección de PF para cargas electrónicas) también puede ser el principal objetivo original y la posibilidad de hacer que la PSU real sea más simple debido al voltaje de entrada normalizado puede ser solo un producto secundario afortunado.
a veces, un cortocircuito total es intencional, por lo que, de hecho, el dispositivo puede optar por quemar su propio fusible, algo así como una palanca.
Una queja importante contra ASUS es que sus computadoras NO funcionarán con bloques de alimentación genéricos; debe tener un bloque de alimentación ASUS original. Algo así como los cables de alimentación del iPhone. Aunque mi computadora ASUS es bastante buena, tuve la suerte de encontrar un bloque de alimentación ASUS en Fry's Electronics, Manhattan Beach, California... que ahora está fuera del negocio. ¡Mi próxima máquina NO será una ASUS!
@ richard1941 ¿de qué generación de portátiles estás hablando? La mayoría de los Asus que he tenido, y casi cualquier computadora portátil, excepto Apple, tienen un conector de CC estándar con más y menos, y no me importa qué marca está bombeando los electrones. ¿O ahora hay enchufes más inteligentes con pines de comunicación adicionales que verifican la identificación del cargador?
@ richard1941 Tengo buenas experiencias con la ejecución de muchas computadoras portátiles diferentes, incluida Asus, desde una fuente de alimentación de mesa controlable. No hay problema alguno.

Respuestas (2)

Como señala la otra respuesta, esto parece una corrección activa del factor de potencia.

El factor de potencia es la relación entre la potencia real (tasa promedio a corto plazo de transferencia de energía neta) dividida por la potencia aparente (voltaje RMS multiplicado por corriente RMS). El factor de potencia máximo posible es 1 y se logra cuando la forma de onda de corriente es exactamente proporcional y está en fase con la forma de onda de voltaje.

tenga en cuenta que muchas fuentes hablarán sobre el factor de potencia en términos de fase, esa visión del mundo tiene sentido cuando se habla de motores de CA, pero realmente no tiene sentido cuando se habla de circuitos de condensadores rectificadores.

Tradicionalmente, en una fuente de alimentación de modo conmutado, tenía un rectificador seguido inmediatamente por un gran "condensador primario". El problema con esta configuración es que su factor de potencia es terrible, la corriente se consume en pequeños picos cerca del pico de la forma de onda de CA y no se consume corriente en otros momentos.

El factor de potencia se puede mejorar un poco agregando un gran inductor en serie con la entrada, esto reduce la tasa de cambio de corriente y, por lo tanto, dispersa un poco los picos de corriente, se conoce como "PFC pasivo".

El PFC activo como el de su fuente de alimentación lleva las cosas un paso más allá, agrega un convertidor elevador entre el rectificador y el capacitor primario principal. En su esquema, este convertidor elevador está formado por Q1, L4 y el diodo sobre Q1.

Cuando se enciende Q1, la carga se acumula en L4, cuando se apaga, L4 se descarga en el capacitor. Esto permite extraer corriente de la red de manera controlada durante todo el ciclo y, por lo tanto, permite lograr un factor de potencia muy alto. A menudo se reclama un factor de potencia de 0,99 para fuentes de alimentación con corrección activa del factor de potencia.

También permite mantener un voltaje constante en el capacitor primario independientemente de los cambios en el voltaje de línea. Esto es útil cuando se implementa una fuente de alimentación de voltaje universal. La energía almacenada en un capacitor depende del cuadrado del voltaje, por lo que una variación de 3x* en el voltaje se traduce en una variación de 9x en la energía almacenada.

* Los bloques de alimentación de voltaje universal están diseñados para un rango de voltaje de entrada nominal de 100-240 V, el rango de voltaje real será más amplio para permitir la variación del voltaje de suministro, por lo que el rango de voltaje de entrada total es generalmente de aproximadamente 3x.

¿Es ese realmente el factor de potencia? Parece que estás describiendo una distorsión armónica. Cuando la corriente tiene un pico en el pico de la forma de onda de voltaje (y, en consecuencia, la forma de onda de voltaje se aplana en el pico), entonces la corriente y el voltaje todavía están técnicamente en fase, pero hay muchos armónicos en frecuencias más altas. ¿Parece que el circuito es un filtro de paso bajo?
Y esos armónicos reducen el factor de potencia, porque contribuyen a la potencia aparente, pero no a la potencia real.
Sí, supongo que es cierto, pero nunca antes había visto una distorsión armónica descrita de esa manera.
@DavidWaterworth La distorsión armónica es uno de los mecanismos que reducen el factor de potencia (el otro mecanismo principal es el cambio de fase). Un factor de potencia de 1 significa una carga resistiva donde la curva de corriente es solo un múltiplo fijo de la curva de voltaje. En otras palabras, el factor de potencia mide qué tan bien coinciden las dos curvas. Cualquier cosa que haga que la forma de la curva de corriente se desvíe de la curva de voltaje reduce el factor de potencia (no importa si la desviación se debe a que la curva de corriente se desplaza lateralmente o se distorsiona).
Sí, encontré un documento que explica la relación entre THD y PF: users.ece.utexas.edu/~grady/POWERFAC.pdf

Ese es el circuito de corrección del factor de potencia.

El FET Q1 cambiará a alta frecuencia, por lo que no rectificará en corto de 300 V a 0 V, ya que hay inductores en el camino, lo más probable es que L4 sea el inductor de refuerzo para convertir el voltaje más alto y almacenarlo en el condensador a granel C1.

Pero sí, obviamente, si el FET Q1 se enciende permanentemente, hará un cortocircuito de 300 V a 0 V cuando los inductores se saturen y quemará el fusible.

Ah, tenía ganas de que pudiera ser PFC, pero no reconocí la configuración del inductor. ¿Podría darme un resumen rápido de la carga / descarga de la tapa y el inductor para reparar PF? Los he numerado en el esquema. ¡Gracias!
@parkside ¿qué es PF?
@ user253751 Factor de potencia PF(C) (corrección) :)
@parkside oh, malinterpretado. ¿No es C1? (L3/C4 parece filtrado, y de todos modos está antes del diodo)
C1 amortigua el voltaje que ingresa al transformador SMPS, L4 es el inductor que participa en el circuito convertidor elevador que actúa como PFC.
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