{"id":85283,"date":"2015-11-27T17:26:44","date_gmt":"2015-11-27T16:26:44","guid":{"rendered":"http:\/\/www.ifun.de\/?p=85283"},"modified":"2015-11-28T20:32:22","modified_gmt":"2015-11-28T19:32:22","slug":"der-computer-im-ladegeraet-euer-macbook-stromlieferant-von-innen","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.ifun.de\/der-computer-im-ladegeraet-euer-macbook-stromlieferant-von-innen-85283\/","title":{"rendered":"Der Computer im Ladeger\u00e4t – Euer MacBook-Stromlieferant von innen"},"content":{"rendered":"

Ist von einem Ladeger\u00e4t die Rede, denkt man zun\u00e4chst einmal an einen Trafo, ein paar Dioden und Spulen und ein paar Widerst\u00e4nde. Doch was sich im Inneren eines MacBook Ladeger\u00e4tes so versteckt, hat Ken Shirriff in seinem Blog ausf\u00fchrlich dargestellt.<\/p>\n

Es ist ganz klar, dass ein so komplexes Ger\u00e4t, wie ein Notebook respektive MacBook eine andere Stromversorgung ben\u00f6tigt, wie etwa eine 12 V Halogenlampe. Dort reicht im Prinzip oben beschriebener Einfach-Trafo. MacBook oder auch iPad und iPhone sind jedoch etwas empfindlicher und brauchen daher perfekt gesiebten Strom. Zudem ist es f\u00fcr die Lebensdauer und die Leistung der Akkus sinnvoll, den Ladevorgang exakt zu steuern.<\/p>\n

Schon beim Wort „steuern“ wird klar: Hier ist etwas mehr Aufwand notwendig. Und so hat Ken Shirriff ein solches Ger\u00e4t einmal auseinander genommen.<\/p>\n

\"ladegeraet-innen\"<\/a><\/p>\n

Bild: Ken Shirriff<\/a><\/h6>\n

Zu sehen sind auf der Vorderseite der Platine zun\u00e4chst einmal die \u00fcblichen Verd\u00e4chtigen: ein Trafo zum Umwandeln der Spannung, einige Elkos und Spulen, zum gl\u00e4tten der Spannung und ein paar Leistungs-Dioden – zu erkennen an den K\u00fchlblechen. Zus\u00e4tzlich noch ein paar zun\u00e4chst unbekannte Bauteile.<\/p>\n

Kein gew\u00f6hnlicher Spannungswandler – das Schaltnetzteil<\/h2>\n

Bei dem hier gezeigten Ladeger\u00e4t handelt es sich um ein sogenanntes Schaltnetzteil, was nicht zu vergleichen ist mit einfachen Trafos an Lampen oder \u00e4hnlichem. Im Schaltnetzteil wird die Spannungswandlung nicht an den \u00fcblichen 50 Hz Netzspannung durchgef\u00fchrt, sondern die Wechselspannung wird zun\u00e4chst gleichgerichtet, auf eine h\u00f6here Frequenz transformiert und dann erst \u00fcber einen Trafo auf niedrigere Spannung gebracht. Der Vorteil liegt darin, dass Trafos f\u00fcr h\u00f6here Frequenzen, deutlich weniger Eisenkern ben\u00f6tigen und so die Trafos insgesamt deutlich kleiner gebaut werden k\u00f6nnen. Dieses trotz des h\u00f6heren technischen Aufwandes, der durch die h\u00f6here Frequenz erforderlich ist, um St\u00f6rungen zu verringern und den Ausgangsstrom zu gl\u00e4tten.<\/p>\n

Prinzipieller Aufbau<\/h2>\n

Im folgenden Bild wurden die Funktionseinheiten des Schaltnetzteils farbig gekennzeichnet.<\/p>\n

\"netzteil-prinzip\"<\/a><\/p>\n

Bild: Ken Shirriff<\/a><\/h6>\n

Wir erkennen hier vier Bereiche:<\/p>\n

Der Eingangsbereich ist gr\u00fcn markiert. Hier wird die Wechselspannung \u00fcber einen Br\u00fcckengleichrichter (bridge rectifier) in Gleichspannung umgewandelt, gegl\u00e4ttet und abgesichert.<\/p>\n

Der PFC (Leistungsfaktorkorrekturfilter, lila markiert) ist ein zus\u00e4tzliches Element, dass daf\u00fcr sorgt, dass die sogenannte Blindleistung im erlaubten Rahmen bleibt.<\/p>\n

Der hier mit Primary (Eingangskreis, schwarz markiert) bezeichnete Bereich nimmt die Gleichspannung des PFC entgegen, erzeugt daraus eine hochfrequente Spannung und \u00fcbergibt diese an den Transformator.<\/p>\n

Der Bereich Secondary (Ausgangskreis, blau markiert) beginnt bei der zweiten Wicklung des Transformator und erh\u00e4lt von diesem eine Spannung im gew\u00fcnschten Bereich von ca. 16,5 bis 18,5 V. Hier wird die Spannung ganz klassisch gleichgerichtet und gefiltert, damit am Ausgang keine St\u00f6rungen auftreten.<\/p>\n

Besonderheiten<\/h2>\n

\"netzteil-microproz\"<\/a><\/p>\n

Bild: Ken Shirriff<\/a><\/h6>\n

Wenn man genau hinsieht, f\u00e4llt diese Mini-Platine auf. Es handelt sich um ein \u00dcberwachungsmodul. Es schaltet den Ausgangsstrom ein und aus, je nachdem, ob das Netzteil angeschlossen ist oder nicht. Au\u00dferdem \u00fcberwacht es die Funktion des Netzteils und schaltet das Ger\u00e4t ab, falls Probleme auftreten.<\/p>\n

Der Magsafe-Anschlu\u00df<\/h2>\n

Nicht nur im Netzteil selber, sondern auch im Macsafe-Anschlu\u00df findet sich Erstaunliches.<\/p>\n

\"magsafe\"<\/a><\/p>\n

Bild: Ken Shirriff<\/a><\/h6>\n

Der kleine Chip im Magsafe-Anschlu\u00df \u00fcbergibt die technischen Daten an das MacBook, dass so entscheiden kann, ob es sich um ein geeignetes Ladeger\u00e4t handelt. Au\u00dferdem kontrolliert der Baustein die Status LED.<\/p>\n

Warum das Ladeger\u00e4t bei Apple so teuer ist<\/h2>\n

Zum Ende seines Artikels zeigt uns Ken Shirriff noch, warum ein Apple Ladeger\u00e4t einfach teurer sein muss als ein Nachbau.<\/p>\n

\"netzteil-nachbau\"<\/a><\/p>\n

Bild: Ken Shirriff<\/a><\/h6>\n

Zwar ist die Anzahl der Bauteile, die auf dem Nachbau zu sehen ist, nicht alleine ausschlaggebend f\u00fcr die Qualit\u00e4t eines Ladeger\u00e4tes. Allerdings l\u00e4sst sich der Mehraufwand f\u00fcr Konstruktion und Herstellung eines ungleich komplexeren Ladeger\u00e4tes durchaus absch\u00e4tzen. Ob der Nachbau f\u00fcr ein langes Leben von Akku und MacBook sorgen kann, darf bezweifelt werden. Dass Apple bei all seinen Ger\u00e4ten dennoch ein wenig mehr Gewinnmarge einkalkuliert als andere Hersteller, ist dabei nicht neu.<\/p>\n

Fazit<\/h2>\n

Nur mit einem hohen Aufwand an Entwicklungsleistung ist es m\u00f6glich, ein derart kleines Ladeger\u00e4t zu entwickeln, das immerhin 85 Watt Nennleistung liefert. Die Technik an sich ist zwar nicht neu, doch die Miniaturisierung ist ja ein Steckenpferd bei Apple. Gut zu sehen auch bei den immer weiter schrumpfenden iPhone Ladeger\u00e4ten.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"\"\"<\/a>

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