Chargeur de PC portable 19V 120W : composants

Beaucoup de chargeurs de PC portables sont basés sur les mêmes types de composants, notamment le circuit intégré contrôleur de l'alimentation à découpage.

Un chargeur de PC 120W a été ouvert pour voir l'intérieur : les composants et la réalisation (fabrication industrielle).

Le chargeur de PC : principe de fonctionnement

Un chargeur de PC convertit le 230V alternatifs et une tension continue, souvent 19V ou 19.5V. Electroniquement, il s'agit d'une alimentation à découpage complexe dotée d'une correction de facteur de puissance active, ce qui permet d'avoir un facteur de puissance très proche de 1 : en gros, EDF voit une bonne vieille résistance, ce qui est idéal.

Les éléments du chargeur de PC 120W

Voici les principaux éléments du chargeur démonté :

Chargeur de PC portable ouvert

Chargeur de PC portable ouvert (vue de dessous)

Le filtrage CEM permet au chargeur de répondre aux exigences (normes EN) d'émissions et d'immunités contre les bruits haute fréquence. Il s'agit d'inductances de mode commun et de condensateurs entre phase et neutre (330nF 275VAC type X2). Il n'y a pas de terre.

Ensuite, le 230V est redressé, passe par la correction du facteur de puissance active (PFC actif), contrôlé par le circuit intégré.

La tension est ensuite filtrée par un condensateur 68uF 420V. Ce condensateur assure l'immunité aux microcoupures : si le secteur disparaît pendant quelques dizaines de millisecondes, le chargeur continue à fonctionner et le PC portable, même sans batterie, ne se coupe pas.

Condensateur 68uF 420V

Ce condensateur est couché pour permettre un design tout en minceur. De plus, il n'y a pas de circuit imprimé là où est couché le condensateur : la hauteur du boitier est donc égale au diamètre du condensateur.

Les transistors de découpages sont montés sur un petit radiateur (démonté pour la photo) :

Transistors de découpage du chargeur

Contrôleur de découpage

Il s'agit d'un classique des chargeur de PC : le TEA1751LT. LE TEA1751LT est un contrôleur d'alimentation à découpage récent (2009) qui intègre une correction de facteur de puissance active (voir pdf en ligne : "TEA1751T; TEA1751LT GreenChip III SMPS control IC - NXP").

Zoom sur le coeur du chargeur : TEA1751LT

Les filtrage de sortie repose sur 2 condensateurs 680uF 25V en parallèle :

La petite inductance est une inductance de mode commun placée en série dans la sortie 19VDC. Elle filtre les parasites qui sortiraient de l'alimentation par la sortie. En effet, n'importe quel appareil (PC portable) fait une liaison à la terre par une capacité parasite dans l'air qui offre un chemin de sortie pour ces perturbations de mode commun.

Troisième broche du chargeur : ID

Il reste encore la borne "ID" du chargeur. Elle permet au PC de reconnaître la puissance du chargeur. En fonction de paramètres électriques de la borne ID (résistance électrique ?), le PC peut déterminer la puissance du chargeur qui est branché, et donc demander au chargeur la puissance adaptée. Le PC peut donc savoir si on le charge par un chargeur 65W, 90W ou 120W et adaptera sa vitesse de charge de batterie en conséquence. Le chargeur ne surchauffera pas : le PC ne consommera pas 90W sur un chargeur 65W.

Sans broche ID, il peut exister un mode par défaut où la batterie ne se recharge pas, mais reste à un niveau (jauge) fixe. C'est-à-dire que la puissance prélevée par le PC n'est suffisante que pour le faire fonctionner et non recharger la batterie en plus. Cela peut arriver si on met n'importe quel chargeur pour remplacer son chargeur défectueux.

Borne ID du chargeur

La borne ID sert de reconnaissance pour le PC.

Panne de chargeur de PC ?

Un chargeur de PC portable qui fait un petit "bip bip" (ou "beep beep") et ne fonctionne plus ? Peut-être qu'il s'agit simplement d'un court-circuit dans le fil qui va au PC : à force de jouer, le fil se dégrade et un court-circuit peut apparaître à l'intérieur (du côté chargeur ou du côté embout). Il suffit de dessouder le fil, de couper la partie suspecte, dénuder à nouveau le fil et le ressouder. Vérifier auparavant si il y a bien 0 Ohm entre l'extérieur et l'intérieur côté embout (inutile d'ouvrir le chargeur pour cette première approche).

Conclusion

Les chargeurs de PC utilisent des technologies avancées en matière d'alimentation à découpage et s'appuient sur des astuces mécaniques : refroidissement, compacité en couchant les condensateurs, collage des composants. Cela permet une fabrication industrielle économique et efficace.