Rozborka nabíječek Apple: MagSafe a 20W

S každou novou generací iPhonů se objevují inovace nejen v samotných telefonech, ale i v jejich příslušenství. Nabíječky, které jsou pro fungování našeho digitálního života naprosto klíčové, procházejí neustálým vývojem. Od doby, kdy Apple přestal přibalovat napájecí adaptéry k novým iPhonům, se pozornost spotřebitelů i technologických nadšenců přesunula k samotným nabíječkám. Jaké tajemství se skrývá uvnitř těchto elegantních zařízení? Pojďme se podívat na detailní rozborku dvou klíčových nabíjecích řešení od Applu: bezdrátové nabíječky MagSafe a nového 20W kabelového adaptéru.

MagSafe: Odhalení Bezdrátové Elegance a Magnetické Přesnosti

Když Apple představil rodinu iPhone 12, s ní přišla i revoluční bezdrátová nabíječka MagSafe. Experti na opravy z iFixit se okamžitě pustili do jejího rozebírání, aby odhalili, co se skrývá pod jejím minimalistickým povrchem. A to, co našli, je skutečně elegantní ukázka inženýrství.

Konstrukce a Magnetické Uspořádání

MagSafe nabíječka se pyšní kruhovým uspořádáním magnetů uvnitř „puku“. Tato geniální konstrukce umožňuje nabíječce dokonale přilnout k zádům iPhonu 12 (a novějších modelů s odpovídajícími magnety) a zajišťuje přesné, automatické zarovnání mezi vnitřními cívkami nabíječky a hostitelským zařízením. Na rozdíl od běžných Qi nabíječek, kde je uživatel ponechán na vlastní snaze o přesné umístění zařízení na nabíjecí cívky, MagSafe eliminuje dohady a zajišťuje spolehlivé nabíjení.

Ve spolupráci s experty na polovodiče z Creative Electron podrobili MagSafe nabíječku rentgenovému záření, aby lépe prozkoumali její vnitřní strukturu bez nutnosti fyzického poškození. Rentgenové snímky odhalily nejen precizní uspořádání magnetů, ale také další detaily, jako je odlehčení tahu v místě připojení kabelu a samotný USB-C konektor, což svědčí o důrazu na dlouhou životnost a spolehlivost.

Proces Rozebírání MagSafe

Rozebrat MagSafe nabíječku nebylo pro iFixit snadné. Jediným vstupním bodem byl šev, kde se bílý gumový kruh setkává s kovovým okrajem. Po změkčení lepidla pomocí tepla se jim podařilo proniknout pod bílý kryt, mezi plast a kov pod ním. Tento proces ukázal, jak robustně je zařízení zkonstruováno a jak silné lepidlo Apple používá, aby zajistilo odolnost a integritu.

Pod bílým krytem se nachází leptaná měděná nálepka s vodivými stopami odpovídajícími čtyřem vodičům rozmístěným kolem vnější strany nabíjecí cívky. Po odlepení cívek se odhalila deska plošných spojů, která byla překvapivě chráněna kovovým štítem. Tato miniaturní deska plošných spojů uvnitř puku ukrývá čip označený STWPSPA1, který iFixit identifikoval jako pravděpodobného blízkého příbuzného komponentu STMicroelectronics STWBC-EP. To naznačuje, že Apple využívá prověřené a efektivní řešení pro správu napájení a komunikaci.

Výkon a Kompatibilita MagSafe

MagSafe nabíječky poskytují výkon až 15 Wattů při použití s novými iPhony, které mají odpovídající magnety na zádech. Navíc je nabíječka kompatibilní se stávajícími zařízeními s podporou Qi, jako jsou starší iPhony, v takovém případě funguje jako 7,5W Qi nabíječka. Je však důležité si uvědomit, že recenzenti zjistili, že MagSafe nabíjí nové iPhony pomaleji než kabelové řešení ve formě 20W USB-C nabíječky s podporou rychlého nabíjení Power Delivery.

Co se týče nabíječky Apple Watch, ta používá odlišnou indukční technologii, která je nekompatibilní s MagSafe. Konkrétně, nabíječka Apple Watch používá pouze jeden magnet ve středu, zatímco MagSafe má, jak iFixit zjistil, pole magnetů uvnitř puku. Tato odlišnost brání univerzálnímu použití MagSafe pro Apple Watch, což je pro některé uživatele možná zklamáním, ale technologicky má své opodstatnění.

Kabelový Adaptér Apple 20W (Model A2940): Hlubší Pohled do Jádra

Od doby, kdy Apple přestal dodávat nabíječky s iPhony, se trh s 20W rychlými nabíječkami rozhořel. I když to prospělo mnoha výrobcům příslušenství třetích stran, originální nabíječky Apple stále dominují v prodejích. Nedávno Apple vydal novou 20W nabíječku s aktualizovaným modelem A2940. Nejpodstatnější rozdíl oproti starší verzi spočívá v hlavním řídicím čipu. Pojďme se ponořit do detailů.

Vnější Vzhled a Specifikace

Vzhled nabíječky si stále zachovává konzistentní design Apple – lesklý bílý plášť s šedým spodním koncem. Vstupní kolíky stále nejsou skládací, což je typické pro mnoho regionálních verzí. Informace o specifikacích vytištěné poblíž kolíků potvrzují, že se jedná o novou 20W nabíječku Apple. Model je A2940. Podporuje vstup 100-240V~50/60Hz 0.5A a výstup 5V3A nebo 9V2.22A. Výrobcem je Salcomp.

Na horní straně je USB-C port s bílou plastovou vložkou uvnitř. Rozměry nabíjecího adaptéru jsou přibližně 41 mm na délku, 42 mm na šířku a 27 mm na výšku. Ve srovnání s předchozími 20W a 18W nabíječkami Apple si všechny tři adaptéry zachovávají stejnou fyzickou velikost, což svědčí o snaze Applu o konzistenci ve formě i přes vnitřní změny. Hmotnost adaptéru je přibližně 59 gramů, což z něj činí snadno přenosné zařízení.

Testy Výkonu

ChargerLAB provedl testy s POWER-Z MF001, který identifikoval sériové číslo této nabíječky jako F16329708DT26MMA3, což odpovídá číslu získanému z MacBooku Air. ChargerLAB POWER-Z KM003C ukázal, že nabíječka podporuje pouze nabíjecí protokoly PD2.0 a DCP, s dvěma pevnými PDOs (Power Delivery Objects) 5V3A a 9V2.22A. Při nabíjení iPhone 14 Pro Max dokáže poskytnout 8.95V 2.18A, což odpovídá výkonu 19.54W, což je blízko udávaným 20W.

Proces a Vnitřní Komponenty Rozborky

Po dokončení testování se ChargerLAB pustil do rozebrání nabíječky. Pomocí řezacího stroje bylo možné snadno vyjmout celý modul PCBA (Printed Circuit Board Assembly). Vstupní kolíky jsou připojeny k nabíjecímu modulu bez drátů, což je známkou čistého a efektivního designu. Černý silikonový blok slouží k odvodu tepla z transformátoru, což je klíčové pro udržení optimální teploty a životnosti komponent. Modul PCBA má rozměry přibližně 35 mm na délku, 35 mm na šířku a 18 mm na výšku.

Téměř všechny komponenty na přední straně jsou černé, nicméně nebyly nalezeny žádné komponenty GaN (nitrid gallia), které by umožnily ještě menší rozměry. Společná tlumivka, kondenzátor a další komponenty jsou vyztuženy plastovými rámy, což zajišťuje jejich stabilitu a ochranu. Uprostřed jsou vysokonapěťový elektrolytický kondenzátor a pevný kondenzátor připevněny černou izolační páskou. Na zadní straně se nachází výstupní VBUS MOSFET spolu s rezistory, kondenzátory a dalšími malými komponenty. Je zřejmé, že použité řešení napájení nabízí velmi vysokou úroveň integrace, což vede k čistému perifernímu obvodu.

Pojďme se podívat na jednotlivé komponenty podrobněji:

• Vstupní kontakty: Nacházejí se pod plastovým rámem AC vstupu.
• Společná tlumivka (Common Mode Choke): Vinutá červenými a měděnými dráty, upevněná uvnitř plastového rámu.
• Usměrňovací diody: Čtyři diody označené R1M tvoří můstkový usměrňovač, který převádí střídavý proud na pulzující stejnosměrný.
• Elektrolytické kondenzátory: Jeden od AiSHi (400V 15μF) a druhý od Chemi-Con (400V 15μF), zajišťující filtrování napětí.
• Diferenciální tlumivka (Differential Mode Choke): Barevně označená induktor.
• Hlavní řídicí čip: Nejvýznamnější komponentou je přizpůsobený řídicí čip od PI (Power Integrations), označený ZN1535C. Tento čip je pozoruhodný svou vysokou integrací. Zahrnuje v sobě nejen MOSFET, PWM kontrolér a synchronní rektifikační kontrolér, ale také magnetickou vazbu. To znamená, že uvnitř této nabíječky není žádný samostatný protokolový čip, protože vše je integrováno do tohoto jediného „Power IC“. Tento design výrazně zjednodušuje návrh a výrobu flyback měničů napájení, zejména těch, které vyžadují vysokou účinnost nebo kompaktní velikost. Zvyšuje také spolehlivost a stabilitu systému.
• Transformátor: Vyrobený společností Salcomp, což je známý dodavatel pro Apple, zaručuje kvalitu a spolehlivost.
• Y kondenzátor: Černý Y kondenzátor pro filtrování rušení.
• Synchronní usměrňovač: Od Toshiby, model TPN1200APL (100V, 9.8mΩ), klíčový pro vysokou účinnost nabíječky.
• Pevný kondenzátor pro výstupní filtrování: Od nichiconu (12V 560μF), zajišťuje stabilní výstupní napětí.
• Výstupní VBUS MOSFET: Od AOS, model AON7404G (DFN3x3, 20V, 4.4mΩ).
• USB-C konektor: Vyztužen kovovou deskou a upevněn plastovým rámem pro zajištění odolnosti.

Shrnutí 20W Nabíječky ChargerLAB

Nová 20W nabíječka Apple si zachovává svůj klasický vzhled a celkovou velikost. Testy potvrdily podporu rychlého nabíjení PD 2.0 s dvěma pevnými PDOs 5V3A a 9V2.22A. Vzhledem i výkonem zůstává konzistentní s původní verzí, což poskytuje známý uživatelský zážitek. Rozborka ChargerLAB odhaluje, že vnitřní design nabíječky se řídí klasickým stylem Apple. Modul PCBA je převážně černý a komponenty jako společné tlumivky a kondenzátory jsou podepřeny a upevněny plastovými rámy. Nabíječka využívá řešení spínaného napájení s vlastními komponenty od renomovaného výrobce PI, čímž dosahuje nové úrovně integrace. Vzhledem k současné popularitě technologie GaN IC a zavedení plně integrovaných čipů řady POWERQUARK od Southchip, to nabízí náhled na vývojové trendy v odvětví. Nabíječku vyrábí Salcomp, známý svým vynikajícím řemeslným zpracováním a materiály.

Srovnávací Přehled: MagSafe vs. 20W Kabelový Adaptér

Obě nabíječky představují špičku v technologii nabíjení od Applu, ale slouží různým účelům a využívají odlišné přístupy. Zde je jejich srovnání:

Proč Apple Mění Vnitřní Komponenty?

Neustálé revize a aktualizace vnitřních komponent, jako je tomu u 20W nabíječky s novým čipem PI, svědčí o závazku Applu k neustálému zlepšování. Tyto změny jsou často motivovány několika faktory:

• Zvýšení účinnosti: Novější čipy a designy mohou dosáhnout vyšší energetické účinnosti, což znamená méně ztrát tepla a rychlejší nabíjení.
• Snížení nákladů: Vyšší integrace komponent do jednoho čipu může snížit počet potřebných dílů a zjednodušit výrobní proces, což vede k úsporám.
• Zlepšení spolehlivosti: Méně komponent a lepší design mohou snížit pravděpodobnost selhání.
• Inovace a výkon: Implementace nových technologií, jako jsou pokročilejší řídicí čipy, umožňuje vyšší výkon a širší škálu podporovaných protokolů.
• Změny v dodavatelském řetězci: Někdy jsou změny nutné kvůli dostupnosti komponent nebo strategickým partnerstvím s novými dodavateli.

Budoucnost Nabíjení iPhone

Rozborky nám poskytují fascinující pohled na inženýrskou zručnost Applu a jeho partnerů. Vidíme snahu o kompaktnost, efektivitu a spolehlivost. Ačkoli se u 20W nabíječky A2940 zatím neobjevily komponenty GaN (nitrid gallia), je velmi pravděpodobné, že v budoucnu Apple tuto technologii využije. GaN umožňuje vytvářet mnohem menší a účinnější nabíječky. Možná jednoho dne Apple dosáhne 20W výstupního výkonu v objemu 5W nabíječky, což by bylo pro uživatele obrovským přínosem pro mobilitu.

Dále můžeme očekávat pokračující vývoj v bezdrátovém nabíjení, možná s ještě silnějšími a efektivnějšími magnetickými systémy nebo dokonce technologií nabíjení na dálku. Cílem je vždy poskytnout uživateli co nejrychlejší, nejpohodlnější a nejbezpečnější způsob, jak udržet svá zařízení napájena.

Často Kladené Dotazy (FAQ)

Je MagSafe rychlejší než kabelové nabíjení?

Obecně platí, že kabelové nabíjení je rychlejší než MagSafe. Zatímco MagSafe pro novější iPhony poskytuje až 15W, standardní 20W USB-C adaptér dokáže nabíjet rychleji díky vyššímu výkonu a menším ztrátám energie, které jsou inherentní u bezdrátového přenosu.

Mohu MagSafe použít pro starší iPhone bez magnetů?

Ano, MagSafe nabíječka je kompatibilní se staršími modely iPhonů (a jinými zařízeními) podporujícími standard Qi bezdrátového nabíjení. V takovém případě však bude fungovat jako standardní Qi nabíječka s nižším výkonem (obvykle 7.5W) a bez magnetického přilnutí a přesného zarovnání.

Je originální 20W nabíječka Apple lepší než neoriginální alternativy?

Originální 20W nabíječka Apple je navržena a testována tak, aby splňovala přísné standardy kvality a bezpečnosti Applu. Její vnitřní design s vysoce integrovaným čipem PI a kvalitními komponenty od Salcompu a dalších renomovaných výrobců zajišťuje optimální výkon a spolehlivost. Mnoho kvalitních nabíječek třetích stran však také nabízí vynikající výkon a bezpečnost. Důležité je vybírat certifikované produkty od důvěryhodných výrobců.

Proč Apple přestal přibalovat nabíječku k iPhonu?

Apple uvádí ekologické důvody – snížení elektronického odpadu a uhlíkové stopy. Argumentuje tím, že většina uživatelů již má kompatibilní nabíječky. Tento krok však zároveň snížil náklady na balení a dopravu, což prospělo i finančním výsledkům společnosti.

Lze 20W nabíječku Apple použít pro jiná zařízení než iPhone?

Ano, 20W USB-C nabíječka Apple podporuje standard Power Delivery (PD) 2.0. To znamená, že ji lze použít k rychlému nabíjení jakéhokoli zařízení, které podporuje standard USB-PD, včetně některých iPadů, Android telefonů, sluchátek a dalších USB-C zařízení. Nabíječka automaticky vyjedná nejvyšší možný bezpečný výkon s připojeným zařízením.

Závěr

Rozborka nabíječek MagSafe a nového 20W kabelového adaptéru A2940 nám poskytuje cenný vhled do inženýrských rozhodnutí a technologií, které Apple a jeho partneři používají. Od precizního magnetického uspořádání v MagSafe, které zajišťuje dokonalé zarovnání, až po vysoce integrovaný čip PI v 20W adaptéru, který zjednodušuje obvody a zvyšuje spolehlivost, je zřejmé, že Apple investuje do sofistikovaných řešení. Tyto malé, ale výkonné komponenty hrají klíčovou roli v každodenním používání našich iPhonů a jejich detailní zkoumání ukazuje, že i v tak zdánlivě jednoduchých zařízeních se skrývá komplexní a promyšlená technologie.

Chceš-li si přečíst další články podobné jako Rozborka nabíječek Apple: MagSafe a 20W, navštiv kategorii iPhone.