Chuyên Mục Công Nghệ

Bộ sạc iPhone của Apple: chất lượng cao, kiểu dáng gọn, giá không rẻ — Phần 4/4

By Tạ Minh Chiến / 04/04/2016 / Thiết kế / One comment

Apple thu hồi bộ sạc vì lý do an toàn vào năm 2008

Năm 2008 Apple thu hồi các bộ sạc iPhone do một lỗi làm cho các chân cắm vào ổ điện của bộ sạc có thể rời ra và mắc kẹt trong ổ cắm [15]. Các bộ sạc bị lỗi có các chân cắm điện được gắn bằng một chất được mô tả là tốt hơn keo một chút và được hỗ trợ bởi “niềm tin” [15]. Apple thay thế chúng bằng một bộ sạc được thiết kế lại và được đánh dấu bởi một chấm xanh lá cây như trong hình trên (và tất nhiên là các bộ sạc giả cũng bắt chước như vậy).

Tôi quyết định tìm hiểu xem Apple đã cải thiện tính an toàn như thế nào trong bộ sạc mới, và so sánh với các bộ sạc tương tự. Tôi thử kéo rời các chân cắm của một bộ sạc Apple, một bộ sạc Samsung, và một bộ sạc giả. Các chân cắm của bộ sạc giả bị bung ra chỉ với một lần kéo bằng kềm, và cơ bản là chẳng có gì giữ chúng lại ngoài lực ma sát. Để tháo các chân cắm trong bộ sạc của Samsung cần phải kéo và vặn rất nhiều lần bằng kềm do chúng có các chấu kim loại nhỏ giữ chúng lại, nhưng cuối cùng thì chúng cũng bị bung ra.

Khi tôi chuyển sang bộ sạc của Apple, các chân cắm chẳng nhúc nhích ngay khả khi tôi đã kéo mạnh nhất bằng kềm, nên tôi dùng một cái máy Dremel mài xuyên qua lớp vỏ của bộ sạc để xem thử cái gì giữ những chân cắm lại. Các chân cắm có các mép rộng bằng kim loại được đúc vào bên trong lớp vỏ nhựa nên chúng chẳng thể nào rời ra trừ khi bộ sạc bị phá hỏng. Hình dưới đây cho thấy các chân cắm trong bộ sạc Apple (để ý độ dày của lớp nhựa bị gỡ bỏ ở nữa bên phải), chân cắm trong bộ sạc giả được giữ bằng lực ma sát, và chân cắm trong bộ sạc Samsung được giữ bằng các chấu kim loại nhỏ nhưng chắc chắn.

Tôi rất ấn tượng với những gì Apple đã làm đối với bộ sạc để tăng độ an toàn sau khi thu hồi sản phẩm. Họ không chỉ đơn thuần cải thiện các chân cắm đôi chút để cho chúng chắc chắn hơn; mà rõ ràng là ai đó đã được bảo rằng anh ta phải làm bất cứ điều gì để đảm bảo rằng chẳng có cách nào để các chân cắm có thể lung lay trong bất cứ hoàn cảnh nào.

Tại sao bộ sạc iPhone của Apple lại đặc biệt

Bộ sạc của Apple rõ ràng là một bộ nguồn chất lượng cao được thiết kế để tạo ra một nguồn điện được lọc cẩn thận. Apple cũng cố gắng hơn mức cần thiết để giảm can nhiễu điện từ, có lẽ để bộ sạc khỏi gây nhiễu đến màn hình cảm ứng [16]. Khi tháo bộ sạc, tôi nghĩ là mình sẽ thấy một thiết kế rất cơ bản, nhưng khi so sánh với các bộ sạc của Samsung và các thiết kế công nghiệp chất lượng cao khác [17] thì Apple vượt trội hơn chúng trên nhiều mặt.

Ngõ vào xoay chiều được lọc qua một cuộn dây lõi sắt từ gắn trên lớp vỏ nhựa (xem hình bên dưới). Ngõ ra của cầu đi-ốt được lọc bởi hai tụ điện lớn và một cuộn cảm. Hai bộ dập RC nữa lọc cho cầu đi-ốt, điều mà tôi chỉ thấy trong các bộ nguồn dành cho thiết bị âm thanh để loại bỏ tần số 60Hz [6]; có lẽ điều này giúp cải thiện chất lượng nghe iTunes. Các bộ nguồn khác mà tôi tháo ra không sử dụng cuộn dây lõi sắt từ và chỉ dùng một tụ lọc. Bản mạch sơ cấp có lớp áo kim loại nối đất phủ lên các linh kiện tần số cao (xem hình), điều mà tôi không thấy ở bất kỳ thiết kế nào khác. Cục biến áp có một vòng dây bảo vệ để hấp thu nhiễu điện từ. Mạch ngõ ra dùng ba tụ điện, trong đó có hai tụ tantalum khá mắc tiền [14], và một cuộn cảm để lọc, trong khi đó nhiều bộ sạc khác chỉ dùng một tụ điện. Tụ kiểu chữ Y thường không được thấy trong các bộ sạc khác. Mạch ghim cộng hưởng là một mạch điện rất sáng tạo [9].

Thiết kế của Apple có độ an toàn cao hơn nhờ một vài chi tiết đã được thảo luận ở trên: chân cắm rất chắc chắn, mạch ngắt khi quá nhiệt hay quá áp rất tinh vi. Khoảng cách cách điện giữa bên sơ cấp và thứ cấp trong bộ sạc của Apple cũng dường như vượt xa các tiêu chuẩn an toàn.

Kết luận

Bộ sạc iPhone của Apple chứa đựng rất nhiều công nghệ bên trong một kích thước nhỏ bé. Apple đã làm hơn cả cần thiết để đem lại chất lượng và độ an toàn cao hơn so với các bộ sạc tiếng tăm khác, nhưng điều này dẫn đến giá thành cao hơn.

Nếu bạn quan tâm đến các bộ sạc, xin mời xem các bài viết khác của tôi: tiny, cheap, dangerous: Inside a (fake) iPhone charger (Nhỏ, rẻ, nguy hiểm: Bên trong một bộ sạc iPhone giả), trong đó tôi tháo một bộ sạc iPhone có giá 2.79 đô-la và phát hiện ra nó vi phạm rất nhiều quy chuẩn an toàn; đừng mua những bộ sạc này. Bạn cũng có thể xem qua bài Apple didn’t revolutionize power supplies; new transistors did (Apple không tạo ra cuộc cách mạng trong các nguồn điện; chính các transistor mới làm điều đó) trong đó trình bày lịch sử của các bộ nguồn chuyển mạch. Để xem bộ sạc của Apple được tháo gỡ như thế nào, xin xem các video của scourtheearth và Ladyada. Cuối cùng, nếu bạn có một bộ sạc thú vị vứt lăn lóc ở đâu đó mà bạn không muốn dùng, hãy gửi cho tôi và có thể tôi sẽ viết một bài chi tiết về nó.

Ghi chú và tham khảo

[15] Đợt thu hồi sản phẩm vì lý do an toàn của Apple được thông báo năm 2008. Các bài viết trên blog cho thấy các chân cắm trên bộ sạc được gắn chỉ bằng phần kim loại có kích thước 0.3mm và một ít keo. Xem thông tin chi tiết trong bài Apple Recalls iPhone 3G Power Adapters (Apple Thu hồi Bộ sạc iPhone 3G) trên Wired.

[16] Các bộ sạc rẻ tiền gây nhiễu cho màn hình cảm ứng và điều này được mô tả chi tiết trong bài Noise Wars: Projected capacitance strikes back. (Khách hàng cũng phản ảnh các vấn đề về màn hình cảm ứng đối với các bộ sạc rẻ tiền mua từ Amazon và các trang web khác.)

[17] Có rất nhiều thiết kế cho các bộ chuyển đổi AC/DC cho cổng USB với công suất trong tầm 5W. iWatt, Fairchild, STMicroelectronics, Texas Instruments, ON Semiconductor, và Maxim đều cung cấp các thiết kế mẫu.