Eliminando a interferência de rádio do carregador da Apple
(substack.com/oh8hub)- Ao usar um MagSafe Charger veicular, a varredura de 145MHz da faixa de 2m de um rádio amador parava, e surgia uma interferência com ruído atravessando o squelch
- Quando o sinal de 105–205kHz do carregamento sem fio se acopla ao cabo de conexão, o cabo pode agir como uma antena e irradiar a frequência fundamental e seus harmônicos
- A interferência foi observada não só em 145MHz, mas também em cerca de 124MHz na faixa de frequências aeronáuticas, podendo afetar usuários de rádio VHF
- O teste de correção consistiu em enrolar uma ferrite snap-on mix 31 no cabo USB para adicionar atenuação; a peça usada foi a Fair-Rite 0431167281, ao custo de 2,21€
- Com a configuração de 3 voltas no cabo, o problema não pôde mais ser reproduzido com um rádio portátil, embora continue frustrante ter de complementar um produto de 40€ com uma peça extra
Interferência em VHF revelada no carro
- O problema surgiu ao instalar um MagSafe Charger da Apple em um suporte veicular para usar carregamento sem fio e navegação ao mesmo tempo
- Enquanto um transceptor portátil de rádio amador dentro do carro monitorava frequências locais, a varredura parava em 145MHz da faixa de 2m e um ruído forte atravessava o squelch
- Uma interferência de rádio semelhante também foi observada em cerca de 124MHz na faixa aeronáutica
- Produtos que implementam as especificações de carregamento Apple MagSafe e Qi aplicam um sinal de alta frequência de 105–205kHz na bobina para criar um campo magnético, que o dispositivo em carga converte em eletricidade
- Nesse processo, se o cabo conectado agir como uma antena, a frequência fundamental e vários harmônicos podem ser irradiados
Experimento de atenuação com ferrite
- A melhor solução seria o fabricante fazer a blindagem adequada já no produto, mas para um item já comprado foi testada a adição de atenuação no cabo
- O método do experimento foi enrolar o fio problemático em uma ferrite bead escolhida adequadamente para reduzir a interferência
- A peça usada foi a Fair-Rite snap-on ferrite 0431167281, de material mix 31, ao preço de 2,21€
- O critério de escolha foi verificar se o produto tinha alta impedância perto da frequência problemática de 145MHz
- No gráfico do datasheet, foi observada a faixa de 100–200MHz, especialmente a região próxima de 145MHz
- N=1, N=2 e N=3 indicam o número de voltas do cabo na ferrite, e no teste foi usada a configuração de 3 voltas
- Era possível enrolar o cabo até 5 vezes, mas isso deixava pouco comprimento sobrando, então foi escolhida a configuração com 3 voltas
- Segundo o datasheet, a impedância perto de 145MHz está em uma região de queda rápida, mas ainda fica em torno de 1000Ω; se a especificação do fabricante estiver correta, até 2 voltas podem ser suficientes
- Após o teste, o problema não pôde mais ser reproduzido com o rádio portátil, e nas capturas comparativas o maior pico também diminuiu
- Continua a frustração de ter de complementar um produto de 40€ com uma peça de mais de 2€, com a reclamação de que a Apple poderia ter resolvido isso de forma mais barata e discreta
- Não foi confirmado se essa medida altera a eficiência do carregador
1 comentários
Opiniões no Hacker News
Se essa interferência de rádio também estava na faixa de frequências aeronáuticas (cerca de 124 MHz), fico curioso para saber como esse produto conseguiu aprovação da FCC
Quero descobrir qual é o número de aprovação da FCC e quem fez os testes
Se RF saiu do carregador e entrou no cabo USB, o projeto é muito ruim. A alimentação do cabo USB é corrente contínua, então não deveria haver componentes de RF significativos, e a seção de alimentação deveria ter contas de ferrite e capacitores para lidar com isso
Quando a filtragem fica perto da fonte chaveada, o ruído é muito mais fácil de tratar, e normalmente pequenas contas de ferrite SMD já são suficientes. Depois que ele sai para a fiação externa, fica difícil filtrar
Para a Apple, é um problema antigo. Em 2013 também houve o relato de um piloto que carregava um iPad em uma aeronave: https://pointsforpilots.blogspot.com/2013/06/radio-interfere...
O carregador provavelmente estava bem perto do rádio, e a perda de percurso em espaço livre é inversamente proporcional ao quadrado da distância, então, com uma separação mesmo que muito pequena, isso se torna praticamente desprezível
Se a antena estiver perto do carregador, por exemplo dentro de 2 m, que neste caso é um comprimento de onda, ela também pode estar no campo próximo. Nesse caso, potência adicional que não chegaria ao campo distante pode ser transferida, e o acoplamento também pode afetar o próprio funcionamento do dispositivo
Olhando o relatório da FCC, as emissões irradiadas estão totalmente de acordo com os requisitos da FCC Class B
Equipamentos modernos de radioamador têm receptores extremamente sensíveis, então dá para ouvir todo tipo de interferência até de dispositivos digitais que cumprem integralmente a Part 15. Com fontes de alimentação chaveadas espalhadas por praticamente todos os lugares, para muita gente que não mora em área rural, rádio em HF se tornou praticamente inutilizável
Não li o relatório inteiro e também não tenho conhecimento especializado em RF
Muito ruim. Pelo que sei, as fontes de alimentação da Apple normalmente são feitas pela Delta, que é de primeira linha, então isso é ainda mais estranho
Quando há chaveamento em corrente contínua, como neste dispositivo, cada tempo de subida e descida gera componentes de frequência muito alta. São componentes muito mais rápidos que o período ou a frequência de chaveamento, e o ponto central é a rapidez com que sobem e descem
Se você chaveia rapidamente qualquer coisa que tenha indutância, gera RF
Uma opção muito melhor é uma fonte de alimentação linear com transformador, e por isso ela é bem mais pesada
Para um radioamador, é bem surpreendente que tenha sido a primeira vez que precisou colocar um choque em alguma coisa
Parece que não usa muito HF. Se usasse bastante, provavelmente teria comprado um saco inteiro de ferrites
O carregador MagSafe em si pode ser realmente ruim, mas, se ele estava ligado a um computador ou a um carregador ruim, também há uma boa chance de ser simplesmente interferência de radiofrequência vinda do computador pelo cabo
Na minha sala de rádio, equipamentos USB são a pior fonte. A maioria dos cabos USB é uma piada completa
Quando eu transmitia na faixa de 20 m, meu antigo portão de garagem LiftMaster às vezes abria. Só parou depois que enrolei ferrites em todos os cabos
Na foto aparece algo que parece um puck MagSafe com, por algum motivo, um pedaço de plástico preto encaixado nele
Há certeza de que é realmente um puck MagSafe original? O texto não confirmou isso
Infelizmente, cópias de produtos Apple são comuns demais, especialmente na Amazon. Se não foi comprado diretamente de um vendedor confiável, há uma chance considerável de ser falso. O pequeno carregador branco de parede também foi absurdamente copiado. Considerando os preços da Apple, isso é lucrativo para falsificadores
Pensando na qualidade de engenharia habitual da Apple, essa seria minha primeira hipótese. Ou talvez a fonte de alimentação seja o problema, como o Bloggie presumiu
É interessante que tenham encontrado a causa e resolvido com uma simples conta de ferrite
Mas acho impossível que não existam falsificações de um produto como o puck MagSafe. Parece injusto simplesmente concluir que é “lixo” sem descartar essa possibilidade
O autor do post original parece ser finlandês, pelo indicativo OH, e talvez o órgão regulador de lá se importe com a interferência que eletrônicos baratos causam nas faixas de radioamador
Como outro radioamador, posso garantir que a FCC não se importa com interferência quando um dispositivo desses causa problemas apenas para radioamadores
Se fontes de alimentação chaveadas baratas e outros dispositivos fossem todos de fato testados, quase nenhum seria silencioso do ponto de vista de RF, ou mesmo estaria em conformidade
Só que a grande maioria do público geral não é afetada por isso, então não há nenhum grupo de interesse que faça algo realmente mudar
Só que não acho que este dispositivo viole os limites oficiais. O problema do autor é que ele precisa de um dispositivo muito mais silencioso do que o limite permitido
Se a ideia é dizer que “quase todas” as fontes de alimentação no mercado na verdade não cumprem as normas, isso está errado. Já fiz bastantes testes de conformidade, e é verdade que dá para encontrar fontes de alimentação aleatórias que não cumprem os requisitos, mas não é que todo mundo manipule resultados de testes e passe na certificação de forma falsa. Os testes realmente acontecem
Aquilo não parece ser um carregador MagSafe. É um carregador USB-C NFC
Tudo bem mostrar que ele é ruim em todos os aspectos, mas não é preciso admitir que tenha relação com MagSafe. Está mais para um carregador Qi com decoração no estilo Apple
https://en.wikipedia.org/wiki/MagSafe_(wireless_charger)
Antes se referia apenas aos que carregavam notebooks, mas agora existe um anel magnético na traseira do iPhone para essa finalidade, então também há carregadores MagSafe para iPhone
Relacionado a essa discussão, o Mac Studio tem um problema de corrente de partida alta ao ser conectado à energia
No conector de alimentação, sai um arco forte o bastante para desarmar um RCD residencial de 30 mA, e isso se reproduz com vários equipamentos e em circuitos elétricos diferentes em casa e no escritório
A parte RCD só atua quando há uma corrente significativa entre fase e terra, normalmente acima de 30 mA. Dispositivos especiais podem ser mais baixos, e RCDs a montante podem ser mais altos. Ela não se importa nem um pouco com a corrente que flui entre fase e neutro
Porém, a corrente de partida pode acionar a proteção contra sobrecorrente que também vem embutida na maioria dos RCDs, se o capacitor de buffer for grande o suficiente. Essa proteção tende a ficar mais sensível com o tempo, e é um problema comum em disjuntores antigos
Outro dispositivo que pode atuar é um detector de falha por arco. AFDDs são relativamente novos e ainda não são obrigatórios em muitas normas elétricas, mas, se o orçamento permitir, é uma boa ideia atualizar o quadro de distribuição. Esses dispositivos salvam vidas
Agora fico mais tranquilo por parecer um problema comum
Não entendo muito de eletrônica, mas fico curioso se isso é algum tipo de defeito ou um projeto ruim da fonte de alimentação
Tivemos um problema parecido em uma disciplina de projeto final de graduação em engenharia elétrica/eletrônica. A conexão serial com o microcontrolador continuava recebendo dados lixo aleatórios
Em certo momento, movi o notebook e parou
O cabo de carregamento passava por cima da fiação do barramento serial, e descobrimos que o carregador da Apple se comunicava com o notebook por um protocolo serial. Estávamos recebendo diafonia
Ouvi há alguns anos que Steve Jobs não permitia colocar choques nos cabos porque achava feio
Será que isso não foi um problema crônico enquanto a Apple existiu?
Você quer que todos os cabos venham com choques extras porque talvez um radioamador use o produto em algum lugar?
O autor não está dizendo que o dispositivo viola os limites da FCC, mas que emite o bastante para ser captado por um rádio muito sensível
Não é razoável ficar bravo com uma empresa por vender um produto que atende aos limites. Essa pessoa apenas queria um nível abaixo do limite oficial e estava sintonizando um rádio naquela frequência bem ao lado
Quando eu trabalhava na Broadcom, mostrei uma demonstração interessante aos colegas
Estendi um fio serial longo de um dongle USB-serial até uma placa embarcada sobre a mesa, e esse fio passava por baixo de um monitor LCD. O monitor mostrava listras estranhas e ruído
A demonstração era: “vejam como, ao prender esta conta de ferrite no cabo serial, os artefatos no monitor desaparecem”
A suposição do post original de que isso foi causado por um produto da Apple pode estar errada
As emissões podem ser resultado de ruído no equipamento de alimentação se propagando pelos cabos. A carga gerada pelo produto da Apple pode ter feito o equipamento de alimentação emitir ruído naquela frequência
A Apple normalmente faz o dever de casa