Desmontaje y exploración de un conector MagSafe de Apple

¿Alguna vez te has preguntado qué hay dentro del conector Magsafe de un Mac? ¿Qué controla la luz? ¿Cómo sabe el Mac qué tipo de cargador es? Este artículo busca dentro del conector Magsafe y responde a esas preguntas.

¿Alguna vez te has preguntado qué hay dentro del conector Magsafe de un Mac? ¿Qué controla la luz? ¿Cómo sabe el Mac qué tipo de cargador es? Este artículo busca dentro del conector Magsafe y responde a esas preguntas.
El conector Magsafe (introducido por Apple en 2006) es muy conveniente. Se encaja de forma magnética y se desconecta si se tira del conector físico. Además, es simétrico, por lo que no es necesario preocuparse de qué lado está. Un pequeño LED en el conector cambia de color para indicar el estado de la carga.

La siguiente imagen muestra el nuevo conector Magsafe 2, que es más delgado. Observe cómo los pernos están dispuestos simétricamente; esto permite que el conector se enchufe en cualquier dirección. El cargador y el ordenador se comunican a través del pin del sensor del adaptador (también llamado el perno del control de la carga), que este artículo explicará detalladamente abajo. Las dos clavijas de tierra son ligeramente más largas que las otras, por lo que hacen contacto primero cuando conecta el conector (igual que un conector USB).

Las clavijas de un conector Magsafe 2. Las clavijas están dispuestas simétricamente, por lo que el conector se puede enchufar de cualquier manera.
Las clavijas de un conector Magsafe 2. Las clavijas están dispuestas simétricamente, por lo que el conector se puede enchufar de cualquier manera.

Desmontaje del conector Magsafe

Tenía un cable Magsafe que funcionaba mal, se habían quemando los pines de alimentación como se puede ver en la foto de abajo, así que pensé en abrirlo y examinar su interior. El conector a continuación es un Magsafe más antiguo; observe la forma ligeramente diferente en comparación con la Magsafe 2 anterior. También tenga en cuenta que el pin del sensor del adaptador medio es mucho más pequeño que el resto de pines, a diferencia del Magsafe 2.

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La extracción de la carcasa de plástico exterior revela un bloque de plástico cera suave, tal vez polietileno, que ayuda a difundir la luz de los LEDs y protege el circuito por debajo.magsafe-inside

El corte a través del bloque de plástico suave revela una placa de circuito, protegida por un recubrimiento de plástico transparente delgado. Los cables del cargador están soldados en la parte posterior de esta placa. Sólo dos cables – alimentación y tierra – van a la unidad de carga. No hay comunicación de datos a través del pin del sensor del adaptador con la propia unidad del cargador.

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Al desmontar el conector se muestran los “pasadores Pogo” cargados por resorte que forman la conexión física con el Mac. Las piezas de plástico mantienen las clavijas en su lugar. El bloque de metal a la izquierda no está magnetizado, pero es atraído por el fuerte imán en la conexión de Mac

magsafe-connector-exploded La placa de circuito dentro del conector Magsafe es muy pequeña, como se puede ver a continuación. En el centro hay dos LED, naranja / rojo y verde. Dos LED idénticos están en el otro lado. El diminuto chip de la izquierda es un conmutador DS2413 de 1 canal de doble sentido direccionable. Este chip tiene dos funciones. Enciende y apaga los LEDs de estado (es decir, la parte “interruptor de canal doble”). También proporciona el valor ID al Mac indicando las especificaciones del cargador y el número de serie.

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El chip utiliza el protocolo 1-Wire, que es un sistema inteligente para conectar dispositivos de baja velocidad a través de un solo cable (más tierra). El sistema de 1 hilo es conveniente aquí ya que el Mac puede comunicarse con el Magsafe a través del pin del sensor del adaptador.

Comprensión del código de identificación del cargador

Puede extraer fácilmente la información del cargador en una Mac (vaya a “Acerca de esta Mac”, “Más información …”, “Informe del sistema …”, “Alimentación”), pero gran parte de la información es desconcertante. El vatiaje y el número de serie tienen sentido, pero ¿qué pasa con el ID, la revisión y la familia? Resulta que estos son partes del protocolo 1-Wire utilizado por el chip dentro del conector.
Cada chip de la familia 1-Wire tiene un ID de 64 bits único que se programa individualmente en el chip. En el estándar de 1 hilo, el ID de 64 bits consiste en un código de familia de 8 bits que identifica el tipo de dispositivo de 1 hilo, un número de serie único de 48 bits y una suma de comprobación CRC no criptográfica de 8 bits que verifica que el número de identificación es correcto. Las empresas (como Apple) pueden personalizar los números de identificación: los 12 primeros bits del número de serie se utilizan como ID de cliente, los 12 bits siguientes son datos especificados por el cliente y los 24 bits restantes son el número de serie.

Con esta información, la información del cargador de CA de la Mac ahora tiene sentido y el siguiente diagrama muestra cómo el ID de 64 bits se asigna a la información del cargador. El campo ID 100 es el ID de cliente que indica Apple. El vatiaje y la revisión están en los 12 bits de los datos del cliente (hex 3C es 60 decimal, indicando 60 vatios). El código de Familia BA es el código de familia 1-Wire para el chip DS2413. Por lo tanto, gran parte de la información del cargador de CA presentada por el Mac es en realidad información de bajo nivel sobre el chip 1-Wire.

El chip de 1 hilo dentro de un conector Magsafe tiene un código de identificación de 64 bits. Este ID se asigna directamente a las propiedades del cargador mostradas en "Acerca de este Mac"
El chip de 1 hilo dentro de un conector Magsafe tiene un código de identificación de 64 bits. Este ID se asigna directamente a las propiedades del cargador mostradas en “Acerca de este Mac”

Hay algunas complicaciones como muestra el siguiente diagrama. Los cargadores posteriores utilizan el código de la familia 85 por alguna razón. Esto no se indica en un cargador de 85 vatios. También no indica la familia del dispositivo 1-Wire, por lo que puede ser un número arbitrario. Para los cargadores Magsafe 2, el ID del cliente es 7A1 para un cargador de 45 vatios, 921 para un cargador de 60 vatios y AA1 para un cargador de 85 vatios. Es extraño usar identificadores de cliente separados para los diferentes modelos. Incluso extraño, para un cargador de 85 vatios el campo de vatios en el ID contiene 60 (3C hex) no 85, aunque 85 vatios aparezcan en la pantalla de información. La revisión también se eliminó de la pantalla de información para cargadores posteriores.

En un conector Magsafe 2, el ID de 64 bits se asigna a las propiedades del cargador mostradas en "Acerca de esta Mac". Por alguna razón, el 'Datos del cliente' da una menor potencia.
En un conector Magsafe 2, el ID de 64 bits se asigna a las propiedades del cargador mostradas en “Acerca de esta Mac”. Por alguna razón, el ‘Datos del cliente’ da una menor potencia.

 

Cómo leer el número de identificación

Es muy fácil leer el número de identificación de un conector Magsafe usando una placa Arduino y una sola resistencia de pullup de 2K, junto con la biblioteca Arduino de 1 hilo de Paul Stoffregen y un sencillo programa Arduino.

El circuito para acceder a un chip de 1-Wire de un Arduino es trivial - sólo una resistencia de 2K pullup
El circuito para acceder a un chip de 1-Wire de un Arduino es trivial – sólo una resistencia de 2K pullup

Si toca el cable de tierra a una clavija de tierra externa del conector Magsafe y el cable de datos al pin de sentido interno del adaptador, el Arduino leerá inmediatamente y mostrará el número de identificación de 64 bits. El cargador no necesita ser enchufado a la pared – y de hecho recomiendo no conectarlo – ya que una característica interesante del protocolo de 1-Wire es que el dispositivo puede apagarse por sí mismo del cable de datos, sin una fuente de alimentación.

The 64-bit ID can be read out of a Magsafe connector by probing the outer pin with ground, and the middle pin with the 1-Wire data line.
The 64-bit ID can be read out of a Magsafe connector by probing the outer pin with ground, and the middle pin with the 1-Wire data line.

Para hacer las cosas más faciles, el número de serie se puede mostrar en una pantalla LCD. El circuito parece complicado, pero es sólo una maraña de cables conectando la pantalla LCD. Mediante un programa simple, el número de identificación de 64 bits se muestra en la línea inferior de la pantalla. La línea superior es una leyenda que indica los componentes del código: “cc” CRC check, “id.” Id de cliente, “ww”, referencia “r”, número de serie “serial” y familia “ff”. El número de abajo corresponde a un cargador de 85 vatios (55 hexadecimal = 85 decimal).

Un lector de identificación de 1 hilo con pantalla LCD. Al tocar los cables a los contactos del conector Magsafe, se muestra el código ID en la línea inferior de la pantalla. La línea superior indica los componentes del código: verificación de CRC, ID de cliente, potencia, revisión, número de serie y familia.
Un lector de identificación de 1 hilo con pantalla LCD. Al tocar los cables a los contactos del conector Magsafe, se muestra el código ID en la línea inferior de la pantalla. La línea superior indica los componentes del código: verificación de CRC, ID de cliente, potencia, revisión, número de serie y familia.

Control de la luz de estado Magsafe

El Mac controla la luz de estado en el conector Magsafe enviando comandos a través del pin del sensor del adaptador al IC del conmutador 1-Wire DS2413 para encender o apagar los dos pares de LEDs. Enviando los comandos apropiados al IC a través del pin del sensor del adaptador, un Arduino puede controlar los LEDs como se desee.

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La imagen de abajo muestra la configuración. El mismo circuito de resistencia simple que antes se utiliza para comunicarse con el chip, junto con un simple programa Arduino que envía comandos a través del protocolo de 1-Wire. Estos comandos se describen en la hoja de datos DS2413 pero deben ser obvios en el  código del programa.

Utilicé un cable extraído de un cargador muerto por simplicidad. Los LEDs son normalmente alimentados por el voltaje del cargador, que he simulado con dos baterías de 9 voltios. Para conectar el Arduino al conector, esta vez usé una tarjeta de entrada de Mac DC-in; Esta es la placa en un Mac en el que se conecta el conector Magsafe. El único propósito del tablero aquí es darme una manera más segura de atar los alambres que de empujar en los pernos.

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El conector contiene un par de LEDs naranja / rojo y un par de LEDs verdes, que se pueden encender y apagar independientemente. Cuando ambos pares están encendidos, el color resultante es amarillo. Por lo tanto, el conector puede mostrar tres colores. El programa Arduino cicla a través de los tres colores y se apaga, como se puede ver en las imágenes anteriores.

 

El proceso de inicio del cargador

Cuando el conector Magsafe está conectado a una Mac, ocurre mucho más de lo que cabría esperar. Creo que los pasos siguientes tienen lugar:
1.- El cargador proporciona una señal de 6 voltios de corriente muy baja (alrededor de 100 μA) en los pines de alimentación (3 voltios para Magsafe 2).
2.- Cuando el conector Magsafe está enchufado en el Mac, el Mac aplica una carga resistiva (por ejemplo, 39.41KΩ), tirando la entrada de alimentación baja a aproximadamente 1.7 voltios.
3.- El cargador detecta que la entrada de potencia ha sido baja, pero no demasiado baja. (Una carga corta o significativa no habilitará el cargador.) Después de exactamente un segundo, el cargador cambia a voltaje completo (14.85 a 20 voltios dependiendo del modelo y potencia). Hay un microprocesador de 16 bits dentro del cargador para controlar esta y otras funciones.
4.- El Mac detecta el voltaje completo en la entrada de alimentación y lee el ID del cargador usando el protocolo de 1 hilo.
5.- Si el Mac está satisfecho con el ID del cargador, cambia la entrada de alimentación al circuito interno de conversión de energía y comienza a usar la potencia de entrada. El Mac enciende el LED apropiado en el conector usando el protocolo 1-Wire.
Este proceso explica por qué hay un retraso de un segundo después de conectar el cargador antes de que se encienda la luz y el ordenador indique que la batería se está cargando. También explica por qué si usted mide la salida del cargador con un voltímetro, no encontrará mucho voltaje.

La compleja secuencia de pasos proporciona más seguridad que un cargador típico. Debido a que el cargador proporciona corriente extremadamente baja al principio, hay menos riesgo de cortocircuito al conectar el conector. Dado que el cargador espera un segundo completo antes de encender, el conector Magsafe es probable que esté firmemente unido antes de que antes de que se aplique la potencia que exija el portátil a través de la DC-In Magsafe interna. La característica de seguridad no es infalible, sin embargo, como muestran algunos conectores magsafe quemados o desgarrados.

No intente esto en casa

Advertencia: Te recomiendo que no intentes ninguno de estos experimentos. 85 vatios es suficiente para hacer mucho daño: soplar el tablero de entrada de DC de su Mac, enviar llamas de un componente, fundir fusibles, o vaporizar rastros de PC, y estas es sólo algunas de las cosas que me han podido suceder a mí. El Mac y el cargador tienen ambos mecanismos de protección, pero no se ocuparán de todo. Picar en su cargador mientras está enchufado es una actividad de alto riesgo.
Leer la identificación del cargador probando los pines mientras no está enchufado es considerablemente más seguro, pero no puedo garantizarlo. Si usted estropea su cargador, computadora, Arduino o asimismo es su responsabilidad.

Conclusiones

Hay más en el conector del cargador Magsafe de lo que cabría esperar. El pasador central del conector – el adaptador sentido pi.

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Recomendaciones: la estructura interna del conector es muy delicada. Es muy importante seguir las recomendaciones para alargar la vida útil de tu conector MagSafe

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#1   Mi pregunta es por qué costando un Potosí los cables de este conectar se rompen tan fácilmente.

#2   #1 Si ves la estructura interna del conector y tienes en cuenta que nadie se lee las recomendaciones el final es inevitable.

Hay un error en la compresión o utilidad del conector magnético —> no ha sido diseñado para que al desconectarlo tires de él —> ha sido diseñado de esta forma para que cuándo alguien tropiece con el cable no te tengas que gastar 200, 300 o 400 en sustituir la pantalla o tener el equipo lleno de abolladuras.

Ventajas, el equipo no cae al suelo tan a menudo. Desventajas: el usuario final desconecta a diestro y siniestro el conector tirando del cable sin percatarse de que está haciendo daño a los componentes internos.

Las recomendaciones para cuidar el cargador están al final del artículo. Aunque me gustaría añadir que el uso del cable alargador aumenta las posibilidades de dañar el cable magsafe más delgado… ¿por qué? Sencillamente porque la sensación de libertad que te da este cable crea más posibilidades y situaciones de desgaste de esta parte del cargador –> por ejemplo —> la mayoría de los usuarios no cambian de habitación o escritorio adecuadamente —> recogen el portátil y arrastran el cargador por el suelo o simplemente lo cogen de los cables sin tomar en cuenta que el cable más fino no está diseñado para soportar el peso del cargador (220 gramos) o del cable más extenso y el cargador a la vez (520gramos +o- ) —> usar el alargador da pie a que no envuelvas adecuadamente el cable más fino en las alas del cargador o aunque no lo uses… muchísima gente no lo hace –>

Solución –> exigir a Apple que haga cables de mayor calidad (cosa que no hará viendo los beneficios que le aporta el que cada usuario tenga que sustituir hasta 3 y 4 veces el cargador original —> una media de 270 a 350€ durante la vida útil del equipo… O simplemente tener mucho más cuidado con el cargador original y seguir las recomendaciones.

Todo esto así por encima… pero no hay que ir muy lejos para comprender esto, la disposición de los cables internos dentro del conector de aluminio magsafe ya debería ser motivo suficiente para cuidar más el cargador.

Autor: alelua

AleluÁ - Cargadores para Mac - Lo que te gusta al precio que te encanta.

Un comentario en “Desmontaje y exploración de un conector MagSafe de Apple”

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