5V USB-Netzteil Hack

[Daniel (Gast)]

[ VORWORT ]
Dies ist ein Hobby Projekt, jegliche Gedanken zu (finanzieller) 
Sinnhaftigkeit etc. sind also hinfällig.
/Aufgrund meiner Ausbildung darf ich und weiß ich mit Netzspannung 
umzugehen/.

Hallo,

ich bin sehr günstig an einige USB Netzteile mit CE etc. gekommen, die 
1A können.
Da ich für meine Schaltungen immer wieder Netzteile brauche, dachte ich 
mir, ich schlachte die guten Teile aus und packe die Platinen als 
Huckepack auf meine drauf. So komme ich endlich mal von den klobigen und 
schweren Trafogeschichten weg.

Für einfache Schaltungen klappt das auch ganz gut. Wenn aber etwas 
höhere Anforderungen an die Versorgungsspannung kommen, gibts Probleme 
wegen (lastabhängigen-)Spannungsschwankungen und Ripple. Für 3V3 
Anwendungen ist das mit einem Filter und LDO gut beherrschbar. 5V wird 
schwierig, also dachte ich mir, ich drehe die Spannung des Netzteils 
hoch und kann dann wieder die Filter-LDO-Methode verwenden. Als ich dazu 
am Netzteil nun den Chip herausfinden wollte um zu schauen ob das geht, 
kam die (erwartbare) Überraschung, der IC ist nicht markiert.

Ich würde daher gerne mit eurer Hilfe das Netzteil reverse engineeren um 
die Machbarkeit und auszutauschenden Bauteile festzustellen (und einfach 
aus Spaß an der Freude das angesammelte Wissen (aus dem Studium) mal 
wieder anzuwenden).

Anbei der Schaltplan des Netzteils und im Folgenden meine Analyse.

Von links oben nach rechts unten:
- L1, C12 und C13 bilden einen Mix aus passiver PFC und Puffer/Filter 
für die Netzspannung.
- R2 und R6 sind der (zugegeben unschöne) Kickstarter für die VCC des 
ICs.
- Der Sinn von R4, R5, C4 und D1 erschließt sich mir noch nicht ganz und 
passt eigentlich eher zu einem Boost Konverter. *Falls mir jemand das 
erklären könnte*, wäre ich sehr dankbar!
- L2 ist "die Primärseite" des Trafos.
- L4 und die daran hängenden Bauteile der 5V Ausgang, inkl. 
obligatorischem Entstörkondensatoren. Wie man sieht ist er isoliert und 
es gibt kein Feedback.
- L3 ist ein zweiter Ausgang, der über D2 und C7 als 
Halbbrückengleichrichter die Versorgungsspannung des ICs herstellt und 
mit R11, R16 über C1 gefiltert den Feedback darstellt.
- U1 ist der (unbekannte) IC. Achtung, *die Pinbezeichnungen sind von 
mir aufgrund meiner Analyse vergeben und müssen nicht stimmen*!

Das ganze sieht nach einem Flyback mit indirektem Feedback des 
eigentlichen Ausgangs über die Cross-Regulation der Aux-Windung aus. Die 
Spannungsschwankungen sind daher auch nicht allzu verwunderlich.
Die Ausgangsspannung wird, wie bereits gesagt, vermutlich über R11/R16 
gemessen und mit einer internen Referenz verglichen. Wollte ich also die 
Spannung erhöhen, müsste ich R16 größer oder R11 kleiner machen. Ich 
habe die Spannung über C7 und R11 noch nicht gemessen, aber anhand der 
Werte sollte man das Spannungsteiler-Verhältnis theoretisch ableiten 
können.

Meine zwei großen Fragen, macht meine Analyse Sinn und kennt jemand 
zufällig den IC (Gehäuse ist ein SOIC8-7/SO-8C)?

Gruß und danke für Feedback
Daniel

[Daniel (Gast)]

Ich sehe gerade, dass die Formatierung leider nicht richtig dargestellt 
wird, obwohl es in der Vorschau gepasst hat.
Sorry dafür, aber das liegt außerhalb meiner Macht. :-/

Und das Rätsel um R4, R5, C4 und D1 habe ich gerade selber gelöst 
bekommen. Man muss nur wissen wonach man suchen muss: Flyback Snubber. 
Das passt ganz gut in meine Analyse.

[Georg M. (g_m)]

Daniel schrieb:
> Die Ausgangsspannung wird, wie bereits gesagt, vermutlich über R11/R16
> gemessen und mit einer internen Referenz verglichen. Wollte ich also die
> Spannung erhöhen, müsste ich R16 größer oder R11 kleiner machen.

Es sieht so aus, wenn alles stimmt.


Daniel schrieb:
> kennt jemand zufällig den IC (Gehäuse ist ein SOIC8-7/SO-8C)?

Es gibt in diesem Bereich viele ICs zahlreicher Hersteller.
Z.B.: iW1816, iW1812


Daniel schrieb:
> [ VORWORT ]
> Dies ist ein Hobby Projekt, jegliche Gedanken zu (finanzieller)
> Sinnhaftigkeit etc. sind also hinfällig.
> /Aufgrund meiner Ausbildung darf ich und weiß ich mit Netzspannung
> umzugehen/.

Trotzdem: Sicherheit hat oberste Priorität. Schließlich gibt es fertige 
Adapter für 6V und 7,5V.

[Stefan F. (Gast)]

Die Ausgangsspannung wird nicht direkt gemessen, daher ist sie 
Lastabhängig. Dieses Netzteil kann nicht durch eine kleine Änderung 
verbessern.

[Aluhutträger (Gast)]

Schau dir mal sowas an:

https://www.aliexpress.com/item/32717871230.html

da lohnt sich m.M.n das Basteln an Steckernetzteilen nicht wirklich.

Hier ein Link, wo jemand das Teil geprüft und auch zerlegt hat:

https://lygte-info.dk/review/Power%20Mains%20to%205V%200.6A%20Hi-Link%20HLK-PM01%20UK.html


Schaut auch von den Isolationsabständen gut aus, Verhalten unter 
Überlast ist OK, Noise auf den 5V auch, ...


Problem, wie immer wenn ein China-Produkt erfolgreich ist: es gibt 
Plagiate, denen man besser nicht ungesehen vertraut...

[Joe J. (neutrino)]

Hallo,
Pin 6 des unbekannten ICs ist der Feedback-Eingang (FB). Dort wird eine 
der beiden Ausgangsspannungen über R11/R16 gemessen. Ändert man das 
Verhältnis dieses Spannungsteilers, so sollten sich theoretisch auch die 
Ausgangsspannungen ändern.

Aber VORSICHT: ob dies auf Dauer funktioniert, kann man nicht sagen; das 
Gerät wurde für 5 V und 1 A gebaut, also für eine Leistung von 5 W. 
Erhöht man die Spannung auf 8 V, dann wären das schon 60 % mehr 
Leistung!
Und C8 muss natürlich auch die höhere Spannung vertragen (ist vermutlich 
ein 6,3 V Elko).

Gruß, Joe

[hinz (Gast)]

Joe J. schrieb:
> Und C8 muss natürlich auch die höhere Spannung vertragen

Nicht nur der bekommt mehr Spannung ab, auch der Chip bekommt mehr 
Versorgungsspannung und vor allem eine höhrere Flybackspannung ab.

[Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)]

Meiner Meinung nach wirds von 5V auf 6V vielleicht noch gehen, aber 7V 
... keine Ahnung, könnte mit der IC-Betriebsspannung kritisch werden. 
Die Rückschlagspannung an der Primärwicklung müsste man messen. Wenn sie 
zu hoch wird, stirbt der IC und der Snubber könnte auch überlastet 
werden.