Eliminar la interferencia de radio de los cargadores de Apple
(substack.com/oh8hub)- Al usar un MagSafe Charger para auto, el escaneo de la banda de 2m 145MHz de un radioaficionado se detenía y aparecía una interferencia en la que el ruido atravesaba el squelch
- Cuando la señal de 105–205kHz de la carga inalámbrica se acopla con el cable de conexión, el cable puede actuar como antena y radiar la frecuencia fundamental y sus armónicos
- La interferencia se observó no solo en 145MHz, sino también en la banda de frecuencias aeronáuticas, alrededor de 124MHz, por lo que puede afectar a usuarios de radios VHF
- El experimento de solución consistió en agregar atenuación enrollando el cable USB en una ferrita snap-on mix 31; la pieza usada fue Fair-Rite 0431167281 y costó 2,21€
- Con una configuración de 3 vueltas del cable, el problema ya no se reprodujo con un transceptor portátil, aunque queda la molestia de tener que complementar con una pieza aparte un producto de 40€
Interferencia VHF detectada en el auto
- El problema apareció al montar un MagSafe Charger de Apple en un soporte para auto, con la idea de usar carga inalámbrica y navegación al mismo tiempo
- Mientras un transceptor portátil de radioaficionado dentro del auto monitoreaba frecuencias locales, el escaneo se detenía en la banda de 2m, 145MHz, y un ruido fuerte atravesaba el squelch
- Una interferencia de radio similar también se observó en la frecuencia aeronáutica de alrededor de 124MHz
- Apple MagSafe y los productos que implementan la especificación de carga Qi aplican a la bobina una señal de alta frecuencia de 105–205kHz para crear un campo magnético, y el dispositivo que se carga la convierte en electricidad
- En ese momento, si el cable de conexión actúa como antena, puede radiar la frecuencia fundamental y varios armónicos
Experimento de atenuación con ferrita
- La mejor solución sería que el fabricante blindara correctamente la interferencia a nivel de producto, pero en un producto ya comprado se intentó agregar atenuación del lado del cable
- El método del experimento fue enrollar el cable problemático en una perla de ferrita elegida adecuadamente para reducir la interferencia
- La pieza usada fue Fair-Rite snap-on ferrite 0431167281, de material mix 31, y costó 2,21€
- El criterio de selección fue si el producto tenía alta impedancia cerca de los 145MHz problemáticos
- En la gráfica de la hoja de datos se revisó el rango de 100–200MHz, especialmente alrededor de 145MHz
- N=1, N=2 y N=3 indican la cantidad de vueltas del cable alrededor de la ferrita; en el experimento se usaron 3 vueltas
- El cable podía enrollarse hasta 5 veces, pero como quedaba poco largo sobrante, se eligió la configuración de 3 vueltas
- Según la hoja de datos, la impedancia cerca de 145MHz está en una zona donde cae rápidamente, pero aún ronda los 1000Ω; si se confían las especificaciones del fabricante, incluso 2 vueltas podrían ser suficientes
- Tras el experimento, el problema ya no se reprodujo con el transceptor portátil, y en la captura comparativa también se redujo el pico más grande
- Queda el hecho de que, después de comprar un producto de 40€, haya que complementarlo con una pieza de más de 2€, junto con la queja de que Apple podría haberlo resuelto de una forma más barata y oculta
- No se comprobó si esta medida cambia la eficiencia del cargador
1 comentarios
Opiniones en Hacker News
Si esta interferencia de radio también estaba en la banda de frecuencias aeronáuticas (alrededor de 124 MHz), me pregunto cómo obtuvo este producto la aprobación de la FCC.
Me gustaría averiguar cuál es el número de aprobación de la FCC y quién hizo las pruebas.
Si la RF salía del cargador y entraba al cable USB, el diseño es muy malo. La alimentación del cable USB es corriente continua, así que no debería tener componentes de RF significativos, y la etapa de alimentación debería tener perlas de ferrita y capacitores para manejar eso.
Si el filtrado está cerca de la fuente conmutada, el ruido se puede manejar con mucha más facilidad, y normalmente alcanza incluso con una pequeña perla de ferrita de montaje superficial. Una vez que sale al cableado externo, filtrarlo se vuelve difícil.
Para Apple es un problema viejo. En 2013 también hubo un reporte de un piloto que cargaba un iPad en un avión: https://pointsforpilots.blogspot.com/2013/06/radio-interfere...
Parece que el cargador estaba bastante cerca de la radio, y como la pérdida de trayectoria en espacio libre es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia, con separarse apenas una distancia muy corta se vuelve prácticamente despreciable.
Si la antena está cerca del cargador, por ejemplo dentro de una longitud de onda, que en este caso son 2 m, también podría estar en el campo cercano. En ese caso se transfiere potencia adicional que no llegaría al campo lejano, y el acoplamiento también puede afectar el funcionamiento del propio dispositivo.
Al ver el informe de la FCC, las emisiones radiadas cumplen plenamente con los requisitos de FCC Class B.
Los equipos modernos de radioaficionados tienen receptores extremadamente sensibles, así que se escucha todo tipo de interferencia incluso de dispositivos digitales que cumplen por completo con Part 15. Con las fuentes de alimentación conmutadas extendidas prácticamente por todos lados, para mucha gente que no vive en zonas rurales la radio en HF se volvió casi inutilizable.
Tampoco leí todo el informe ni tengo conocimientos especializados de RF.
Muy malo. Tengo entendido que las fuentes de alimentación de Apple normalmente las fabrica Delta, y ellos son de primer nivel, así que resulta todavía más raro.
Cuando hay conmutación a partir de corriente continua, como en este dispositivo, cada tiempo de subida y bajada genera componentes de frecuencia muy alta. Son componentes mucho más rápidos que el período o la frecuencia de conmutación; lo importante es qué tan rápido sube y baja.
Si conmutas rápidamente cualquier cosa que tenga inductancia, generas RF.
Una opción mucho mejor es una fuente de alimentación lineal con transformador, y por eso es mucho más pesada.
Si eres radioaficionado, sorprende bastante que esta sea la primera vez que hayas tenido que ponerle un choque a algo.
Parece que no usa mucho HF. Si lo hiciera, probablemente ya habría comprado una bolsa entera de ferritas.
El cargador MagSafe en sí podría ser realmente malo, pero si lo conectó a una computadora o a un cargador de mala calidad, también es muy probable que simplemente sea interferencia de radiofrecuencia que salió de la computadora por el cable.
En mi cuarto de radio, los dispositivos USB son la peor causa. La mayoría de los cables USB son una broma total.
Cuando transmitía en la banda de 20 m, mi viejo portón de garaje LiftMaster a veces se abría. Recién dejó de pasar después de poner ferritas en todos los cables.
En la foto se ve algo que parece un puck MagSafe, al que por algún motivo le encajaron una pieza de plástico negro.
¿Seguro que es un puck MagSafe original? El artículo no lo verificó.
Por desgracia, las copias de productos Apple son demasiado comunes, especialmente en Amazon. Si no lo compró directamente a un vendedor confiable, hay bastante posibilidad de que sea falso. Los pequeños ladrillos blancos de carga también se han copiado muchísimo. Con los precios de Apple, es un buen negocio para los falsificadores.
Considerando la calidad habitual de ingeniería de Apple, esa sería mi primera suposición. O bien, como supuso Bloggie, el problema podría ser la fuente de alimentación.
Es interesante que hayan encontrado la causa y que se haya solucionado con una simple perla de ferrita.
Pero no creo que sea posible que no existan falsificaciones de un producto como el puck MagSafe. Me parece injusto descartarlo sin excluir esa posibilidad y simplemente calificarlo de “basura”.
Por el indicativo OH, el autor original parece ser finlandés, y quizá el regulador de allá sí se preocupe por la interferencia que los electrónicos baratos generan en las bandas de radioaficionados.
Como radioaficionado, puedo asegurar que a la FCC no le importa la interferencia si estos dispositivos solo causan problemas a radioaficionados.
Si se probaran de verdad todas las fuentes de alimentación conmutadas baratas y otros dispositivos, desde el punto de vista de RF habría muy pocos productos silenciosos o siquiera conformes a la norma.
Pero como la gran mayoría del público general no se ve afectada por esto, no hay un grupo de interés que realmente impulse cambios.
Dicho eso, no creo que este dispositivo viole los límites oficiales. El problema del autor es que necesita un dispositivo mucho más silencioso que lo permitido por los límites.
Si lo que quieres decir es que “casi todas” las fuentes de alimentación del mercado en realidad no cumplen la norma, eso es falso. He hecho bastantes pruebas de conformidad, y sí, es posible encontrar fuentes de alimentación al azar que no cumplen, pero no es que todos manipulen los resultados de las pruebas y pasen la certificación con mentiras. Las pruebas sí se hacen.
Eso no parece ser un cargador MagSafe. Es un cargador USB-C NFC.
Está bien mostrar que es pésimo en todos los sentidos, pero no hace falta conceder que tenga algo que ver con MagSafe. Se parece más a un cargador Qi decorado al estilo Apple.
https://en.wikipedia.org/wiki/MagSafe_(wireless_charger)
Antes solo se refería a la carga de laptops, pero ahora que el iPhone tiene un anillo de imanes en la parte trasera para ese propósito, también existen cargadores MagSafe para iPhone.
Relacionado con este tema, el Mac Studio tiene un problema de gran corriente de irrupción al conectarlo a la corriente.
En el conector de alimentación salta un arco tan fuerte que dispara un RCD doméstico de 30 mA, y se reproduce con varios equipos y en distintos circuitos eléctricos de casa y oficina.
La parte RCD solo actúa cuando fluye una corriente considerable entre la fase y tierra, normalmente superior a 30 mA. Los dispositivos especiales pueden ser más bajos y los RCD aguas arriba pueden ser más altos. No le importa en absoluto la corriente que fluye entre fase y neutro.
Sin embargo, la corriente de irrupción, si los capacitores de búfer son lo bastante grandes, puede activar la protección contra sobrecorriente que también viene integrada en la mayoría de los RCD. Esta protección tiende a volverse más sensible con la antigüedad, y es un problema común en interruptores viejos.
Otro dispositivo que podría dispararse es un detector de fallas por arco. Los AFDD son bastante nuevos y todavía no son obligatorios en muchos códigos eléctricos, pero si el presupuesto alcanza, conviene actualizar el tablero eléctrico. Estos dispositivos salvan vidas.
Parece ser un problema común, así que ahora me quedo más tranquilo.
No sé mucho de electrónica, pero me pregunto si esto es algún tipo de defecto o un mal diseño de la fuente de alimentación.
Tuve un problema parecido en una materia de proyecto final de ingeniería eléctrica y electrónica durante la carrera. A la conexión serial que iba al microcontrolador le entraba basura aleatoria todo el tiempo.
En cierto momento movimos la laptop y se detuvo.
El cable de carga pasaba por encima del cableado del bus serial, y resultó que el cargador de Apple se comunicaba con la laptop mediante un protocolo serial. Estábamos recibiendo diafonía.
Hace unos años escuché que Steve Jobs no permitía poner chokes en los cables porque se veían mal.
¿No habrá sido un problema crónico mientras Apple ha existido?
¿Quieres que todos los cables traigan chokes adicionales solo porque algún radioaficionado podría usar el producto en algún lugar?
El autor no está diciendo que el dispositivo supere los límites de la FCC, sino que emite lo suficiente como para que una radio muy sensible lo capte.
No es razonable enojarse con una empresa por vender un producto que cumple los límites. Esta persona solo quería un nivel por debajo del límite oficial, y además estaba sintonizando una radio en esa frecuencia justo al lado.
Cuando trabajaba en Broadcom, una vez les mostré una buena demo a mis colegas.
Tenía una línea serial larga tendida sobre el escritorio, desde un dongle USB-serial hasta una placa embebida, y esa línea pasaba por debajo de un monitor LCD. En el monitor se veían rayas raras y ruido.
La demo era: “vean cómo al poner esta perla de ferrita en el cable serial desaparecen los artefactos del monitor”.
La suposición del post original de que esto se debe a un producto de Apple podría estar equivocada.
Las emisiones podrían ser resultado de que el ruido de los equipos de alimentación se propaga por el cable. La carga que genera el producto de Apple pudo haber hecho que el equipo de alimentación emitiera ruido en esa frecuencia.
Apple normalmente hace bien lo que tiene que hacer.