Apple चार्जर की रेडियो इंटरफेरेंस हटाना

 (substack.com/oh8hub)
2 पॉइंट द्वारा GN⁺ 2023-10-06 | 1 टिप्पणियां | WhatsApp पर शेयर करें
  • वाहन में MagSafe Charger इस्तेमाल करते समय amateur radio के 2m बैंड 145MHz पर स्कैन रुक गया और ऐसा इंटरफेरेंस दिखा जिसमें शोर squelch को पार कर गया
  • wireless charging के 105–205kHz सिग्नल और कनेक्शन केबल के जुड़ने पर केबल एंटेना की तरह काम कर सकती है और मूल फ़्रीक्वेंसी व उसके harmonics को radiate कर सकती है
  • इंटरफेरेंस सिर्फ 145MHz पर नहीं बल्कि एविएशन फ़्रीक्वेंसी बैंड के लगभग 124MHz पर भी देखा गया, इसलिए यह VHF radio उपयोगकर्ताओं को प्रभावित कर सकता है
  • समाधान के प्रयोग में USB केबल पर mix 31 snap-on ferrite लगाकर attenuation जोड़ने का तरीका अपनाया गया, और इस्तेमाल किया गया पार्ट Fair-Rite 0431167281 था जिसकी कीमत 2.21€ थी
  • 3 बार लपेटी गई केबल वाले कॉन्फ़िगरेशन में handheld radio से समस्या दोबारा नहीं दिखी, लेकिन 40€ का प्रोडक्ट खरीदने के बाद अलग पार्ट से उसे ठीक करना पड़े, यह खटकने वाली बात रही

वाहन में सामने आया VHF इंटरफेरेंस

  • Apple MagSafe Charger को कार माउंट पर लगाकर wireless charging और navigation साथ में इस्तेमाल करने की स्थिति में यह समस्या सामने आई
  • कार के अंदर का amateur radio handheld transceiver स्थानीय फ़्रीक्वेंसी मॉनिटर कर रहा था, तभी 2m बैंड 145MHz पर स्कैन रुक गया और तेज़ शोर squelch को पार कर गया
  • इसी तरह का radio interference एविएशन फ़्रीक्वेंसी लगभग 124MHz पर भी देखा गया
  • Apple MagSafe और Qi charging spec को लागू करने वाले प्रोडक्ट coil में 105–205kHz का high-frequency सिग्नल भेजकर magnetic field बनाते हैं, और चार्ज होने वाला डिवाइस उसे बिजली में बदलता है
  • इस दौरान अगर कनेक्शन केबल एंटेना की तरह काम करे, तो मूल फ़्रीक्वेंसी और कई harmonics radiate हो सकते हैं

ferrite से attenuation का प्रयोग

  • सबसे अच्छा समाधान यह है कि निर्माता प्रोडक्ट स्तर पर ही इंटरफेरेंस को ठीक से shield करे, लेकिन पहले से खरीदे गए प्रोडक्ट में केबल की तरफ attenuation जोड़ने का तरीका आज़माया गया
  • प्रयोग का तरीका यह था कि समस्या वाले तार को उपयुक्त ferrite bead में लपेटकर इंटरफेरेंस कम किया जाए
  • इस्तेमाल किया गया पार्ट Fair-Rite snap-on ferrite 0431167281 था, इसका material mix 31 था और कीमत 2.21€ थी
    • चयन का आधार यह था कि क्या प्रोडक्ट में समस्या वाली 145MHz के आसपास impedance ऊंचा है
    • datasheet graph में 100–200MHz, खासकर 145MHz के आसपास देखा गया
    • N=1, N=2, N=3 का मतलब ferrite पर केबल को कितनी बार लपेटा गया, और प्रयोग में 3 बार लपेटना इस्तेमाल हुआ
  • केबल को 5 बार तक लपेटा जा सकता था, लेकिन बची हुई लंबाई कम पड़ने के कारण 3 बार लपेटने वाला कॉन्फ़िगरेशन चुना गया
  • datasheet के अनुसार 145MHz के आसपास impedance तेज़ी से घटने वाले हिस्से में था, लेकिन फिर भी लगभग 1000Ω के स्तर पर था, और अगर निर्माता के specs पर भरोसा करें तो 2 बार लपेटना भी काफ़ी हो सकता है
  • प्रयोग के बाद handheld radio से समस्या फिर दोबारा नहीं दिखी, और तुलना वाले screenshots में सबसे बड़ा spike भी कम हो गया
  • 40€ का प्रोडक्ट खरीदने के बाद 2€ से ज़्यादा के पार्ट से उसे ठीक करना पड़े, यह बात बनी रही, और असंतोष यह भी था कि Apple इसे इससे सस्ते और छिपे हुए तरीके से हल कर सकता था
  • इस उपाय से चार्जर की efficiency बदलती है या नहीं, इसकी पुष्टि नहीं हुई

संबंधित पढ़ाई

1 टिप्पणियां

 
GN⁺ 2023-10-06
Hacker News की राय

  • अगर यह वायरलेस interference एविएशन frequency band (लगभग 124MHz) में भी था, तो हैरानी है कि इस product को FCC approval कैसे मिला
    मैं देखना चाहूंगा कि FCC approval number क्या है और testing किसने की
    अगर RF charger से बाहर निकलकर USB cable में जा रहा था, तो design बहुत खराब है। USB cable की power DC होती है, इसलिए उसमें कोई meaningful RF component नहीं होना चाहिए, और power section में इसे संभालने के लिए ferrite beads और capacitors होने चाहिए
    अगर filtering switching power section के पास हो, तो noise को संभालना कहीं आसान होता है, और surface-mount वाले छोटे ferrite beads भी आम तौर पर काफी होते हैं। एक बार signal बाहरी wiring में निकल जाए, तो filtering मुश्किल हो जाती है
    Apple के लिए यह पुरानी समस्या है। 2013 में aircraft में iPad charge कर रहे एक pilot की report भी थी: https://pointsforpilots.blogspot.com/2013/06/radio-interfere...

    • radio display देखें तो peak power लगभग 7~8 S-unit लगती है। VHF में यह करीब -100dBm, यानी लगभग 100 femtowatt है
      लगता है charger radio के काफी पास रहा होगा, और free-space path loss दूरी के वर्ग के व्युत्क्रमानुपाती होता है, इसलिए बहुत थोड़ी दूरी बढ़ते ही यह व्यावहारिक रूप से negligible हो जाता है
      अगर antenna charger के पास हो, जैसे इस case में एक wavelength यानी 2m के भीतर, तो वह near field में भी हो सकता है। तब अतिरिक्त power transfer हो सकती है जो far field तक नहीं पहुंचती, और coupling की वजह से device के operation पर भी असर पड़ सकता है
      FCC report देखें तो radiated emissions FCC Class B requirements से पूरी तरह match करती हैं
      आधुनिक amateur radio equipment में receivers बेहद sensitive होते हैं, इसलिए Part 15 का पूरी तरह पालन करने वाले digital devices से भी हर तरह की interference आसानी से सुनाई देती है। switching power supplies लगभग हर जगह फैल जाने से, non-rural इलाकों में कई लोगों के लिए HF radio practically unusable हो गया है
    • पक्का नहीं कि यह original post वाला ठीक वही model है या नहीं, लेकिन मैंने जो FCC test material सरसरी तौर पर देखा, उसमें कोई खास समस्या नहीं दिखी: https://fccid.io/BCGA2548
      मैंने पूरी report नहीं पढ़ी है और मेरे पास RF expertise भी नहीं है
    • सही है। बाहरी wiring, अगर length सही हो, तो खास तौर पर antenna की तरह काम करती है
      बहुत खराब। मेरी जानकारी में Apple power supplies आम तौर पर Delta बनाता है, और वे top-tier हैं, इसलिए यह और भी अजीब है
    • “USB cable की power DC होती है, इसलिए उसमें meaningful RF component नहीं होना चाहिए” यह बात बिल्कुल सही नहीं है
      इस device की तरह जब DC में switching होती है, तो हर rise/fall time पर बहुत high-frequency components पैदा होते हैं। ये period या switching frequency से कहीं तेज components होते हैं, और मुख्य बात यह है कि rise/fall कितनी तेजी से होता है
      inductance वाली किसी भी चीज को तेजी से switch करेंगे तो RF बनेगा
    • ऐसी switching power supplies RF emit करती हैं। shielding कई levels पर की जा सकती है, लेकिन अच्छी reception चाहने वाले amateur radio stations में iPhone chargers या MacBook chargers जैसी चीजों का इस्तेमाल नहीं करने दिया जाता
      कहीं बेहतर विकल्प transformer वाली linear power supply है, और इसलिए वह काफी भारी होती है

  • अगर आप radio amateur हैं, तो यह काफी हैरानी की बात है कि किसी चीज पर choke लगानी पड़ी—ऐसा पहली बार हुआ
    लगता है HF ज्यादा इस्तेमाल नहीं करते। करते तो शायद ferrites का पूरा एक bag खरीद रखा होता
    MagSafe charger खुद वाकई खराब हो सकता है, लेकिन अगर इसे computer या घटिया charger में लगाया गया था, तो बहुत संभव है कि यह बस computer से cable के रास्ते आई radio-frequency interference हो
    मेरे radio room में USB equipment सबसे खराब culprit है। ज्यादातर USB cables तो पूरी तरह joke जैसी हैं

    • सही है। HF user होने के नाते मेरे पास ferrites का एक bag है
      20m band पर transmit करने पर पुराना LiftMaster garage door कभी-कभी खुल जाता था। सभी cables पर ferrites लपेटने के बाद ही यह रुका
    • car में handheld radio छोड़कर mobile rig लगाने के बाद आने वाली post का इंतजार है। एकदम नया नरक देखने को मिलेगा
    • ferrites का एक bag कहां खरीदा जा सकता है?

  • photo में MagSafe puck जैसी दिखने वाली चीज में किसी वजह से काले plastic का एक टुकड़ा लगा हुआ दिखता है
    क्या यह सच में genuine MagSafe puck है? post में इसकी पुष्टि नहीं की गई
    दुर्भाग्य से Apple products की copies बहुत आम हैं, खासकर Amazon पर। अगर आपने इसे सीधे किसी भरोसेमंद seller से नहीं खरीदा, तो इसके fake होने की काफी संभावना है। छोटे सफेद charger bricks की भी भारी मात्रा में copies बनी हैं। Apple की कीमतों को देखते हुए counterfeiters के लिए इसमें फायदा है
    Apple की सामान्य engineering quality को देखते हुए मेरा पहला अनुमान यही होगा। या फिर जैसा Bloggie ने अनुमान लगाया, समस्या power supply में भी हो सकती है
    यह दिलचस्प है कि कारण मिल गया और एक simple ferrite bead से हल हो गया
    लेकिन MagSafe puck जैसे product के fake न होने की संभावना मुझे नहीं लगती। उस संभावना को खारिज किए बिना उसे बस “कचरा” कह देना अन्यायपूर्ण लगता है

  • original post के author OH callsign से Finnish लगते हैं, और वहां का regulator शायद cheap electronics से amateur bands में होने वाली interference पर ध्यान देता हो
    एक fellow amateur radio operator के तौर पर, मैं यकीन से कह सकता हूं कि FCC ऐसी devices से अगर सिर्फ amateurs को समस्या हो रही हो तो interference की परवाह नहीं करता
    cheap switching power supplies और दूसरे devices को अगर सच में सभी test किया जाए, तो RF के लिहाज से शांत या standards-compliant products बहुत कम मिलेंगे
    हालांकि आम जनता के ज्यादातर लोग इससे प्रभावित नहीं होते, इसलिए ऐसा कोई interest group नहीं है जो सच में कुछ बदलवा सके

    • अगर Apple जैसी बड़ी company emission limits का उल्लंघन करने वाला product बेच रही हो, तो FCC बहुत ध्यान देगा, इसलिए वह बात बिल्कुल सही नहीं है
      हालांकि मुझे नहीं लगता कि यह device official limits का उल्लंघन करता है। writer की समस्या यह है कि उन्हें allowed limits से कहीं ज्यादा quiet device चाहिए
      अगर आपका मतलब है कि market की “लगभग सभी” power supplies सच में standards का पालन नहीं करतीं, तो यह गलत है। मैंने काफी conformity testing की है; यह सही है कि random non-compliant power supplies मिल सकती हैं, लेकिन ऐसा नहीं है कि सभी लोग test results में हेरफेर करते हैं और certification झूठे तरीके से पास करते हैं। testing सच में होती है

  • वह MagSafe चार्जर नहीं लगता। USB-C NFC चार्जर है
    यह दिखाना ठीक है कि वह हर मायने में खराब है, लेकिन यह मानने की ज़रूरत नहीं कि उसका MagSafe से कोई संबंध है। वह Apple-स्टाइल में सजाए गए Qi चार्जर के ज्यादा करीब है

    • क्या मतलब यह नकली है? Apple इसे MagSafe चार्जर के रूप में बेचता है: https://www.apple.com/shop/product/MHXH3AM/A/magsafe-charger
    • MagSafe® Apple Inc. का registered trademark है, इसलिए अगर Apple इसे MagSafe® चार्जर कहता है, तो वही MagSafe® चार्जर है
      https://en.wikipedia.org/wiki/MagSafe_(wireless_charger)
    • MagSafe बस Apple का brand name है उन chargers के लिए जो magnet से “लग” जाते हैं
      पहले यह सिर्फ laptop charge करने वाली चीज़ के लिए था, लेकिन अब iPhone के पीछे इसी उद्देश्य के लिए magnet ring है, इसलिए MagSafe iPhone charger भी हैं
    • सही, यह नकली जैसा दिखता है
    • आपने यह कैसे तय किया?

  • इसी चर्चा से जुड़ा, Mac Studio में power plug लगाने पर बड़ा inrush current आने की समस्या है
    power connector पर इतनी जोर से arc बनती है कि घर का 30mA RCD trip हो जाता है, और यह कई devices तथा घर/office के अलग-अलग electrical circuits पर reproduce हुआ है

    • arc का breaker के RCD हिस्से के trip होने से कोई संबंध नहीं है
      RCD हिस्सा केवल तब काम करता है जब live और earth के बीच काफी current बहता है, आम तौर पर 30mA से ज्यादा। special devices में यह कम हो सकता है और upstream RCD में ज्यादा हो सकता है। live और neutral के बीच बहने वाले current की उसे बिल्कुल परवाह नहीं होती
      हालांकि inrush current, अगर buffer capacitors पर्याप्त बड़े हों, तो ज्यादातर RCD में साथ शामिल overcurrent protection को trigger कर सकता है। यह protection पुराना होने पर ज्यादा sensitive हो जाता है, और पुराने breakers में यह common problem है
      एक और device जो trigger हो सकता है वह arc fault detection device है। AFDD काफी नए हैं और कई electrical codes में अभी अनिवार्य नहीं हैं, लेकिन budget हो तो distribution board upgrade करना अच्छा है। ऐसे devices जान बचाते हैं
    • नए Mac mini M2 base model में power cord connect करते समय मैंने ठीक यही देखा
      लगता है common problem है, इसलिए अब तसल्ली हुई
      electronics के बारे में ज्यादा नहीं जानता, लेकिन सोच रहा हूं कि यह किसी तरह का defect है या power supply की खराब design

  • undergraduate Electrical/Electronics Engineering capstone class में ऐसी ही समस्या थी। microcontroller तक जाने वाले serial connection में लगातार random garbage data आ रहा था
    एक समय laptop को हटाया तो यह रुक गया
    charging cable serial bus wiring के ऊपर से गुजर रही थी, और पता चला कि Apple charger laptop से serial protocol के जरिए communicate करता था। हम crosstalk receive कर रहे थे

  • कुछ साल पहले सुना था कि Steve Jobs cables पर choke लगाने की अनुमति नहीं देते थे। वजह यह बताई गई कि वे देखने में खराब लगते थे
    क्या यह Apple के अस्तित्व भर से चला आ रहा पुराना chronic problem नहीं रहा होगा?

    • अगर FCC पास करने के लिए जरूरी न हो, तो कोई भी company हर cable पर choke नहीं लगाएगी। क्यों लगाएगी?
      क्या आप चाहते हैं कि सिर्फ इसलिए हर cable में extra choke लगे कि शायद कोई amateur radio operator कहीं product इस्तेमाल करे?
      लेखक यह नहीं कह रहा कि device FCC limits तोड़ता है, बल्कि यह कह रहा है कि emission इतना है कि बहुत sensitive radio उसे पकड़ सकता है
      limits पूरी करने वाला product बेचने पर company से नाराज़ होना reasonable नहीं है। इस व्यक्ति को बस official limit से कम level चाहिए था, और वह उसके बिल्कुल पास उसी frequency पर radio tune कर रहा था
    • क्या कोई आसान भाषा में समझा सकता है कि इससे consumer पर बुरा असर कैसे पड़ता है, और consumer को “देखने में खराब” choke option क्यों पसंद करना चाहिए?

  • पहले Broadcom में काम करते समय मैंने colleagues को एक ठीक-ठाक demo दिखाया था
    USB-serial dongle से embedded board तक एक लंबी serial line desk पर फैलाई थी, और वह line LCD monitor के नीचे से गुजर रही थी। monitor पर अजीब stripes और noise दिख रहे थे
    demo यह था: “देखो, इस ferrite bead को serial cable पर clamp करने से monitor के artifacts गायब हो जाते हैं”

  • मूल पोस्ट की यह assumption कि यह Apple product के कारण हुआ, गलत हो सकती है
    emissions power equipment noise के cable के साथ propagate होने का result हो सकते हैं। Apple product द्वारा बनाया गया load power equipment को उस frequency पर noise emit करने पर मजबूर कर सकता था

    • MagSafe adapter की तुलना में मैं car में इस्तेमाल होने वाले cigarette lighter-to-USB adapter पर कहीं ज्यादा शक करूंगा
      Apple आम तौर पर अपना काम ठीक से करता है