Chargeurs de portables : les sosies qui ne chargent pas

Chargeurs de portables : les sosies qui ne chargent pas
5,5 × 2,1 ou 5,5 × 2,5 ? Tension, polarité, picot Dell et HP, USB-C : le guide illustré pour retrouver le bon chargeur de portable sans rien griller.

Bienvenue dans « Les sosies de l'atelier », notre nouvelle série consacrée aux pièces qui se ressemblent et qu'il ne faut surtout pas confondre. L'idée est née de notre article « VGA ou DB9 ? », et le premier épisode s'attaque au sosie le plus courant de tous : le chargeur d'ordinateur portable.

Aux permanences, la scène revient chaque semaine. Quelqu'un pose sur la table un portable et un sac de chargeurs : « L'un d'eux devait aller dessus, mais je ne sais plus lequel. » Les fiches se ressemblent toutes, certaines rentrent dans la prise, d'autres presque. Et un chargeur qui rentre n'est pas forcément le bon.

Deux fiches de chargeur vues de face à l'échelle : une 5,5 × 2,1 mm et une 5,5 × 2,5 mm, même diamètre extérieur, trou central légèrement plus grand pour la seconde
Les deux fiches les plus courantes ne diffèrent que de 0,4 mm, à l'intérieur. Tous les schémas de cet article ont été dessinés par RACK.

En résumé

Un chargeur convient à un portable si quatre choses correspondent : la fiche (diamètre extérieur et intérieur), la tension (en volts, la même que celle du chargeur d'origine), la polarité (presque toujours le + au centre) et la puissance (en watts, égale ou supérieure). Un chargeur plus puissant ne présente aucun risque ; un chargeur d'une autre tension, si. Chez Dell et HP, la fiche porte en plus un picot central d'identification : s'il est abîmé, le portable affiche « adaptateur non reconnu » et ne charge plus.

1. Comment est faite une fiche de chargeur

La plupart des chargeurs de portables se terminent par une fiche coaxiale, qu'on appelle aussi fiche jack d'alimentation ou fiche cylindrique (barrel en anglais). C'est un petit tube métallique creux : l'extérieur du tube transporte un pôle, l'intérieur l'autre.

Coupe d'une prise de portable avec sa broche centrale et ses lames élastiques, et de la fiche du chargeur avec son diamètre extérieur relié au moins et son diamètre intérieur relié au plus
La fiche vient coiffer la broche centrale de la prise. L'extérieur du tube touche les lames élastiques, l'intérieur touche la broche.

Une fiche coaxiale se décrit donc par deux diamètres, toujours dans le même ordre : extérieur × intérieur, en millimètres. Une « 5,5 × 2,5 » a un tube de 5,5 mm de diamètre, percé d'un trou de 2,5 mm. La longueur du tube varie aussi un peu d'une fiche à l'autre, ce qui explique qu'une fiche peut entrer à fond dans une prise et rester à moitié dehors dans une autre.

Côté portable, la prise possède une broche centrale qui entre dans le trou de la fiche, et des lames élastiques qui serrent l'extérieur du tube. C'est là que naît le piège : si le trou de la fiche est trop large pour la broche, le contact se fait mal ; s'il est trop étroit, la fiche n'entre pas.

2. Les sosies : quelles fiches pour quels appareils ?

Il n'existe pas de règle universelle : chaque fabricant a choisi ses fiches, et en a changé au fil des années. Voici celles qu'on croise le plus souvent dans les cartons de l'atelier.

Planche de neuf fiches de chargeurs vues de face à la même échelle : 4,0 × 1,7 ; 4,5 × 3,0 à picot ; 6,5 × 4,4 ; les trois sosies 5,5 × 1,7, 5,5 × 2,1 et 5,5 × 2,5 ; 7,4 × 5,0 à picot ; 7,9 × 5,5 à picot ; embout rectangulaire Lenovo
Neuf fiches à la même échelle. Encadrées, les trois sosies de 5,5 mm ; en rouge, les fiches à picot central d'identification.
Les fiches de chargeurs les plus fréquentes à l'atelier (usages typiques, pas une règle absolue)
Fiche (ext. × int.)PicotOù on la trouve le plus souvent
4,0 × 1,7 mmnonpetits portables, certains Lenovo (Flex)
4,5 × 3,0 mmouiHP et Dell récents (embout souvent bleu chez HP)
5,5 × 1,7 mmnonAcer (Aspire et autres)
5,5 × 2,1 mmnonécrans, box, routeurs, caméras, appareils en 12 V
5,5 × 2,5 mmnonbeaucoup de portables (Asus, Toshiba, anciens Lenovo…)
6,5 × 4,4 mmnonSony Vaio
7,4 × 5,0 mmouianciens Dell et HP (parfois annoncée 7,4 × 5,5)
7,9 × 5,5 mmouiIBM et anciens Lenovo ThinkPad
embout rectangulairenonLenovo depuis 2013 (« slim tip »), en 20 V

Le grand piège : les trois fiches de 5,5 mm

Les fiches 5,5 × 1,7 (Acer), 5,5 × 2,1 et 5,5 × 2,5 ont exactement le même diamètre extérieur. Seul le trou change, de quelques dixièmes de millimètre, ce qui ne se voit pas à l'œil nu. Et elles se « branchent » les unes sur les autres. Prenons les deux plus courantes :

  • une fiche 2,5 sur une prise prévue pour du 2,1 entre sans forcer, mais la broche flotte dans le trou. Le contact est intermittent : le portable charge, s'arrête, recommence, et la fiche finit par chauffer ;
  • une fiche 2,1 sur une prise prévue pour du 2,5 n'entre pas, ou seulement en forçant, ce qui abîme la prise du portable. Ne forcez jamais.

Les tailles « normalisées » du Japon

Il existe pourtant une tentative d'ordre : la norme japonaise EIAJ RC-5320A associe chaque taille de fiche à une plage de tension, pour qu'on ne puisse pas brancher un appareil 5 V sur un chargeur 12 V. Par exemple, la fiche EIAJ-02 (4,0 × 1,7 mm) est réservée à 3,15 à 6,3 V, l'EIAJ-04 (5,5 × 3,4 mm) à 10,5 à 13,5 V, l'EIAJ-05 (6,5 × 4,4 mm) à 13,5 à 18 V. L'idée était excellente, mais elle n'a été suivie que par une partie des fabricants, surtout japonais : hors de ce système, la taille d'une fiche ne dit rien de sa tension.

3. Lire l'étiquette d'un chargeur

Avant même de regarder la fiche, retournez le chargeur : tout ce qu'il faut savoir est écrit sur son étiquette, souvent en anglais et en petits caractères.

Photo de l'étiquette d'un bloc d'alimentation Hoioto annotée : entrée 100 à 240 V alternatif, sortie 20 V continu 4,5 A, symbole de polarité centre positif, puissance calculée de 90 W
L'étiquette d'une alimentation Hoioto passée par l'atelier. Quatre lignes suffisent.
  • INPUT (entrée) : ce que le chargeur accepte du mur. « 100-240V~ 50/60Hz » signifie qu'il fonctionne sur le secteur de presque tous les pays ; le ~ désigne le courant alternatif. Pour un voyage, aucun transformateur n'est nécessaire, un simple adaptateur de prise suffit.
  • OUTPUT (sortie) : ce que le chargeur fournit au portable. C'est la ligne qui compte. On y lit la tension (en volts, V), le symbole du courant continu (un trait plein au-dessus de trois tirets) et l'intensité maximale (en ampères, A).
  • la polarité, sous forme d'un petit dessin, que nous détaillons juste après ;
  • la puissance, en watts (W). Elle n'est pas toujours écrite, mais elle se calcule : volts × ampères. Ici, 20 V × 4,5 A = 90 W.

Côté portable, les mêmes informations figurent sous la machine, souvent à côté du symbole de la prise : « 19,5V 3,34A », par exemple. C'est ce chiffre qu'on cherche à retrouver sur le chargeur.

4. La polarité : où est le + ?

Une fiche coaxiale a deux pôles, et rien n'oblige un fabricant à mettre le + au centre plutôt qu'à l'extérieur. Pour l'indiquer, les étiquettes portent un symbole normalisé (CEI 60417-5926) : un point au centre d'un « C », reliés chacun à un signe + ou −.

Deux symboles de polarité : centre positif, avec le point central relié au plus, utilisé par la quasi-totalité des portables, et centre négatif, plus rare, utilisé notamment par les pédales d'effet de guitare
Le point représente la broche centrale, le « C » l'extérieur de la fiche. Il suffit de suivre le trait qui part du point.

Pour les ordinateurs portables, la réponse est presque toujours la même : centre positif. Le centre négatif se rencontre surtout ailleurs, par exemple sur les pédales d'effet de guitare. Mais les chargeurs voyagent d'un appareil à l'autre, et un bloc « universel » mal réglé peut inverser la polarité : vérifiez toujours le symbole.

Une polarité inversée ne pardonne pas

Certains appareils ont une protection et refusent simplement de démarrer. D'autres n'en ont pas, et l'inversion peut détruire le circuit de charge ou la carte mère. Dans le doute, on ne branche pas : on mesure (voir la méthode plus bas).

5. La règle d'or : tension, polarité, puissance

Une fois la fiche trouvée, trois chiffres décident si l'association est sans danger.

Six chargeurs comparés aux besoins d'un portable en 19,5 V et 3,34 A : le chargeur d'origine et un chargeur de 90 W conviennent, un chargeur de 45 W est trop faible, des chargeurs de 12 V ou 24 V et un chargeur à centre négatif sont à proscrire
Pour un même portable, six chargeurs à fiche compatible. Deux conviennent, un dépanne mal, trois sont à proscrire.
  • La tension doit être la même. C'est le chiffre le plus important. Trop basse, le portable refuse de charger ; trop haute, elle peut griller le circuit de charge. Dans la pratique, beaucoup de portables tolèrent un petit écart, comme 19 V au lieu de 19,5 V, mais on ne s'aventure pas au-delà.
  • La polarité doit être la même, on vient de le voir.
  • La puissance doit être égale ou supérieure. C'est souvent contre-intuitif, mais un chargeur de 90 W sur un portable de 65 W ne présente aucun risque : le chiffre en ampères est une capacité maximale, et le portable ne tire que ce dont il a besoin. À l'inverse, un chargeur trop faible chauffe, charge lentement, ou pas du tout quand le portable travaille.

6. Le picot central de Dell et HP

Sur certaines fiches, au fond du trou, se cache une fine aiguille métallique : le picot central. Chez Dell et HP, il ne transporte pas de courant, mais un signal. Le chargeur contient une petite puce mémoire, qui communique avec le portable par un seul fil selon le protocole 1-Wire. Au branchement, le portable lit cette puce, qui lui dit en substance « je suis un chargeur Dell de 65 W ».

Schéma d'un chargeur à puce d'identité relié au portable par trois conducteurs, plus 19,5 V, identification et masse ; picot lu, charge normale ; picot cassé, message adaptateur non reconnu, batterie qui ne charge pas et PC ralenti
Trois conducteurs au lieu de deux : le troisième sert à présenter le chargeur au portable.

Si la lecture échoue, le portable affiche un message du type « The AC power adapter type cannot be determined » (le type d'adaptateur secteur ne peut pas être déterminé). Il continue souvent de fonctionner sur secteur, mais refuse de charger la batterie et ralentit le processeur par précaution. Les causes les plus fréquentes, d'après notre expérience et les forums d'entraide Dell :

  • un picot tordu ou cassé dans la fiche, souvent après une chute ou un câble tiré de travers ;
  • le fil d'identification coupé dans le câble, en général près de la fiche ou à la sortie du bloc, là où le câble se plie le plus ;
  • un chargeur générique qui fournit la bonne tension mais n'a pas de puce, ou un adaptateur d'embout qui ne relie pas le picot ;
  • plus rarement, la prise du portable elle-même, dont la broche d'identification est abîmée.

L'astuce de l'atelier

Avant d'accuser la batterie ou la carte mère, regardez le fond de la fiche à la lampe : un picot absent, couché ou cassé se voit tout de suite. Essayez ensuite un autre chargeur de la même marque et de puissance égale ou supérieure. Si le message disparaît, le premier chargeur est en cause.

7. Et l'USB-C dans tout ça ?

Depuis le milieu des années 2010, de plus en plus de portables se chargent par une prise USB-C. Bonne nouvelle : finies les fiches propriétaires. Mauvaise nouvelle : derrière une même prise se cachent des chargeurs de 10 W comme de 100 W.

Les tensions de l'USB Power Delivery, 5, 9, 15 et 20 V, et les limites de puissance : câble ordinaire de 3 A jusqu'à 60 W, câble 5 A à puce jusqu'à 100 W, PD 3.1 jusqu'à 240 W en 48 V
Le chargeur ne monte en tension que si le portable le lui demande, et si le câble le permet.

Le système qui rend cela possible s'appelle USB Power Delivery (PD). Au branchement, le chargeur ne délivre que 5 V, sans danger pour aucun appareil. Puis chargeur et portable discutent : si les deux en sont capables, la tension monte à 9, 15 ou 20 V. Trois éléments fixent la puissance finale :

  • le chargeur : un chargeur de téléphone de 10 ou 20 W ne charge pas un portable de 65 W, ou si lentement que la batterie se vide quand on travaille. C'est le cas du petit chargeur USB-C 5 V 2 A de notre catalogue, parfait pour un téléphone, inutile pour un ordinateur ;
  • le câble : un câble USB-C ordinaire est limité à 3 A, soit 60 W en 20 V. Au-delà, il faut un câble 5 A qui contient une petite puce d'identification (« e-marker ») ; il permet d'atteindre 100 W ;
  • la version de la norme : depuis la version 3.1 de 2021, l'USB PD peut monter jusqu'à 48 V et 240 W, pour les portables les plus gourmands.

Un chargeur USB-C trop faible ne présente pas de danger : le portable et le chargeur se mettent d'accord sur ce que le plus faible des deux sait faire. Au pire, la charge est lente, voire nulle.

Vérifier un chargeur USB-C : le testeur

Pour une fiche ronde, le multimètre suffit (voir la méthode plus bas). Pour l'USB-C, il ne sert à rien : un chargeur USB-C ne met aucune tension sur sa prise tant qu'aucun appareil n'est branché, et ensuite tout dépend de la discussion entre les deux. À l'atelier, on glisse donc un testeur USB-C entre le câble et le portable, comme le POWER-Z C240 de ChargerLAB, pas plus grand qu'une clé USB. Il affiche en direct la tension obtenue, le courant et la puissance, et compte l'énergie transférée en wattheures.

Un testeur USB-C placé entre le câble d'un chargeur de 65 W et un portable affiche 20 V, 3,2 A et 64 W, et trois lectures types : 20 V et 64 W tout va bien, 5 V et 10 W pas de montée en tension, 20 V mais jamais plus de 3 A câble ordinaire qui bride un chargeur de 100 W
Trois lectures, trois diagnostics. Le testeur ne fait que regarder passer le courant : il ne change rien à la charge.

Il permet de trancher en quelques secondes les questions que l'étiquette laisse ouvertes :

  • le chargeur tient-il ses promesses ? Un « 65 W » sans marque qui ne dépasse jamais 5 V, ou plafonne à 30 W avec un portable qui en demande 65, n'est pas un 65 W ;
  • le câble bride-t-il la charge ? Avec un chargeur et un portable de 100 W, un courant qui ne dépasse jamais 3 A désigne le câble : il n'a pas de puce « e-marker », il faut en changer ;
  • que vaut cette batterie externe ? Le testeur mesure dans les deux sens : en vidant la batterie dans un appareil, le compteur de wattheures donne sa capacité réelle, souvent loin de celle imprimée sur la boîte.

8. La méthode de l'atelier pour retrouver le bon chargeur

Cinq étapes, dans l'ordre

  1. Lisez le dessous du portable. Notez la tension et l'intensité demandées (par exemple 19,5 V et 3,34 A), et calculez la puissance.
  2. Lisez l'étiquette du chargeur. Même tension, puissance égale ou supérieure, symbole centre positif : on continue. Sinon, on écarte.
  3. Mesurez la fiche. Le diamètre extérieur se prend au pied à coulisse. Pour l'intérieur, l'astuce de l'atelier : un foret de 2,3 mm, glissé côté queue dans le trou, comme une jauge. S'il entre, c'est une fiche 2,5 ; s'il bloque, c'est une 2,1 (ou une 1,7). Un foret de 2 mm départage de la même façon la 2,1 et la 1,7. Ne le faites pas sur une fiche à picot, vous le tordriez.
  4. Vérifiez la tension réelle au multimètre, chargeur branché au mur et fiche en l'air : pointe rouge dans le trou, pointe noire sur l'extérieur. Une valeur positive proche de celle de l'étiquette confirme à la fois la tension et le centre positif. Un signe moins devant la valeur : centre négatif, on ne branche pas. Pour un chargeur USB-C, c'est le testeur USB-C qui remplace le multimètre.
  5. Branchez et observez. Le voyant de charge s'allume-t-il ? La fiche tient-elle sans jeu ? Au bout de quelques minutes, le bloc est tiède, pas brûlant ? Et chez Dell ou HP, aucun message « adaptateur non reconnu » ?

Les règles de sécurité

On n'ouvre jamais un bloc chargeur : il contient des condensateurs qui gardent une charge dangereuse même débranché. On ne répare pas un câble au ruban adhésif : un câble dont la gaine est fendue ou dont les fils apparaissent part au recyclage. Un chargeur qui siffle fort, sent le chaud ou présente des traces de brûlé aussi. Et on se méfie des chargeurs « compatibles » vendus à prix cassé sans aucune marque de conformité sur l'étiquette.

Récapitulatif : ce qu'il faut vérifier, et ce qui se passe en cas d'erreur
CritèreOù le lireRègleSi ça ne correspond pas
Fiche (ext. × int.)pied à coulisse, foretidentiquecontact intermittent, prise abîmée
Tension (V)OUTPUT, et dessous du portableidentique (à quelques dixièmes près)pas de charge, ou circuit de charge grillé
Polaritésymbole du « C » et du pointidentique (centre + en général)au mieux rien, au pire carte mère détruite
Puissance (W)V × Aégale ou supérieurecharge lente ou nulle, bloc qui chauffe
Picot (Dell, HP)fond de la ficheprésent et droit« adaptateur non reconnu », pas de charge, PC ralenti
USB-Cpuissance du chargeur, câble, testeur USB-Cassez de watts, câble 5 A au-delà de 60 Wcharge lente ou nulle, sans danger

Un chargeur sans appareil, ou un appareil sans chargeur ? Passez à une de nos permanences, le mercredi de 18h à 20h sur rendez-vous : on cherche ensemble dans nos cartons et on mesure avant de brancher. Et pour l'autre bout du chargeur, celui qui va dans le mur, notre guide des câbles d'alimentation explique la différence entre un « Mickey » et un « 8 ». La câblothèque en garde de toutes les sortes.

Sources : dimensions des fiches et norme EIAJ RC-5320A d'après l'article Coaxial power connector de Wikipédia (voir aussi sa version française) ; embout rectangulaire Lenovo d'après la page des adaptateurs de remplacement Lenovo ; symbole de polarité d'après la liste CEI 60417 ; picot d'identification Dell d'après les forums d'entraide Dell ; USB Power Delivery d'après Wikipédia ; caractéristiques du POWER-Z C240 d'après sa présentation par ChargerLAB. Schémas et photo : association RACK. Les liens vers Amazon sont des liens affiliés : en tant que Partenaire Amazon, nous réalisons un bénéfice sur les achats remplissant les conditions requises, sans surcoût pour vous.