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拆解某20W USB PD快充充电器

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ID:470884 发表于 2020-8-17 12:01 | 显示全部楼层 |阅读模式
20W的输出功率,体积却压缩的和苹果祖传5W充电器的差不多,总重量也仅有37g,十分小巧轻便。如此类型的充电器市面少有,下面充电头网就对其进行详细拆解,看看其内部如何设计。
一、小小黑科技20W充电器外观

充电器采用小方块造型设计,表面磨砂处理,整体十分小巧。输出顶面配有一个USB-C接口,黑色胶芯不露铜。

机身边角略微凸起设计。

输入端外壳上标注有充电器参数信息产品名称:旅行充电器型号:FC210输入:100-240V~50/60HZ 0.5AUSB-C输出:5V3A、9V2.22A制造商:深圳市小小黑科技有限公司产品已经通过了CCC认证和VI级能效认证。

此外输入端配备固定式国标插脚。

使用游标卡尺实测充电器长30.11mm。

宽度为28.86mm。

厚度为30.53mm。

和苹果18W充电器比较,体积优势明显。

和苹果5W充电器比较,体积稍大一点点。

充电器净重约为37g。

使用ChargerLAB POWER-Z KT002检测USB-C口的输出协议,显示支持Apple 2.4A、Samsung 5V/2A和DCP协议。

除此之外,其PDO报文显示USB-C口还支持USB PD3.0快充标准,具备5V3A和9V2.22A两组固定电压档位。
二、小小黑科技20W充电器拆解

将输入端外壳拆开,外壳采用超声波焊接工艺封装,AC导线两端均打胶加固绝缘处理。

充电器内部由三块小板构成,输入输出小板之间焊接元器件,如此设计能最大化利用内部空间减小充电器体积。

将三块小板分开,输入端小板上的变压器和电容等元器件打胶固定。经过对PCB板观察分析发现,这款充电器采用开关电源宽范围输出,次级协议芯片控制输出电压的典型架构。下面我们从输入端开始一一了解各元器件的信息。

输入端一览,焊接有保险丝、共模电感等元器件。

2A延时保险丝特写。

共模电感双线绕制,用于滤除EMI干扰。

NTC浪涌抑制电阻用于抑制上电浪涌电流。

输入端小板背面一览。

ABS210整流桥特写。

相邻侧面,工字电感以及两颗高压滤波电解电容外套热缩管绝缘。

工字电感特写,外套有热缩管。

两颗高压滤波电解电容来自BERYL绿宝石,规格均为400V 15μF。

来自PI的主控芯片SC1548C,内置反激式控制器、初级开关管,以及次级侧检测和同步整流控制器,此外还带有HIPOT隔离保护的集成反馈链路,集成度非常高。使用时无需搭配光耦,内建多重保护功能,用于适配器时,最大功率为20W。

PI SC1548C详细规格资料。

充电头网了解到,采用PI快充芯片的产品还有诺基亚7原装充电器AD18-WU、小米6电源适配器、紫米APB01双模智能充电器、DVE帝闻多合一快充充电器、ZMI紫米六位延长线插座CX05等。同时,PI的快充芯片还被苹果、OPPO、ANKER、三星等知名品牌的数十款产品采用。


旁边的变压器使用绝缘胶带包裹,输出滤波固态电容套有绝缘管,并有胶水固定。

侧面贴有信息贴纸。

输出抗干扰蓝色Y电容特写。

输出小板正面一览,设有次级同步整流MOS和滤波电容。

次级同步整流MOS来自长园维安,型号为WMS13N06T1,NMOS,耐压60V,左侧R005电阻为输出电流采样。

长园维安 WMS13N06T1 详细参数信息。采用该MOS的产品还有图拉斯24W 1A1C快充充电器。


同步整流输出滤波固态电容规格为12V 820μF,永铭NPX系列固态电容。该系列电容具有小体积、低ESR、高容许纹波电流、高可靠性等特点。

充电头网了解到,永铭NPX系列固态电容此前已被鸿达顺65W 2C1A氮化镓快充充电器、图拉斯24W 1A1C快充充电器、努比亚65W氮化镓充电器、图拉斯30W 1A1C USB PD快充充电器等多款产品采用,获得客户的高度认可。


输出小板背面一览,上面分别是USB PD协议芯片和输出VBUS开关。

USB PD协议芯片采用慧能泰HUSB339,这款芯片已经通过了USB PD3.0认证,TID 62。HUSB339是一颗高性能、高集成的USB Type-C Power Delivery(电力传输)控制器,集成了PD2.0、PD3.0、PPS、QC2.0/3.0、BC1.2、5V2.4A等充电协议;适用于电源适配器、车载充电器、移动电源等应用场合;拥有SOP-14L和QFN-16L两种封装模式。

慧能泰HUSB339资料信息。

充电头网了解到,采用慧能泰HUSB339芯片的还有SlimQ 65W氮化镓USB PD快充充电器、图拉斯24W 1A1C快充充电器、图拉斯30W 1A1C USB PD快充充电器、美顺和30W USB PD快充充电器、南孚Aircharge 65W PD快充充电器、爱否开物1A1C 65W PD快充充电器、belkin 30W USB PD快充车载充电器等多款产品,芯片性能获得客户高度认可。


输出VBUS开关采用威兆VS3509AE,PMOS,耐压30V。

威兆VS3509AE资料信息。充电头网了解到,威兆的MOS已被小米65W USB PD快充充电器、紫米65W USB PD迷你充电器等数十款产品采用。


USB-C母座特写,沉板过孔焊接。

全部拆解完毕,来张全家福。
拆解总结
通过拆解了解到,小小黑科技20W USB PD快充充电器内部采用开关电源宽范围输出,次级协议芯片控制输出电压的典型架构。充电器AC-DC部分由PI高集成主控芯片SC1548C搭配长园维安次级同步整流MOS组成,并采用慧能泰USB PD快充协议芯片HUSB339控制输出电压。
此外充电器采用了类似“夹心饼干”结构设计,输入输出小板之间布局电解电容和变压器等元器件,元件之间打胶固定,不仅有效压缩充电器体积,内部也更加稳固。电容和变压器使用绝缘管和胶带包裹进行保护。从体积大小来看,这的确是一款黑科技产品。


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