扒开产业真相：四款热销30W USB PD充电器拆解大比拼

Original: swfit 充电头网 2019-07-12

一、前言

就在一年前，QC3.0快充和USB PD快充还势同水火，这一年来究竟发生了什么？此前，USB-IF组织发布了USB PD 3.0的重要更新，USB PD3.0下的PPS成功完成对QC4、SCP、VOOC等主流快充协议的收编。

这些主流快充协议为何要向USB PD3.0靠拢？

首先，USB PD统一使用Type-C物理接口，相比MicroUSB接口能传输的功率更大，可达到100W；比起USB-A接口体积更小，符合电子设备向更小、更薄方向发展的趋势；支持正反插也是Type-C接口的优点。

其次，USB PD支持的电压范围从5V~20V，功率从5W~100W不等，对于手机、掌机、平板、笔记本、显示器等，使用USB PD充电器均可为以上设备供电，带来无可比拟的便捷性。目前，iPhone8/8Plus/X、华为Mate10/Mate9、小米6、SWITCH游戏机、iPad Pro、Macbook、Dell笔记本、Acer显示器等均以支持USB PD供电。

考虑到当前市面上的USB PD充电器以给笔记本使用的居多，功率多在45W、60W以上，而给new Macbook、手机、平板等使用的PD充电器以30W为最佳，体积小巧，功率足，方便携带。恰恰这类充电器市面上又较为少见，充电头网特搜集了4款30W功率的USB PD充电器，分别是苹果29W、Dell 30W、SIMPTUNE 30W、闪电狼 30W。

苹果29W充电器是苹果为MacBook标配的充电器，也是Apple Store能买到的最便宜的USB PD充电器。自从iPhone8被曝出支持USB PD快充后，这款充电器便备受关注。

Dell 30W充电器DELL的四款USB PD充电器中最小的一款，专供XPS12、XPS13等小功率笔记本使用。

SIMPTUNE推出的USB PD适配器，外观上看起来和普通的手机快充充电器一样，功率却能达到30W，让人惊讶。

闪电狼30W 是一款面向国外用户的USB PD充电器，采用欧规插脚，花了不少力气才弄到手。

二、拆解看内在美

1、苹果29W

白纸盒包装上印刷了产品式样，右上角可以看到USB-C 29W字样。

素色包装盒背面用多国语言写着这款USB-C型电源适配器支持29W功率输出，右下角是港币388元定价标签。

苹果美国加州设计，中国制造。产品型号A1540，SN串号C4H716402KXG2VCBH。

拉开透明易撕封条就可以抽出产品了。

开箱一览，说明书、使用指南、电源适配器本体、定位纸盒。

插头采用可拆卸设计，方便收纳携带，电源适配器+插头一共重132g。

产品外表与以前苹果电源适配器产品类似，都是使用圆弧边四方设计，宽度*长度为56mm*56mm。

厚度28毫米。

插头拆卸后，可以替换成其他不同插脚的插头，也方便旅行收纳。去掉插头后可以看到里面是我们常见的单边齿两脚8字线插座，外面是充当地线的T型固定座，用8字线插入也可以使用，但没接地功能不建议这样使用。

8字插座底部印刷着SN码：C4H71640KXG2VCBH，与外包装盒上的SN码一致。

测试篇我们使用带有PD诱骗功能的Power-Z KM001 USB PD测试仪对这款电源适配器做PD探测，在Power-Z 屏幕上可以看到，这款电源适配器一共支持两档输出，分别是5V2.4A与14.8V2.0A，与产品侧边的铭牌信息5V2.4A与14.8V2.0A一致。

然后我们使用Power-Z FL001 USB PD 测试仪对这款电源适配器做最大负载测试，实测5V档最大输出4.91V2.8A，功率13.8W，这时候输入功率为16.3W。

14.8V电压档最大输出14.76V2.3A，功率34W，这时候输入功率为36W。

苹果29W USB-C PD电源适配器壳体十分牢固，胶质带有良好的韧性没办法无损开壳，撬起T型固定座可以看到背后是接地焊线。

去除壳体后，产品拆解结构一览A。

产品拆解结构一览B。

在变压器上面贴了一块导热铜片，铜片上有一小块黑色的是弹性导热垫，整块铜片用耐高温绝缘胶纸包裹处理。

里面的部件可以看成是3个部分，地线引脚面板、8字线插座、主PCB。

8字线插座整个用耐高温绝缘厚胶带包裹起来，正负极线缠绕后滴胶定型不会松散。

去掉外层耐高温绝缘胶纸。

背面。

所有引脚都使用热缩管包裹避免管脚互相触碰短路，丝印S10 K300K1是一颗压敏电阻，保护输入过压。

8字线插座来自solteam崧騰，最大支持250V2.5A。

250V2A保险丝，使用白胶固定起来。

丝印19387-R 13A1713E的是共模电感。

连接线全部过孔焊接处理更加牢固。

PCB细节,意法半导体的STM32单片机、丝印644BV 7B003 BRD、丝印 BQY、丝印VE、丝印258 4670 1646、丝印T1IS。

安森美ON Semi NCP4304A+英飞凌Infineon BSC077N12NS同步整流。

两颗光耦，反馈及保护。

英飞凌的初级ic FLUT12A2010。

USB-C采用了裸舌片母座。

上下两块PCB通过排针连通，MOS管包上铜箔再拧在散热片上，nichicon 33uF 35V电解电容。

分离出上下PCB，在他们之间是一块对应形状的白色隔离壳体。

USB-C输出口20V插件、小插片PCB、两个20V390uf固态电容，地线座类似wifi天线那样采用插座设计。

继续分离出隔离壳体。

日本化工 KXJ 400V56uf高压侧电解电容。

硕大的电容占据了PCB的一半位置。

两个Y电容使用特殊壳体巧妙地竖立焊接到上下PCB之间。

来自Sumida的变压器。

丝印LT 7B06A KBP208GL的整流桥。

丝印19447-R A17120。

撕掉表面的铜箔，英飞凌 spa11N80C3。

USB-C插脚件，激光打码L073N0JD。

USB输出口旁的小插片整体被耐高温绝缘胶纸包裹着。

去掉绝缘胶带，丝印Y704 715 33。

另一面， ON semi安森美FDS6681Z，PMOS。是C口的输出开关，PCB面积受限，采用了竖立PCB的方案。

2、DELL 30W

话说上次在假货宝上被坑，撸了个山寨货回来，这回又整了一个看看俺滴RP咋样。孰真孰假，你猜呢？真假对比准备另起一文，本文只进行真货拆解。

充电器本体重135克。

加上1米梅花线220克。

POWER-Z KM001测试仪成功诱骗出PD输出，显示3档输出，分别是：5V/3A，12V/2A，20V/1.5A。其中5V档POWER-Z KM001显示比标称值大了1A。

砸的挺费劲，还得加撬棒沿缝隙切几下才能打开，假货砸几下就开了。

AC地线没有空置，大电容和变压器上都有3M胶带。初级输入部分看到了共模电感和方块电容，基本就可以断定是真货了。

翻过来背面，一块金属屏蔽罩焊接在PCB上，有绝缘层间隔。

铁质屏蔽罩非常见的铝质，有2个弯脚直接焊接在PCB透孔中，如果是铝的话是无法直接焊接的，需要铆接可焊接材质的焊脚。

拆下屏蔽罩，内衬有一层3M绝缘胶带和一层黑色塑料片隔层。

隔层是注塑而成，边缘部位还有一个T形插脚嵌入PCB的镂空凹槽中加强绝缘。

初级大电容和变压器上都一层3M绝缘胶带覆盖。

揭开变压器上的胶带，下面是一块非常柔软的导热胶。图中丝印编号为22DRFU的IC为DELL定制电源主控芯片。

揭开导热胶，变压器胶带层上激光喷码印着较为详实的变压器数据。变压器体积并不大，比山寨货小多了，但输出功率却是非常强劲，超过标称值许多，不得不令人刮目相看。

交流输入端L、N相线、零线分别用黑色、白色焊接至PCB，PCB上有相应标识，焊脚有热缩套管，地线导线更是异常粗壮，貌似单芯铜线，很硬。

插座堵头有一块透明塑料护板做绝缘，防止与PCB意外碰触。插针与焊脚的铆接工艺十分精湛，看得出插针是纯铜镀铬的。

一体TYPE-C线输出引脚与底盖的结合处，底盖是PC材质。

这个小方块塑料板用于夹紧线尾，这是DELL此类电源的通用设计。

主要原件说明：

由于体积所限，相较65W版本，只使用了一只共模电感，但也比完全省略EMI电路的山寨货好得多了。

AC输入端，黑色小方块，台湾功德T3.15A 250V CQ MST方形慢熔/延时保险丝，这与其他型号的电源用料是一样的。

有意思的是这只台达代工的30W电源，保险的PCB背面位置还开有一个小槽，用于加强隔离避免跳火。

灰色方块，台湾HJC华容 MKP-X2安规电容。

揭开初级棕色大电容包裹的胶带，黑金刚KMQ的标志映入眼帘，绝对高大上！规格是400V、47μF。

旁边的另一只小电容同为黑金刚品牌的KY系列低阻长寿电容，规格是100V、15μF。

初级小体积扁整流桥，U3K8 GULF，金色印字彰显着它不凡的品质，规格是3A、800V，功率余量足够，无需额外的散热片，加贴有绝缘胶带。

Y电容，331K。

对应引脚PCB位置有开槽并加装隔离片，可见台达之严谨。

Y电容与变压器之间位置的是输出电容，Rubycon红宝石，这也是顶呱呱的大品牌。25V、220μF。

旁边还有一只棕色黑金刚KZM系列低阻长寿25V、330μF电容与之并联。

黑金刚电容下面的红色印记，应该是质检标志吧，正规大厂的原件都有经过老化测试的步骤。704硅橡胶下面是一只8脚芯片。

除掉硅胶，发现这是一只MOS，AP6679GM，是控制输出开关用的，PD是需要与受电方握手通讯成功后才会有输出的。

TO-262封装的STMicroelectronics意法半导体的肖特基整流二极管STPS30L120CR，Io=30A， Vrev=120V。
A1、A2两个正极管脚套有磁环，用于抑制高速开关寄生振荡产生的高频干扰，跟我们在USB线上经常看到的磁环是一个道理，有利于通过EMC，这是正规大厂必须要考虑的，山寨货可就完全不去管这些了，能用就行，能省就省。

清理掉PCB上覆盖的部分硅胶，露出芯片真容。

SMD/MOS，IPD65R600E6，SOT-252，N场，650V，7.3A，0.6Ω。

4个棕色塑料脚是变压器的骨架安装脚，透孔嵌入PCB并加胶固定。
光耦，EL1013：

DELL自家出品的PD芯片：DPD001，这枚芯片也同样使用在45W、65W的电源中。

输出引线，黑、白、蓝、红四色直接焊接在PCB上，套有绝缘热缩管。

PCB上的印字。

PWB
NB ME：WY.CHEN
NB EE：PETER.KAO
貌似是两个NB的工程师名字。
台达电源绝对是居于领导地位的电源行业老大，台达电子在东莞设有七个工厂，员工约30000人（好多的妹子啊，想想都醉了），主要向IBM，DELL，NEC，GE，HP，PHILIPS等世界知名公司供应各类电子产品。
本次拆解的戴尔DA30NM150电源大量使用一线大厂原件，用料扎实，设计严谨，貌不惊人但性能却远超预期，体现了台达应有的品质风范，是个好电源！

3、 SIMPTUNE 30W

下面拆解的这款USB PD充电器不但体积小巧，还能同时给USB PD和QC3.0/QC2.0设备快充。它是如何实现的呢，一起来研究看看。

SIMPTUNE SPT100AS-30C采用单USB Type-C输出，从侧面也能看出电源的造型也异于常规的长方体。

国标双脚市电插头，采用标准的中规设计，并且兼容美规。

产品铭牌上标注了详细的规格参数，输入支持100-240V宽幅电压，带到国外旅行也可以适配当地电网；输出支持5V 3A、9V 3A、12V 2A、15V 2A四个档位，电源在15V电压时可输出最大功率30W。值得一提的是，SIMPTUNE SPT100AS-30C采用了多协议架构，内置了两套快充协议，分别是USB PD和高通QC3.0/2.0，具体兼容性见充电头网的评测报告。

拆开电源，初步印象就是元件布局紧凑，细节处理到位。

PCB电路板正面。

PCB电路板反面。

市电输入端保险丝。

市电输入端共模电感。

主电容由两枚规格为400V 22微法并联滤波。

蓝色抗高频干扰电容。

独立的 Tyep-C插座。

Tyep-C插座与磁铁无缘。

输出滤波部分，固态电容来自肇庆绿宝石电子科技股份有限公司（简称“绿宝石”），单颗规格：25V 680微法。

Tyep-C插座上其实还有一个滤波电容的空位，应该是预留位。

高低压区域有一片塑料绝缘片做隔离。

四枚肖特基二极管组成初级整流电路。

Tyep-C控制、输出电路部分。

初级PWM，昂宝OB2362。

主开关管型号U7N65H。

杰华特微电子提供的同步整流MOS，型号JW7707D。

光耦。

优微科技提供的 USB PD/Tyep-C的单芯片控制器芯片UPD300D0-24QAIG，从电路来看，单芯片实现两套快充协议。

来自威兆型号VS3508AE，两颗MOS组成关断输出以保护设备。

使用ChargerLAB POWER-Z KT001对SIMPTUNE进行USB PD触发报文测试，从显示屏上可见这款充电器在USB PD模式下各电压所支持最大电流列表。

拆解全家福。

4、闪电狼 30W

大大的电源型号占据了包装盒醒目的位置，给人一种这不是市售版的包装吧的感觉！

包装盒背面贴有英文标识的电源规格介绍贴纸。

电源外壳通体乳白色并做高光处理，手感与颜值都不差，唯一不足就是这个市电输入插头体积实在太大了。

电源外壳侧面蚀刻了输出规格与认证标志。5V=3A、9V=2A、12V=2A、15V=2A、20V=1.5A。电源在20V时输出最大功率为30W。

欧标市电插头。

单USB TYPE-C输出接口。

超声波焊接外壳，可以无损打开，市电输入插头使用导线连接PCB。

电路正面，元件布局非常紧凑，易松动插件元件均有绝缘胶固定加强，在主开关管四周涂有大量的深灰色导热硅脂。

电路背面，贴片元件有手工补焊的痕迹，整体工整度有提升空间。一次侧与二次侧之间有绝缘塑料片做隔离。

市电输入端的保护电路与EMI电路非常完善。

一次侧主电容使用一颗Acon 22微法400V、两颗万裕电子(SAMXON) 15微法400V并联滤波。

蓝色电容主要用来滤除高频干扰。

USB TYPE-C插座与磁铁无缘。

二次侧输出滤波采用两颗25V680微法固态电容并联滤波。

整流桥型号DB207S。

昂宝 OB2362 PWM IC。

一次侧主开关管，深圳深爱半导体型号SIF10N60C。

光电耦合器，EVERLIGHT 型号EL357N。

次级同步整流控制器，力生美半导体型号LN5S03。

PD输出保护MOS，型号WSP4407。

同步整流MOS，丝印S0040。

PD控制器，伟诠型号WT6632F。

使用POWER-Z触发PD模式显示在PD模式下各电压所支持最大电流列表，9V与12V输出的功率略高于外壳标称功率。

使用POWER-Z触发快充模式，完整支持QC2.0&QC3.0。

全家福。

三、四款30W USB PD充电器硬件大比拼

1、电源芯片
苹果29W采用英飞凌初级PWM芯片，定制芯片；DELL，也是定制芯片；SIMPTUNE采用昂宝OB2362初级PWM芯片，闪电狼采用OB2362初级PWM芯片。
2、协议芯片
我们拆解的四款充电器，闪电狼采用了伟诠的Type-C接口解决方案WT6630/6632，SIMPTUNE采用威海优微UPD300识别芯片，苹果采用STM单片机方案，DELL采用自家定制识别芯片方案。
3、成本分析
由于30W的PD充电器输出电流不大，对成本敏感的厂家没有采用同步整流方案，采用了低成本的肖特基整流方案。同步整流的需求，在这个功率级别的充电器上不是必须。输出电容基本都是固态。成熟的AC-DC方案加上USB PD识别调压通过光耦反馈输出。

四、USB PD充电器背后的技术演进史

由于技术普及是由于市场推进，USB PD 充电器也一样，这种小功率的USB PD 充电器实际上和我们熟知的成熟的QC充电器是一样的，从QC识别换成了支持USB PD和QC的识别IC，然后接口从USB-A换成了Type-C接口，提高了输出功率，元件耐压相应提高，支持20V输出，以及输出开关，传统的QC充电器成为了现在的USB PD充电器。

五、从四款30W USB PD充电器看去

1、30W功率档的USB PD充电器，随着元件集成度和效率的越来越高，体积也将越来越小，支持的电压档位也趋向于齐全，做到小而精。

2、USB PD充电器将向两个方向发展，一种是面向手机、游戏机的小功率充电器，更看重于体积和便携性。一种是面向于笔记本的大功率充电器，提供足够大的功率满足这类耗电大户的需求。

3、进口芯片方案和国产方案各有所长。对于苹果这类追求高性能的品牌更倾向与使用国外方案，而面向普通消费者的更倾向于使用国产方案。国产方案在易用性和兼容性方面做的很是给力，相信国产方案能占据绝对多数市场。