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拆解:聊三款18W USB PD充电器方案

充电头网编辑部 充电头网 2019-12-26

据充电头网爆料,下一代iPhone标配充电器外观及参数将会出现重要升级,将一改苹果在充电方面的劣势,抛弃祖传5W充电器,全系标配18W USB PD充电器。而苹果标配USB PD充电器也将引领整个PD充电器快速成长。毫无疑问,苹果为iPhone标配USB PD充电器这一举动将为全球USB PD市场注入一剂强心针,可以预料很快市面以18W功率为首的USB PD充电器将出现井喷式爆发。

在苹果18W USB PD充电器正式面世揭晓之前,我们挑选了市面三款热销的18W USB PD充电器代表,借此一窥目前市面这类产品用料、方案等方面的表现。接下来要为大家带来的就是这三款产品的拆解对比:ASUS华硕、锤子(坚果)、XENTRIS。


据充电头网消息,继雷蛇Razer Phone、坚果R1等手机之后,华硕同样推出了一款支持USB PD快充的手机,并且配备了一只18W的USB-C充电器,符合USB PD3.0标准。华硕这款18W USB PD充电器的最大卖点就是整个产品都通过了USB-IF协会的认证,充电器整体的性能自然是有足够保障。


作为国内首款支持QC4+快充协议并量产上市的产品,坚果R1原装QC4+充电器从发布以来可谓是赚足了眼球。而目前也已经有多款手机支持了QC4+快充协议,坚果这款充电器的发布也将成为国产手机标配QC4+充电器的开端,有利于加速QC4+快充及USB PD快充的普及进程。


XENTRIS USB-C PD充电器黑色小巧身材拥有18W的输出能力,主要服务对象是手机平板等小型数码设备,走的是小巧够用路线。壳体表面涂以类肤材质,面板上是一个USB-C型输出接口,镀黑镍铜质折叠脚旅行时更加便携。

一、ASUS华硕18W USB PD3.0充电器拆解

ASUS华硕这款USB PD充电器采用纯黑色外壳,采用美规标准插脚,正面印满产品相关信息。

充电器品牌:ASUS;产品型号:AQ18A-59A;输入:100-240V 50/60Hz 0.5A;输出:5V/3A、9V/2A;充电器已经通过了USB-IF协议认证、加拿大及美国UL安规认证,并且支持VI级能效标准。

充电器除了正面由参数之外,其他外壳部分均为没有印字,非常简洁。

ASUS华硕这款充电器配备的是一个USB-C的输出接口,纵向布置,与此前见到的坚果R1充电器有别。

三款USB PD充电器体积对比,从左到右分别是坚果R1原装18W QC4+充电器、华硕USB PD3.0充电器、坤兴27W QC4+充电器。

费尽周折才打开声波焊接的外壳。

PCB板正面打满胶水。

PCB板反面涂有胶水并贴有散热贴。

输入端电感线圈、按规电容、热敏电阻、高压滤波电解电容等。

输出端为Type-C接口、两颗固态滤波电容、MOS管、Y型抗干扰电容等。

侧面一颗电解电容卧在PCB板上,电解电容加了胶套,增强绝缘。

另一面有一颗MOS管。

输入端两颗电解电容均来自AiSHi艾华品牌。

规格分别为400V 18μF和400V 15μF。

输出两颗端固态电容规格均为20V 330μF。

输入端整流桥,丝印HY78 ABS210。

PCB板背面为充电器主控芯片,来自PI公司的SC1224K。

来自sinopower同步整流管,型号SM1A63NHUB。

sinopower SM1A63NHUB详细资料。

USB-C输出输出控制器,Weltrend伟诠WT6632F,通过了USB PD3.0认证。

伟诠WT6632F是一种高度集成的USB PD控制器,它支持USB PD3.0 规范,支持宽操作电压范围从3V到30V,为USB类型的面向下游的端口 (源) 充电应用程序 (如旅行适配器、充电器和电源库) 设计。WT6632F通过集成 USB PD基带物理、类型 C 检测、分流调节器、电压和电流监测器以及阻塞 MOSFET 的控制电路, 以及一个8位的 MCU 来最小化外部组件,从而允许小的外部体积和低的 BOM 成本。


AOI423作为USB-C口的输出VBUS开关。

AOI423 详细资料。

拆解完毕。


二、坚果R1原装QC4+充电器CD106拆解

锤子R1充电器使用简洁设计的包装盒,正面是品牌LOGO。

背面的图形示意这是一款充电器。

详细参数标示在这一面标有型号:CD106,输出:5V/3A、9V/2A、12V/1.5A。

顶部“快速充电器”让人一目了然。

打开包装,USB-C口对外。

取出充电器,无其他标配物品。

充电器简洁设计。

有别于普通的USB-A口充电器,锤子第一次在手机充电器上使用了USB-C口,国内首发。


充电器由深圳市睿德电子实业有限公司制造,标称参数与包装盒上的略有区别,多了两组PPS电压范围,分别是3.3V-5.9V/3A、3.3-11V/2A,这次让锤子充电器领先了同行一个身段。

充电器净重约52.8g,这在手机充电器中属于标准身材。

暴力打开充电器外壳。

取出电路板。

正面来一张特写,打胶到位,大电容和变压器固定的很好,输出端是一颗绿宝石的固态电容,规格16V 330μF。

再看看背面,初级与次级之间有塑料片隔离,安全措施到位。

一、二次侧通过光耦隔离进行输出电压电流反馈,满足CCC认证安全要求,防止电磁干扰。SiF7N65D为深爱半导体的功率MOS。

1791-02芯片为Dialog的PMW初级控制器,型号iW1791。

Dialog iW1791详细资料。

丝印9K01 UA 1810为Dialog最新推出的内置电流检测的PD3.0控制器iW657P,支持QC4+。iW657P使用了Dialog专有的二次侧到一次侧数字通讯技术,当与iW1781或1791搭配时,只需要一颗光耦即可向一次侧传输全部需要的信息,其中包括输出电压请求,输出过电流限制,输出欠压,输出过压,故障和复位信号。iW657P内置光耦驱动器以降低成本,并在D+/D-/CC1/CC2引脚上做了过压保护,并且其可以外置NTC电阻检测过热故障,内部集成了输出电流检测电路,为适配器提供过电流保护。

Dialog iW657P详细资料。

丝印603I为Dialog的同步整流驱动器iW676;SG60N15S为台湾绿星Silicongear的同步整流管,与iW676组成同步整流。左下方是AO7534 MOS,用于VBUS开关。

Dialog iW676功能介绍。

绿星SG60N15S详细资料。

可以看到初级电解被胶水固定的非常牢固,Y电容后面是绝缘板,隔离变压器和输出小板。

独立的输出小板,为了防止插拔时松动,经打胶固定,拍摄时已经刮掉。


三、XENTRIS USB-C PD充电器拆解测试

海外品牌XENTRIS推出了一款小巧的USB-C型接口PD充电器,拥有18W输出功率,主打低功率设备使用。

背面标签贴上了dialog推广商标。

XENTRIS 充电器黑色主色调,表面使用了类肤涂层,壳体侧面白色突起条是半透明透光设计,可以充当运行指示灯,面板上带有一个USB-C型输出口。

底部可以看到采用了折叠脚的设计,携带更加方便。

拉出折叠脚可以看到插头中间开孔,属于是外国常见的两脚插头,当然也可以插入中国的两孔插座,拉出力度适中结构紧密度好。

充电器两侧带有一片碳纤维贴。

底部铭牌信息一览,型号:520237A606、输入:90-264V~0.5A(MAX)50/60Hz、输出:5V3A,9V2A。

折叠插脚使用了镀黑镍亮面工艺,对比一下右边普通常见的镀镍工艺可以看出十分大的区别,XENTRIS插脚直接可以呈现镜面效果。

PD输出测试ok,握手顺利输出12.09V、1.5A、18.17W,Power-Z FL001 USB监测仪可以在识别栏目看到PD协议握手成功。

XENTRIS USB-C PD充电器使用超声波焊接,从底部焊接边缘捶打可以无损开壳。

壳体内可见PCB定位滑槽,白色半透明透光条。

插脚底板焊接部分,可以看到线头包上了热缩管防止松脱短路。这个细节不常见。

变压器上缠满了绝缘胶带,胶水填充在变压器与电容的空隙之间,用来加固和导热。

变压器的另外一面也有很多胶水牢牢固定。

全套iwatt的方案,做工规整。


dialog IW1782,初级PWM控制器。

同步整流控制器,目测是IW673,脚位基本一致。

两颗用来点亮导光条的白色LED。

输入贴片保险丝,共模电感。

817光耦,把识别的电压反馈信号传回给IW1782进行输出电压的调节。

输出两颗固态电容,提供660μF的容量,对这个充电器来说足够了。

同步整流MOS,来自恒泰科/Hunteck,型号HGN077N10SL。

恒泰科/Hunteck HGN077N10SL产品datasheet。

初级开关管,6A额定700V耐压。

USB-C小板,上面有输出检流电阻和MOS管。

CYPD2134,赛普拉斯的PD控制器。

 

充电头网拆解总结


华硕18W USB PD 3.0充电器,快充方案采用PI公司的SC1224K主控以及sinopower的同步整流管,在协议方面,采用的是伟诠WT6632F,一颗过了USB PD 3.0认证的芯片。

坚果R1原装QC4+充电器,从拆解来看用料也是相当到位的,初级侧采用Dialog iW1791作为PMW控制器、次级由Dialog iW676与台湾绿星的MOS管组成同步整流方案,并采用Dialog最新的PD3.0控制器iW657P作为QC4+协议芯片,这颗芯片已经取得高通认证。

XENTRIS USB PD充电器做工很到位,大量的导热胶水提供了足够的绝缘和强度,iwatt方案和cypress的加持,两颗固态电容提供稳定的输出。采用的是赛普拉斯CYPD2134协议芯片,它已连续被苹果61W和87W两款USB PD充电器选中,成功进入苹果充电器供应链,沿用至今,出货量达到百万级别。到目前为止,苹果已有的三款USB PD充电器均采用CYPRESS赛普拉斯提供的USB PD解决方案。

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温馨提示

充电头网

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01. ASUS华硕18W USB PD3.0充电器拆解

02. 坚果R1原装QC4+充电器CD106拆解

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