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100W PD快充移动电源如何设计?看完这4款拆解秒懂

充电头网编辑部 充电头网 2020-08-23

作为行业引领者,从苹果家族全系列MacBook Pro和MacBook Air清一色支持和标配USB PD快充可见,经过五年的持续推动,USB PD快充普及已经来临。

在USB PD快充普及的趋势下,100W快充市场也逐渐兴起。目前,苹果已经为最新发布的MacBook Pro 16寸配备了一枚输出功率为96W的USB-C电源适配器;同时,戴尔小米等品牌均有推出充电功率在百瓦级的笔记本电电脑。品牌厂商发力,对100W USB PD大功率快充市场的发展与普及,起到了重要的推动作用。

在100W移动电源领域,HyperJuice在2018年9月众筹的27000mAh 100W USB PD双向快充移动电源,获得了7426 名支持者参与,众筹到了1345593美元,约合人民币942万。作为一款超前的快充产品,刷新了当时移动电源的最大功率。


随后,AlsterPlus、ZENDURE、llano、iWalk等品牌也接连推出了100W超大功率USB PD快充移动电源,并且各自做出了差异化,大大丰富了大功率移动电源市场。

截止目前,充电头网分别对HYPER JUICEllanoiWALKmiraku这四个品牌的100W快充移动电源的进行了详细地拆解。一起来看看这些产品的内部结构是如何设计的。


1、HYPER JUICE 100W双向USB PD快充移动电源

升降压芯片:南芯SC8815+南芯SC8701+智融SW3507

协议芯片:优微科技UPD300DO-24QAIG+天钰FP6601Q

编辑点评:HYPER JUICE 100W移动电源采用铝合金金属外壳,而且表面进行了喷砂处理,不仅手感好还坚固耐用,26800mAh容量使其可以携带上飞机。配备的2C1A个接口最大输出功率分别为100W、60W和18W,总输出可达130W。可以满足绝大多数手机、平板、电脑的快充需求。此外还附带了一根100W优质CC数据线,无需再额外购买。


充电头网通过拆解发现,这款移动电源内部采用双层主板堆叠设计,采用了南芯升降压控制器芯片SC8815和SC8701同步升降压控制器,用于两路Type-C输出,智融的同步降压转换芯片SW3507,用于USB-A口输出。以及优微科技UPD300DO-24QAIG接口控制器、PD控制器二合一ASIC芯片和天钰FP6601Q协议IC。


8颗电芯均为三星 SDI INR18650-35E大倍率18650锂电池,并配有赛微多串锂电池保护IC CW1046和尼克森的PK616BA电池保护MOS管,此外还有热敏电阻进行温度监测,配合保护IC均衡功能,可以为电池组提供更好的保护。电芯贴有泡棉胶和青稞纸进行绝缘保护,PCB板上打胶对元器件进行加固,整体做优良。


2、绿巨能USB PD 100W双向快充移动电源

升降压芯片:南芯SC8815+南芯SC8701+智融SW3513

协议芯片:优微UPD300DO-24QAIG+智融SW3513

编辑点评:绿巨能100W移动电源配备了2个USB-C接口和一个USB-A接口,其中一个USB-C接口的最大输出为100W,另一个USB-C接口的最大输出为60W,这两个接口满足了绝大多数手机、平板、电脑的充电需求。USB-A接口的最大输出为22.5W,也满足一些旧机型的需求。同时还支持多口同时放电。


通过拆解可以看到,这款绿巨能100W移动电源配内部堆叠十分复杂,采用了双层主板设计,8颗三星的35E 18650电芯。升降压控制器芯片采用南芯半导体的SC8815,以及一颗南芯SC8701同步4管升降压控制器。同时还有两颗优微科技UPD300DO-24QAIG接口控制器、PD控制器二合一ASIC芯片,并经过USB PD认证。可以做到三口同时输出最大功率约为130W,一起冲充两台笔记本电脑也足够了。


3、iWALK USB PD 100W 双向快充移动电源

升降压芯片:南芯SC8815+南芯SC8701+德信EUP3271

协议芯片:优微UPD300DO-24QAIG+天钰FP6601Q

编辑点评:iWALK这款100W PD双向快充移动电源采用铝合金金属外壳,而且表面进行了喷砂处理,不仅手感好还耐用,26800mAh容量使其可以携带上飞机。A口支持QC2.0/3.0、Samsung-AFC、Huawei-FCP多个快充协议,最大输出18W;C1口支持QC3.0快充协议及USB PD3.0快充标准,最大支持100W双向快充;C2接口支持USB PD3.0快充标准,最大支持60W快充输出。此外还附带有一个30W PD充电器,配备齐全。


充电头网通过拆解发现,这款移动电源内置多款知名厂家的芯片,如南芯半导体的SC8701和SC8815、威海优微科技的单芯片控制器UPD300、德信EUP3271和威兆半导体的VS3508AE以及VS3618AE芯片等,用料扎实。此外PCB板上电感和固态电容均打胶固定,接口母座过孔焊接,电芯配有热敏电阻,且贴有泡棉胶和青稞纸进行绝缘保护,铝合金金属壳使产品更加耐用,整体做工优秀。


3、miraku USB PD 100W 双向快充移动电源

升降压芯片:南芯SC8812A+南芯SC8102

协议芯片:定制PD协议芯片+天钰FP6601Q

编辑点评:miraku M20的最大特点就是大功率大容量,100W输出、87W输入、27000mAh(99.9Wh)容量,配有1个USB-C接口、1个Micro USB接口和2个USB-A接口,属于比较少见的大功率大容量移动电源,性能上足够满足大多数移动设备的充电需求。并且27000mAh的容量,同样也是允许带上飞机的,长途差旅中,不用担心充电的问题。


通过拆解可以看到,miraku M20移动电源内部采用了南芯SC8812A实现100W双向升降压控制,并搭配定制USB PD快充协议识别芯片完成USB-C接口的输入输出控制;USB-A口快充输出则采用南芯SC8102搭配天钰FP6601Q完成。两路独立,可以同时快充输出,并且支持边充边放。


充电头网总结


目前市面上的100W USB PD快充移动电源处于起步阶段,充电头网通过对市面上四款100W移动电源的拆解,总结分享如下:


1、接口方面,四款100W移动电源普遍采用2C1A接口,既可以支持笔记本电电脑充电,又能满足手机快充,并且都具备三个输出接口,主打实用性。


2、电源芯片方面,四款产品均内置两颗南芯Buck-Boost快充解决方案,其中HYPER JUICE、llano、iWALK三款产品的配置基本一致,使用一颗带电源管理功能的升降压芯片南芯SC8815控制一路100W双向快充,并使用一颗车充升降压芯片SC8701实现另一路的60W快充输出;USB-A接口则采用一颗降压芯片完成QC快充,三路独立,支持边充边放。


miraku的配置稍有不同,100W升降压及电源管理由南芯SC8812A完成;因为两个USB-A口只需最大12V输出,所以仅配备了一颗同步整流降压芯片SC8102,实现双路独立输出,同样支持边充边放功能,不过成本较前面三款更低。


3、快充协议芯片方面,HYPER JUICE、llano、iWALK三款产品的USB-C口配置一致,两个USB-C接口均由优微科技UPD300DO-24QAIG控制,miraku则采用了定制的PD协议芯片;对于USB-A接口,HYPER JUICE、iWALK,miraku均采用天钰FP6601Q作为协议识别,llano则采用智融SW3513,集成同步降压控制器和协议识别功能。


4、电芯方面,为了满足100W大功率输出以及大功率输出时续航能力的需求,这四款100W移动电源均采用了4串2并的电芯架构,并选用三星、LG等大牌厂商的18650电芯,单颗容量高达3350mAh,为大功率输出提供强劲的动力支持。


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