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拆解报告:铭普光磁20W PD快充充电器

充电头网编辑部 充电头网 2021-04-04


----- 充电头网拆解报告 第1430篇 -----


东莞铭普光磁股份有限公司成立于2008年6月,并在2017年9月成功上市,是一家集研发、生产、销售、服务于一体的高新科技企业,主要产品有磁性元器件、光通信部件、新能源供电系统、消费电源、塑胶成型及五金冲压件产品。

面对由iPhone 12系列发布带来的20W PD快充市场,铭普光磁针对性的推出一款全新的20W PD快充充电器。该款充电器除了支持苹果20W PD快充外,还兼容QC、AFC、FCP等多个主流快充协议,能够满足包括iPhone 12新机在内的多种品牌手机快充需求。下面充电头网就对这款充电器进行详细拆解,看看其设计做工如何。

一、铭普光磁20W快充充电器外观



充电器有黑、白、粉三种配色可供选择,机身小巧扁平,整体设计风格简约。



充电器采用PC(V0级防火)材质外壳,输入输出端外壳磨砂处理,输出顶面中心配有一个USB-C插孔,黑色胶芯。



腰身各面之间过渡圆润,且外壳上端是亮面设计,下端则是磨砂处理,造就不同的使用手感。



机身正面靠近输入端处凹印有“20W”字样。



输入端配备固定式国标插脚,从侧面看去,机身方正扁平。



输入端外壳上标注有充电器参数信息
型号:MCCS-12016720P0
输入:100-240V~50/60HZ 0.5A
输出:5V3A、9V2.22A、12V1.67A
制造商:东莞铭普光磁股份有限公司
产品已经通过了3C认证和VI级能效认证。据了解,该款20W PD快充充电器按照5000米海拔的标准做的安规设计。



使用游标卡尺实测充电器机身长度为46.4mm。



宽度为37.6mm。



厚度为21.9mm。



和苹果20W充电器大小直观对比,这款充电器还要小一些。



机身厚度也比一元硬币直径小一点。



拿在手上的直观感受。



充电器净重约为43g。



使用ChargerLAB Power-Z KT002读取USB-C口的输出协议,显示支持Apple2.4A、Samsung 5V2A和DCP协议,以及QC2.0/3.0、AFC、FCP、PD3.0和PPS多个快充协议。



此外,PDO报文显示USB-C口还具备5V3A、9V2.22A、12V1.67A三组固定电压档位,以及3.3-5.9V3A和3.3-11V1.6A两组PPS电压档位。

二、铭普光磁20W快充充电器拆解



将输出端外壳拆开,边缘采用超声波焊接封装。



取出PCB板,机身壳内插脚和金属弹片压接,通过弹片和PCB板接触进行通电。



PCB板正面一览,初次级之间设有隔离板,变压器和电容打胶固定。



PCB板背面一览,初次级之间分界明显,Type-C母座与初级之间开有镂空槽并放置隔离板。板子背面只有整流桥以及初次级芯片,集成度高外围精简。

经过对充电器电路观察分析发现,铭普光磁20W USB PD快充充电器采用开关电源宽范围输出,协议芯片通过光耦控制输出电压的典型架构。下面我们就从输入端开始一一了解各元器件。



输入端一览,中间设有保险丝。



延时保险丝特写,规格为2A 250V。



输入端RABS210整流桥。



PCB板侧面一览。



工字电感外套热缩管。



两颗高压滤波电解电容来自艾华,规格一样都是400V 15μF。



另一侧设有主控芯片供电电容和变压器。



来自艾华的PWM芯片供电电容,规格为50V 4.7μF。



充电器主控芯片采用无锡硅动力SP6649DF。这是一颗电流模式PWM控制芯片,内置650V耐压的超级硅功率管,可以工作在绿色模式,以此来减小轻载时的损耗,提高整机的工作效率;内置多种保护,通过内部的图腾柱驱动结构可以更好的改善系统的EMI特性和开关的软启动控制;采用SOP8封装。

据了解,硅动力SP6649DF内置8A超级硅功率管,可支持最大30W PD快充的开发。用于20W PD快充产品中,可以满足45℃环温的安规测试需求。



硅动力SP6649DF资料信息。



变压器特写,顶部喷码有信息,EE17磁芯,生产日期20年43周。



输出端一览,USB-C母座使用协议小板垂直焊接,并和左侧固态电容做了隔离处理,小板右侧设有光耦和Y电容。



PC817C光耦特写,用于初级次级通信,反馈调节输出电压。



旁边蓝色Y电容特写,用于输出抗干扰。



次级同步整流芯片采用硅动力SP6516F,内置耐压60V的NMOSFET同步整流开关,且具有极低的内阻,典型RdsON低至11mΩ,可提供系统高达3A的应用输出,工作电压范围宽,支持多种工作模式,应用方便。



硅动力SP6516F资料信息。



同步整流输出滤波固态电容,两颗规格均为16V 330μF,来自AiSHi艾华。



将协议小板拆下,正面设有USB母座和输出VBUS开关管。



背面设有一颗协议芯片和输出电流采样电阻。



USB PD协议芯片采用慧能泰HUSB350。这是一颗高性能、高集成度的USB TypeC Power Delivery(电力传输)控制器。它集成了 PD2.0、PD3.0、PPS、QC2.0/3.0、AFC、FCP、BC1.2、DCP、5V/2.4A等充电协议。HUSB350适用于电源适配器、车载充电器、移动电源等应用场合;支持SOP-14L和QFN-16L两种封装形式。



慧能泰HUSB350资料信息。

充电头网链接到,慧能泰HUSB350此前已被柚比18W快充充电器洛克65W氮化镓PD快充飞频65W USB PD氮化镓充电器ABB四位USB输出18W PD快充插座采用,此外,慧能泰的PD快充协议芯片已被京东京造贝尔金图拉斯南孚等众多品牌的数十款产品采用



输出VBUS开关管特写,来自深圳深爱半导体,型号为SI60P030。



USB-C母座特写。



全部拆解完毕,来张全家福。

充电头网拆解总结

铭普光磁20W USB PD快充充电器采用方块造型设计,整体小巧扁平。机身壳表面是亮面和磨砂结合设计,可以获得不同的使用体验感。输入端配备固定式插脚。USB-C口支持QC2.0/3.0、AFC、FCP、PD3.0和PPS多个快充协议,具备9V2.22A和12V1.67A电压档位,即使多款iPhone机型已不再标配充电器,这款产品也能满足它们的快充需求,此外也能满足其它品牌安卓手机充电需求,适用性广泛。

充电头网通过拆解发现,这款充电器开关电源采用硅动力SP6649DF+SP6516F方案,集成度高、可有效精简电路降低成本,主控芯片内置超级硅,具有转换效率高、发热低等特点;输入输出均采用全系艾华电容滤波,同时还选用了USB-IF协会认证芯片HUSB350控制电压输出,保证兼容性。总的来说,整套方案用料相当给力。

值得注意的是,这套20W PD快充方案并未跟风追求极致的小体积,而是从芯片用料到PCB结构布局,都充分考虑了产品的散热问题,所以即使长时间满载输出,充电器的外壳温度都不会过高,带给用户不一样的使用体验。



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