诚芯微量产版30W单口PD快充参考设计评测
在各大手机品牌都不再附赠充电器的当下，快充充电器市场很是火爆。被iPhone12带火的20W快充已经不能满足安卓阵营的快速充电要求，甚至20W都不能达到苹果手机最快速度充电。
20W不够用，那么30W来袭。诚芯微推出了一款30W迷你PD快充参考设计，充电头网已拿到，下面，充电头网就对这款30w充电器进行详细评测。
一、诚芯微30W单口快充外观
诚芯微30W参考设计采用三段式设计，前面是高压侧电容，中间是变压器，后面是输出小板和滤波电容。
输入端焊接小板，小板上有共模电感和保险丝用于滤波。采用多颗电解电容滤波。
变压器输出采用多层绝缘线，输出USB-C母座焊接在小板上再焊接到充电器电路板上。输出采用两颗固态电容滤波。
侧面是Y电容，PWM芯片供电电容和初级滤波电容。
小板上焊接共模电感，提高空间利用率。
侧面小板上还焊接输入保险丝和整流桥，与初级芯片分散布置，均摊发热，降低局部温升水平。
诚芯微30W快充设计顶视图，变压器与输出小板之间开有隔离槽，可插入绝缘板加强绝缘。
电路板背面是诚芯微的两颗高集成电源芯片，内置MOS管，内置MOS管的漏极焊盘大面积露铜加锡，帮助散热，降低芯片温升。
诚芯微这款30W单口PD快充主控电源芯片采用诚芯微CX7530C，集成650V开关管的反激控制器，内部集成0.65Ω超级硅开关管，内置软启动功能，内置斜坡补偿，支持智能抖频技术来优化EMI，具有超低空载功耗。满载下芯片固定65KHz工作频率，随负载减轻降低。轻载或空载下进入间隔模式。宽输入电压下可输出33W功率，内部开关管漏极大面积露铜加锡散热，降低温升。
诚芯微CX7530C支持极为全面和性能优秀的智能化保护功能，包括逐周期过流保护，过载保护，软启动，芯片过热保护，供电欠压过压保护功能，芯片无音频噪音运行。采用SOP8封装，适用于PD快充适配器和智能小家电等小功率高可靠性开关电源。
次级采用内部集成同步整流管的多模式同步整流器CX7538D，其内部集成100V耐压，导阻10mΩ的高性能同步整流管，支持CCM/QR/DCM工作模式，最高支持200KHz工作频率，静态电流低，相比传统肖特基整流方式可提高2-6%效率，支持3A输出电流。CX7538D漏极大面积露铜加锡，辅助散热。
诚芯微CX7538D支持5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3A输出，外围元件非常精简，电压支持范围宽，适用于60W以下的适配器应用，轻松满足6级能效要求。
协议芯片采用富满云矽XPD737协议IC，芯片已通过USB PD认证，TID：3479。外围元件精简，节省PCB面积。
富满云矽XPD737采用ESOP8封装，内部集成 10mΩ VBUS 通路功率开关管，并且集成10mΩ电流检测电阻，支持USB PD以及PPS，QC3.0/2.0协议，华为SCP/FCP快充协议，三星AFC快充协议，引脚支持过压保护，工业级8KV ESD特性，适用于PD快充和移动电源，车充等应用。XPD737内置完善的保护功能，外围精简。
诚芯微这款30W参考设计通过光耦反馈调节输出电压。
二、诚芯微30W单口快充测试
1、快充协议与PDO
使用POWER-Z KT002读取充电器的PDO报文，实测支持5V3A、9V3A、12V2.5A、15V2A、20V1.5A五个固定PD输出档位，额外还支持3.3-11V3A和3.3-16V2A两组PPS档位。
使用POWER-Z KT002读取充电器的快充协议，实测支持PD、PPS、Apple2.4A、QC2.0、QC3.0、QC4+、AFC、FCP快充协议。
2、待机功耗
经过功率计测试，诚芯微30W PD充电器在220V 50Hz的空载功耗为0.06W，换算下来一年损耗的电能约为0.53KW·h，若市价电为0.6元/KW·h，则充电器一年的空载功耗约为0.32元左右。
110V 60Hz时的空载功耗为0.037W，换算下来，一年损耗的电能约为0.32KW·h，若市价为0.6元/KW·h，则充电器一年的空载功耗约为0.2元左右。
3、纹波
首先我们进行空载纹波测试，诚芯微这款30W方案空载纹波最高为24mV。
诚芯微这款30W单口PD方案在220Vac输入下纹波非常低，最高仅44mV，最高纹波出现在110Vac输入20V1.5A输出下，为65mV。
4、效率
我们通过110Vac/60Hz和220Vac/50Hz模拟110V和220V环境，将诚芯微30W快充方案在各个电压档位进行满载测试，实测220V下这款方案的转换效率超过了90%，110V下效率也接近了90%。
5、温升
充电头网对诚芯微30W单口PD快充方案进行温升测试，在25℃恒温箱中以9V3A和20V1.5A持续输出一小时，测试温升数据。采用FLIR E4红外热像仪进行温度测试。
9V3A PCB变压器侧最高温度为96.5℃。
9V3A PCB芯片侧最高温度为115℃。
20V1.5A PCB变压器侧最高温度为95.7℃。
20V1.5A PCB芯片侧最高温度为114℃。
6、兼容性测试
为三星S21充电，电压8.82V，电流2.42A，充电功率约为21.4W。
为小米11充电，电压8.75V，电流4.15A，充电功率约为36.3W。
为华为Mate 40 Pro充电，电压8.98V，电流1.30A，充电功率约为11.7W。
为iPhone12 Pro充电，电压8.97V，电流2.54A，充电功率约为22.78W。
为魅族18Pro充电，电压9.9V，电流3.51A，充电功率约为34.8W。
为三星S20U充电，电压9.1V，电流3.12A，充电功率约为28.43W。
为iPad Pro 2018 11寸充电，电压14.99V，电流1.87A，充电功率约为28W。
充电头网总结
诚芯微30W迷你PD快充采用全集成方案，可实现非常迷你与灵活的充电器设计。通过实际测试，转换效率处于主流水平。由于芯片集成度很高，温升略高，可通过增加散热措施或增大散热面积降温。
温馨提示
充电头网
将在5月28日于中国-深圳举办
「技术专题」
GaN、SiC、LLC、USB PD、QC、VOOC、DFH、Qi、POWER-Z
「拆解汇总」
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