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拆解报告:ANKER安克40W双C口快充充电器

充电头网编辑部 充电头网 2022-04-22


----- 充电头网拆解报告 第1894篇 -----


今年,Anker发布第二代氮化镓“超能充”系列充电器,其中包括30W、45W、65W、65W双口四款产品。与此同时,ANKER还推出造型新颖的Nano Pro系列快充充电器,包括前不久刚拆解的20W迷你充电器,以及本次介绍的这款40W双C口充电器。

 

ANKER 40W双C口充电器的主要应对的是双机党用户群体,这款充电器既保持小巧迷你的机身尺寸,又能够实现单口盲插输出40W、双口同时输出均为20W的应用需求。不仅兼容苹果、三星、华为、小米等主流品牌手机充电,单口40W的输出功率还能为平板以及轻薄型笔记本电脑充电。下面充就为大家分享这款充电器的内部拆解。


在此前,充电头网已经拆解了ANKER的多款充电器产品,包括航海王65W氮化镓充电器30W氮化镓超能充65W氮化镓超能充Nano 20W PD充电器等。


一、ANKER 40W双C口快充充电器外观

 

 

ANKER品牌家族风格的包装盒。

 

 

背面为产品参数信息。

 

 

包装盒里除了充电器之外,还有合格证、使用说明书等。

 

 

充电头网拿到的是白色版本,与传统充电器不同的是,ANKER这款产品采用了两层外壳设计,在白色壳体外面还包裹了一层透明亚克力外壳,输出端则是采用银灰色面板。

 

 

ANKER 40W双C口充电器采用的是固定插脚设计,机身正面印着ANKER的品牌logo。

 

 

输出端的两个USB-C接口对称分布,均为蓝色胶芯,并标注了IQ3标志,应用了ANKER的Power IQ3.0智能快充技术。

 

 

插脚侧印着产品的详细参数,ANKER 521充电器(Nano Pro),型号:A2038,输入支持100-240V~ 1A 50/60Hz,单口输出时,C1或者C2接口均支持5V3A、9V3A、15V2.66A、20V2A,以及3.3-16V 2.5A,最大40W。双口同时输出时:20W+20W,总输出40W。

 

 

与苹果原装30W充电器相比,ANKER这款40W双口充电器更为小巧便携。

 

 

拿在手中很轻巧,属于可以轻松放进背包的类型。

 

 

实际的测得充电器的长度约为45.56mm。

 

 

宽度约为34.92mm。

 

 

厚度约为34.17mm。通过计算可得充电器的功率密度约为0.73W/cm³,在没有应用氮化镓器件的情况下,双口充电器的能达到这个水准已经很不错了。

 

 

重量方面,约为85.7g。

 

 

协议方面,使用ChargerLAB POWER-Z KT002测得C1接口的输出协议为Apple2.4A、Samsung 5V2A、QC3.0、QC2.0、QC4+、PD3.0、PPS等协议。

 

 

PDO报文显示,C1接口支持5V3A、9V3A、15V2.66A、20V2A四组固定电压档位,以及一组PPS电压档位3.3-16V 2.5A。

 

 

在单口输出时,C2接口支持的快充协议与C1接口保持一致。

 

 

C2接口的PDO报文也与C1接口一致。也就说,在单口对外供电时,这款充电器两个接口的输出性能完全一致。

 

二、ANKER 40W双C口快充充电器拆解

 

 

从充电器的插脚侧撬开外壳,内部电源模块通过两根导线连接金属插脚取电。

 

 

内部的电源模块由多块PCB板组合焊接而成,元器件之间注入了大量硅胶,并且在电路板两侧增加了金属散热片。

 

 

整个电源模块的长度约为39.56mm。

 

 

宽度约为28.34mm。

 

 

厚度约为28.49mm。

 

 

纯铜散热片焊接在PCB板上,并在PCB板与散热片之间填充了导热胶,金属散热片表面贴有一层复合散热铜箔。

 

 

将散热片和硅胶清除干净,可见初级PCB板外侧设有整流桥、PWM主控芯片、初级MOS管等。

 

 

次级侧的PCB板,外侧设有同步整流控制器、同步整流MOS管、一颗降压芯片、两颗协议芯片以及两颗VBUS开关管。

 

 

输出端两个USB-C接口分别使用一块小PCB板焊接固定,输入端的高压电解电容外套塑料绝缘框架。

 

 

除了两个接口的PCB板外,侧面还设有一块PCB板,上面设有一颗光耦,用于反馈输出电压。

 

 

所有的插件元器件基本都分布在几块PCB板构成的框架内侧。

 

 

从侧面可以看到,初级和次级电容之间通过塑料框架隔离绝缘,次级侧接口旁边设有一颗电感。

 

 

将整个电源模块完全拆开,可见其总共是由5块PCB板组合而成。充电头网拆解了解到,这款充电器采用的是开关电源输出宽电压,输出电压由协议芯片控制输出的架构。

 

 

输入端整流桥MRS30M。

 

 

延时保险丝外套热缩管,旁边是一颗共模电感,用于抑制EMI干扰。

 

 

这颗使用热缩管包裹的就是差模电感。

 

 

两颗高压滤波电解电容来自AiSHi艾华,容量均为400V 33μF。

 

 

充电器的开关电源主控芯片来自南芯半导体,型号SC3001C。是一颗高性能、多模式反激式PWM控制器(CCM/QR/DCM),其具备自适应开关频率折返功能,在整个负载的范围内获得更高的效率。在重载或满载时,它的工作频率可达最大的开关频率,当负载减少时,系统降低工作频率,非连续模式下通过谷底导通来获得高效率。在空载时,IC会在低功耗模式,从而降低系统的待机功耗。

 

南芯SC3001x具有低启动电流、快速启动、低待机功耗的功能待机模式只需要极低的(185uA)运行电流,从而满足系统需求,SC3001x 集成自适应过电流保护(AOCP)功能,它可以在初级端控制最大的输出申流,AOCP 话用干 USB PD 充申器,结合譬如 SC21xx 系列等构成成套解决方案,AOCP 可以减少极端情况下二次同步整流的电流应力。SC3001x提供全面的保护,以防止电路在不正常情况下受到损坏。此外还具有抖频和智能驱动功能可使噪声最小化,从而改善 EMI的性能。

 

 

南芯SC3001C详细规格资料。


充电头网了解到,采用南芯主控芯片的充电器还有TEGIC迷你30W PD快充氮化镓充电器威源新能30W 1A1C氮化镓快充古石科技迷你30W氮化镓快充科讯迷你33W氮化镓快充意象65W氮化镓充电器努比亚30W氮化镓快充华科生65W 2C1A氮化镓快充充电器等。

 

 

初级开关管采用东微半导体的高压超级结MOS,型号OSG65R360GE,耐压700V,导阻360mΩ,PDFN5*6封装。

 

 

变压器体积非常小,并使用绝缘胶带层层包裹。

 

 

EL亿光1018光耦,用于输出电压反馈。

 

 

横跨在初级PCB板和次级PCB板之间的Y电容来自东莞成希电子。

 

 

次级PCB板上的同步整流芯片同样来自南芯半导体,型号SC3501。这是一款智能次级同步整流控制芯片,用于驱动反激变换器中次级MOSFET。代替肖特基二极管,带来更高的效率和更低的温升。当MOSFET的VDS电压低于导通阈值时,MOSFET导通,当MOSFET的VDS电压高于关断阈值时,MOSFET关断。实时监测MOSFET导通压降,以减小导通损耗。即使反激变换器工作在电流连续模式时,极为快速的关断延时可以保证MOSFET的准确动作,可靠性高。

 

 

南芯SC3501详细规格资料。

 

 

同步整流MOS管来自AOS万代,丝印66947。

 

 

来自MPS的双路同步整流降压转换器MP4255,用于双口独立降压输出。MP4255内置开关管,单路最大输出电流3A,适用于双输出口USB PD充电器。

 

 

次级PCB板内侧设有两颗电感和三颗固态电容。

 

 

其中一颗大电容规格为25V 820μF。

 

 

小电容规格为25V 100μF。

 

 

另外一颗小电容规格同样为25V 100μF。

 

 

用于配合MP4255实现降压的磁环电感,三线并绕。

 

 

另外一颗降压电感。

 

 

USB-C1接口的协议芯片,采用英飞凌CYPD3175,这是一颗通过了协会USB PD3.0(PPS)认证的芯片。

 

 

USB-C1接口的输出VBUS开关管,万代AONR21357,PMOS管,耐压30V。

 

 

USB-C2接口的协议芯片同样采用的是英飞凌CYPD3175。

 

 

USB-C2接口的输出VBUS开关管AONR21357。

 

 

两块用于焊接USB-C接口的PCB板。

 

 

输出接口特写。

 

 

充电器全部拆解完毕。

 

充电头网拆解总结

 

ANKER 40W双C口快充充电器在外观方面不仅秉承了小巧、便携的产品特色,而且还采用了较为复杂的外壳加工工艺,让充电器看起来更加精致,有设计感。充电器配备两个USB-C充电接口,并且支持双路独立输出20W,相当于实现了两个20W充电器的功能;而在单口工作时,40W的输出功率又能让充电器能够适配更多、更大功率的设备,使用起来方便灵活。

 

充电头网通过拆解了解到,这款充电器内部采用了全套南芯半导体的电源控制芯片,其中初级侧由南芯SC3001搭配东微超结MOS,次级侧由南芯SC3501搭配万代MOS。输出端采用二次降压架构,通过一颗MPS的降压芯片实现,采用双路降压芯片MP4255,并搭配两颗英飞凌协议芯片CYPD3175分别实现两个接口的协议控制。


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