最近充電頭網拿到了小小黑科技的一款20W USB PD快充充電器,正如公司名字那樣,這款充電器也是黑科技一般的存在。20W的輸出功率,體積卻壓縮的和蘋果祖傳5W充電器的差不多,總重量也僅有37g,十分小巧輕便。如此類型的充電器市面少有,下面充電頭網就對其進行詳細拆解,看看其內部如何設計。
一、小小黑科技20W充電器外觀
充電器採用小方塊造型設計,表面磨砂處理,整體十分小巧。輸出頂面配有一個USB-C接口,黑色膠芯不露銅。
機身邊角略微凸起設計。
輸入端外殼上標註有充電器參數信息產品名稱:旅行充電器型號:FC210輸入:100-240V~50/60HZ 0.5AUSB-C輸出:5V3A、9V2.22A製造商:深圳市小小黑科技有限公司產品已經通過了CCC認證和VI級能效認證。
此外輸入端配備固定式國標插腳。
使用遊標卡尺實測充電器長30.11mm。
寬度為28.86mm。
厚度為30.53mm。
和蘋果18W充電器比較,體積優勢明顯。
和蘋果5W充電器比較,體積稍大一點點。
充電器淨重約為37g。
使用ChargerLAB POWER-Z KT002檢測USB-C口的輸出協議,顯示支持Apple 2.4A、Samsung 5V/2A和DCP協議。
除此之外,其PDO報文顯示USB-C口還支持USB PD3.0快充標準,具備5V3A和9V2.22A兩組固定電壓檔位。
二、小小黑科技20W充電器拆解
將輸入端外殼拆開,外殼採用超聲波焊接工藝封裝,AC導線兩端均打膠加固絕緣處理。
充電器內部由三塊小板構成,輸入輸出小板之間焊接元器件,如此設計能最大化利用內部空間減小充電器體積。
將三塊小板分開,輸入端小板上的變壓器和電容等元器件打膠固定。經過對PCB板觀察分析發現,這款充電器採用開關電源寬範圍輸出,次級協議晶片控制輸出電壓的典型架構。下面我們從輸入端開始一一了解各元器件的信息。
輸入端一覽,焊接有保險絲、共模電感等元器件。
2A延時保險絲特寫。
共模電感雙線繞制,用於濾除EMI幹擾。
NTC浪湧抑制電阻用於抑制上電浪湧電流。
輸入端小板背面一覽。
ABS210整流橋特寫。
相鄰側面,工字電感以及兩顆高壓濾波電解電容外套熱縮管絕緣。
工字電感特寫,外套有熱縮管。
兩顆高壓濾波電解電容來自BERYL綠寶石,規格均為400V 15μF。
來自PI的主控晶片SC1548C,內置反激式控制器、初級開關管,以及次級側檢測和同步整流控制器,此外還帶有HIPOT隔離保護的集成反饋鏈路,集成度非常高。使用時無需搭配光耦,內建多重保護功能,用於適配器時,最大功率為20W。
PI SC1548C詳細規格資料。
旁邊的變壓器使用絕緣膠帶包裹,輸出濾波固態電容套有絕緣管,並有膠水固定。
側面貼有信息貼紙。
輸出抗幹擾藍色Y電容特寫。
輸出小板正面一覽,設有次級同步整流MOS和濾波電容。
次級同步整流MOS來自長園維安,型號為WMS13N06T1,NMOS,耐壓60V,左側R005電阻為輸出電流採樣。
長園維安 WMS13N06T1 詳細參數信息。
同步整流輸出濾波固態電容規格為12V 820μF,永銘NPX系列固態電容。該系列電容具有小體積、低ESR、高容許紋波電流、高可靠性等特點。
充電頭網了解到,永銘NPX系列固態電容此前已被鴻達順65W 2C1A氮化鎵快充充電器、圖拉斯24W 1A1C快充充電器、努比亞65W氮化鎵充電器、圖拉斯30W 1A1C USB PD快充充電器等多款產品採用,獲得客戶的高度認可。
輸出小板背面一覽,上面分別是USB PD協議晶片和輸出VBUS開關。
USB PD協議晶片採用慧能泰HUSB339,這款晶片已經通過了USB PD3.0認證,TID 62。HUSB339是一顆高性能、高集成的USB Type-C Power Delivery(電力傳輸)控制器,集成了PD2.0、PD3.0、PPS、QC2.0/3.0、BC1.2、5V2.4A等充電協議;適用於電源適配器、車載充電器、移動電源等應用場合;擁有SOP-14L和QFN-16L兩種封裝模式。
慧能泰HUSB339資料信息。
輸出VBUS開關採用威兆VS3509AE,PMOS,耐壓30V。
威兆VS3509AE資料信息。
USB-C母座特寫,沉板過孔焊接。
全部拆解完畢,來張全家福。
充電頭網拆解總結
充電頭網通過拆解了解到,小小黑科技20W USB PD快充充電器內部採用開關電源寬範圍輸出,次級協議晶片控制輸出電壓的典型架構。充電器AC-DC部分由PI高集成主控晶片SC1548C搭配長園維安次級同步整流MOS組成,並採用慧能泰USB PD快充協議晶片HUSB339控制輸出電壓。
此外充電器採用了類似「夾心餅乾」結構設計,輸入輸出小板之間布局電解電容和變壓器等元器件,元件之間打膠固定,不僅有效壓縮充電器體積,內部也更加穩固。電容和變壓器使用絕緣管和膠帶包裹進行保護。從體積大小來看,這的確是一款黑科技產品。