坤興是充電器業界著名代工廠,曾為OPPO、中興、努比亞、聯想等知名品牌代工過電源產品,擁有雄厚的研發實力與過硬的品質。本次iPhone 12不送充電器引爆了20W快充市場風口,坤興也推出了對應的20W充電器供客戶選擇。
坤興這款20W PD快充充電器造型扁平,兩側是半圓弧面設計,可增加用戶使用手感,支持QC、PD、PPS等多個主流快充協議,實測可為iPhone 12進行20W PD快充。下面充電頭網就對這款充電器進行拆解,看看其做得如何。
一、坤興20W充電器外觀
充電器採用PC阻燃材質白色外殼,機身表面啞光處理,兩側半圓弧面設計,整體設計十分簡潔。
輸入端外殼上印有充電器規格參數信息
型號:FC87C
輸入:100-240V~ 50/60Hz 0.5A
輸出:5V3A、9V2.22A、12V1.66A
製造商:深圳市坤興科技有限公司
產品已經通過了3C認證。
輸入端配備固定式國標插腳。
使用遊標卡尺實測充電器機身長度為45.67mm。
寬度為45.86mm。
厚度為22.77mm。
和蘋果20W充電器大小直觀對比,坤興這款充電器機身要寬一些。
充電器拿在手上的直觀感受。
淨重約為50g。
使用ChargerLAB POWER-Z KT002檢測USB-C口的輸出協議,顯示支持Apple 2.4A、Samsung 5V2A、DCP協議,以及QC2.0/3.0、AFC、FCP、MTK PE+2.0、PD3.0和PPS多個快充協議。
此外PDO報文顯示USB-C接口還具備5V3A、9V2.22A、12V1.66A三組固定電壓檔位,以及3.3-5.9V3A和3.3-11V2A兩組PPS電壓檔位。
使用坤興這款20W PD充電器給iPhone 12充電,功率達到9.14V 2.18A 20.01W,成功握手iPhone 12進入20W PD快充,符合蘋果30分鐘充入50%電量的性能需求。
二、坤興20W充電器拆解
將輸入端外殼拆開,邊緣採用超聲波焊接封裝。插腳和金屬彈片壓接,再通過彈片和PCB板接觸進行通電。
PCB板正面一覽,USB母座使用協議小板垂直焊接,而且靠近變壓器一端還纏繞絕緣膠帶,變壓器和電容等元器件打膠處理。
PCB板背面一覽,初次級之間設有鏤空槽,用來穿過隔離板。
經過對充電器電路觀察分析發現,坤興這款20W PD快充充電器採用開關電源寬範圍輸出,協議晶片通過光耦控制輸出電壓的典型架構。下面我們就從輸入端開始一一了解各元器件。
輸入端一覽,延時保險絲後面有一顆PWM主控晶片供電電容,左側是NTC浪湧抑制電阻。
延時保險絲規格為2A 250V。
綠色NTC浪湧抑制電阻特寫,用於抑制上電浪湧電流。
輸入端ABS210整流橋。
PCB板側面設有兩顆高壓濾波電解電容以及工字電感。
工字電感外套熱縮管。
兩顆高壓濾波電解電容規格均為400V 15μF,來自肇慶綠寶石。
PCB板另一側一覽,變壓器輸出採用多層絕緣線。
PWM主控晶片供電電容來自永銘,規格為50V 10μF。
PWM主控晶片PN8161來自Chipown芯朋微。該晶片內部集成了準諧振工作的電流模式控制器和功率MOSFET,專用於高性能、外圍元器件精簡的AC-DC開關電源。該晶片提供了極為全面和性能優異的智能化保護功能,包括輸出過壓保護、逐周期過流保護、過載保護、軟啟動功能。
PN8161通過QR-PWM、QR-PFM、Burst-mode的三種模式混合調製技術和特殊器件低功耗結構技術實現了超低的待機功耗、全電壓範圍下的最佳效率。頻率調製技術和SoftDriver技術充分保證良好的EMI表現。
充電頭網了解到,採用該晶片的產品還有倍思18W USB PD快充充電器、飛小二18W USB PD快充充電器、Mcdodo 18W USB PD PPS快充充電器、阿里巴巴20周年限量紀念版天貓精靈CCL原裝充電器、古石科技18W USB PD充電器等。
變壓器特寫,頂部貼有信息標籤。
輸出端一覽,USB母座焊接在協議小板上,右側是Y電容,左側是兩顆同步整流輸出濾波固態電容。
OR-1009光耦,橫跨在初次級之間,用於初級次級通信,反饋輸出電壓。
藍色Y電容特寫,用於輸出抗幹擾。
和PWM主控晶片搭配的是芯朋微PN8307H次級同步整流晶片。PN8307H內置同步整流控制器及高雪崩能力功率MOSFET,用於在高性能AC/DC反激系統中替代次級整流肖特基二極體,導通壓降極低的功率MOSFET可以提高電流輸出能力,降低溫升,提升轉換效率,使得系統效率可以滿足6級能效的標準,並留有足夠的裕量。
Chipown芯朋微PN8307H內置12mΩ60V耐壓同步整流管,適用3.6V-20V常用適配器輸出,適用於QC3.0適配器及其他固定電壓輸出的適配器。該晶片還集成了極為全面的輔助功能,包含輸出欠壓保護、防誤開啟、最小導通時間等功能,同時外圍元件非常精簡。
芯朋PN8307H詳細參數資料。
同步整流輸出濾波固態電容特寫,兩顆並聯,16V 470μF。
將協議小板拆下,正面焊接USB母座。
背面設有協議晶片,檢流電阻以及輸出VBUS開關管。
USB PD協議晶片採用英集芯IP2726。這是一顆集成多種協議、用於USB輸出埠的快充IC,支持Type-C DFP、PD2.0、PD3.0、PPS、QC4+、QC3.0、QC2.0、FCP、AFC、SCP、MTK PE+、Apple2.4A、BC1.2以及三星2A等協議。具有高集成度和豐富的功能,在應用時僅需極少的外圍器件,有效減小整體方案的尺寸,降低BOM成本。
充電頭網了解到,英集芯IP2726已經通過了高通QC4+認證,拿到了中國大陸地區第一張QC4+認證證書。
充電頭網了解到,英集芯IP2726此前已被AUKEY 65W 1A1C氮化鎵快充充電器、RAVPOWER 90W雙USB-C口PD快充充電器、斯泰克100W雙USB-C口氮化鎵充電器、麥多多30W 1A1C USB PD快充充電器、坤興18W USB PD3.0 PPS快充充電器等產品採用。此外,英集芯的其它系列快充晶片也獲得小米、華為、三星等客戶的高度認可。
輸出VBUS開關管採用威兆半導體VS3618AE,NMOS,耐壓30V,導阻6mΩ。
威兆VS3618AE資料信息。
USB-C母座特寫,過孔焊接,黑色膠芯不露銅。
全部拆解完畢,來張全家福。
充電頭網拆解總結
坤興20W PD快充充電器採用PC阻燃材質外殼,腰身兩側採用半圓弧面設計,輸入端配備固定式插腳。USB-C口支持QC、AFC、FCP、MTK PE+2.0、PD3.0和PPS多個快充協議,還具備5V3A、9V2.22A、12V1.66A、3.3-5.9V3A和3.3-11V2A電壓檔位,實測可滿足iPhone 12 20W PD快充,坤興這款充電器兼容協議廣泛,拿來給其它品牌手機充電效果也不錯。
充電頭網拆解了解到,充電器AC-DC降壓部分採用芯朋微PN8161+PN8307H極簡快充方案,然後經由英集芯IP2726進行協議識別輸出所需電壓。由於初次級控制器和協議晶片均內置了MOS管,可有效精簡電路降低成本,同時這套方案也成為了目前20W充電器主流選擇之一,此外還採用綠寶石電解電容和固態電容進行濾波,整體用料紮實,壽命有保障。