前言

充電頭網拿到了X-STATION近期新推出的一款多功能Cyberize玲瓏塢,是全球首款集充電器、拓展塢和SSD移動硬盤為一體的多功能設備。其在內置HDMI視頻輸出及USB-A接口擴展的前提下,創造性的整合了1TB SSD用于內置存儲,相比傳統的擴展塢方案,免去了額外連接多個設備的麻煩。

充電,拓展,存儲一步到位免去多個設備連接的繁瑣,真正做到USB-C一線通,方便連接筆記本電腦,擴展顯示和存儲功能,并且還可以為手機充電及存儲擴展,用于廣泛。玲瓏塢體積小巧,便于隨身攜帶。下面就對這款產品進行拆解,看看內部的設計如何。

X-STATION氮化鎵玲瓏塢開箱

包裝盒整體設計十分簡潔,頂面印有產品外觀,有黑白兩種配色。

包裝內含玲瓏塢、收納盒、數據線、膠圈以及使用說明書。

X-STATION Cyberize玲瓏塢收納盒整體小巧,采用經典灰黑配色,比較耐臟耐用。

玲瓏塢、裝飾膠圈以及數據線均可以裝在收納盒里,十分方便攜帶。

裝飾膠圈一共三個,為黑、白、橙三種配色,至于是拿來干嘛的且往下看。

線纜兩端外殼磨砂方便插拔,USB-C公頭都套上保護殼(圖中已取掉)。

USB-C公頭滿PIN設計。

測得線纜長度約為102cm。

使用ChargerLAB POWER-Z KM003C讀取該線材的 E-Marker信息,實測該線材支持20V3A電力傳輸,USB 3.2/USB4 Gen2(10Gb/20Gb)文件傳輸規格。

X-STATION Cyberize玲瓏塢為方塊造型,整體為白色基調,外殼表面主要做了啞光處理。

產品外觀設計很有特點,機身中心設計有一道凹槽,膠圈便是用來套在凹槽上起到裝飾作用。

機身上端傾斜式磨砂亮面條紋交替設計。

下半部分機身外殼有大小灰黑色斑點進行點綴,右下角還有65W字樣,表明產品支持65W快充。

輸入端外殼印有詳細參數,產品由ICEWHALE&X-STATION聯合設計。

產品參數特寫

型號:CBDC05

輸入:100-240V~50/60Hz 1.5A Max

輸出:

USB-C:5V2A、9V2.45A、12V2.58A、15V2.6A、20V3A

USB-A1/A2:5V1A

總輸出:65W Max

制造商:深圳市次元之造科技有限公司。

產品配備可折疊國標插腳,收納自如方便攜帶。

Cyberize玲瓏塢輸出面板配置1*USB-C、2*USB-A以及1*HDMI 端口,此外最上方還有指示燈。

USB-A端口內部采用“外5內4”共 9 PIN 腳設計,下方印有“USB 3.2”規格字樣,官稱可支持5Gbps數據傳輸(理論值)。

HDMI 端口官稱為 1.4 版本,可支持 4K@30Hz/2K@60Hz/1080P@120Hz 視頻拓展。

測得充電器機身高度為60.7mm。

寬度為60.5mm。

厚度為30.35mm。

產品拿在手上的大小直觀感受。

另外測得凈重約為136g。

使用ChargerLAB POWER-Z KM003C實測USB-C端口支持 PD3.0 快充協議。

并且具備5V2A、9V2.45A、12V2.59A、15V2.6A、20V3A五組固定電壓檔位。

實測USB-A端口不具備快充協議,僅支持5W充電。

使用原裝C to C 線材連接MacBook Pro M2 2022款電腦進行內置存儲速度測試,實測讀取速度約為380.1MB/s,寫入速率為 392.1MB/s,除去傳輸損耗,大致符合官稱傳輸速率。

使用原裝 C to C 線材連接到MacBook Pro M2 2022款電腦,并使用USB3.1規格的 A to C 線材連接 USB4 硬盤盒進行速度測試。

通過Disk Speed Test軟件,實測USB-A端口的讀取速度約為426.3MB/s,寫入速率為 430.1MB/s,除去傳輸損耗,同樣符合官稱傳輸速率。

最后使用玲瓏塢給MacBook充電,測得充電功率約為59.5W。其它測試內容可查閱相關評測報告,這里就不一一介紹了。

X-STATION氮化鎵玲瓏塢拆解

看完了這款玲瓏塢的外觀,擴展功能展示和性能測試,下面就進行拆解,一起看看內部的設計。

首先沿充電器機身中部接縫處拆開外殼,快充PCBA模塊通過塑料支架固定,側面固定一塊2242規格的SSD。

快充PCBA模塊連接到側面的功能擴展模塊,功能擴展模塊還連接SSD。

PCBA模塊背面粘貼導熱墊散熱。

快充模塊側面焊接一塊PCB,堆疊設計減小體積。

使用游標卡尺測得PCBA模塊長度約為58.3mm。

PCBA模塊寬度約為54.9mm。

PCBA模塊厚度約為27.57mm。

功能擴展模塊與快充PCBA模塊通過排針焊接連接。

拆焊分開功能擴展模塊與快充PCBA模塊的連接,功能擴展模塊通過導熱墊散熱。

內部快充PCBA模塊,功能擴展模塊和SSD一覽。

SSD為SATA接口,采用群聯方案,容量為1TB。

背面焊接一顆閃存顆粒。

撕開貼紙,正面焊接一顆群聯PS3111-S11主控和閃存顆粒,為無緩存方案,兩顆顆粒組成1TB容量。

功能擴展模塊正面焊接USB-C母座,兩個USB-A母座和HDMI母座,通過左下角的排針連接到快充PCBA模塊,在模塊正面焊接多顆芯片。

背面焊接USB HUB芯片,視頻轉換芯片和SSD插座。

FRESCO 睿思科技 FL7102 USB PD控制器,用于接口控制,芯片內置Aux開關,Billboard設備和Vconn開關。用于控制USB-C接口輸出DP信號,供IT65631FN進行視頻轉換。

FL7102 USB PD控制器外置的12.000MHz時鐘晶振。

威鋒電子 VL171用于USB-C接口解復用,輸出DP視頻信號和USB。

威鋒電子 VL822-Q7是一顆USB3.1 Gen2 4口集線器芯片,將USB擴展,供兩個USB-A口和內部SSD使用。

VL822-Q7外置的25.000MHz時鐘晶振特寫。

VL822外置一顆存儲器,來自普冉,型號P25D22H。

威鋒電子 VL716-Q4是一顆USB3.1轉SATA的橋接芯片,用于連接擴展SSD。

VL716外置25.000MHz時鐘晶振。

VL716外置一顆存儲器,來自普冉,型號P25D22H。

SSD母座特寫,固態硬盤插入到母座中連接。

DP轉HDMI芯片來自ITE聯陽,型號IT65631,是一顆高性能單芯片轉換器,用于USB-C口的DP 1.2轉HDMI 1.4輸出,支持4K@30Hz,1080P@120Hz刷新率。

聯陽IT65631外置的27.000MHz時鐘晶振特寫。

杰華特JW5068A同步降壓芯片用于為小板上的芯片降壓供電,是一顆23V輸入電壓,8A輸出電流的降壓轉換器,芯片內置開關管,具備可編程的電流限制。

配合使用的1.5μH合金電感。

杰華特JW5250A用于為轉換芯片供電,芯片內置開關管,輸出電流1A,具備短路和過熱保護功能。

兩顆絲印P3009G的VBUS開關管對向串聯,用于輸出控制。

用于工作指示的LED指示燈。

USB-C母座采用過孔焊接固定。

USB-A母座采用過孔焊接固定。

HDMI母座采用過孔焊接固定。

快充電源模塊采用兩塊PCB焊接組成,充分利用空間,簡化設計。

快充PCBA模塊正面一覽,左上角為輸出濾波電容,左下角為變壓器,在右上角為輸入濾波電路,右下角為初級濾波電容。

PCBA模塊背面一覽,左上角為輸入保險絲,整流橋,下方為氮化鎵開關管和主控芯片,右上角為貼片Y電容和同步整流管。

側面的小板焊接輸入濾波器件和協議芯片等。

通過對快充PCBA模塊的觀察發現,其采用QR反激開關電源架構,采用茂睿芯主控芯片搭配英諾賽科氮化鎵開關管,同步整流,由協議芯片通過光耦反饋調節輸出電壓。下面我們就從輸入端開始了解快充PCBA模塊的設計和用料。

輸入端焊接一顆貼片保險絲,規格為3.15A 250V,用于輸入過電流保護。

側面焊接的小板焊接共模電感,紅色安規X2電容和NTC浪涌抑制電阻,其中共模電感和NTC浪涌抑制電阻外套熱縮管增強絕緣。

小板背面焊接協議芯片,VBUS開關管和輸出電流取樣電阻。

NTC熱敏電阻外套熱縮管絕緣,用于抑制充電器接入電源時的沖擊電流。

共模電感外套熱縮管絕緣,底部焊接絕緣支架。

安規X2電容來自JURCC捷威電子。

整流橋來自東莞市紐航電子,型號RYBS4010,是一顆快恢復的整流橋,規格為4A,1000V,使用兩顆半橋連接,均攤發熱,降低溫升。

另一顆整流橋焊接在PCB的另外一面。

高壓濾波電容來自永銘,5顆并聯,規格為22μF 400V。

差模電感采用工字磁芯繞制,外套熱縮管絕緣。

開關電源主控芯片采用茂睿芯MK2697,這是專為PD/快充應用優化的QR PWM控制器。該控制器寬VCC工作電壓范圍(9V-90V) 可以使其覆蓋PD/PPS從3.3V-23V的輸出范 圍而不需要使用額外的輔助繞組或者線性降壓電路。

MK2697采用了茂睿芯自主知識產權的驅動技術,同步優化初級和次級功率管電壓應力。高達200kHz的工作頻率,支持高頻小體積的PD快充電源設計。

針對于能效要求,由于PD/快充有多個不同的輸出電壓,因此MK2697采用了自適應的多模式。其在不同負載以及不同輸出下,調整工作于不同頻率的QR模式。在輕載時則會工作于burst模式,以提升效率。

MK2697提供了全面的保護功能,有輸出OVP、OPP、VCC、OVP、BROWN-IN/OUT, 還提供了副邊SR短路保護, PIN腳OPEN/SHORT保護等豐富的保護功能。

充電頭網拆解了解到,采用茂睿芯快充方案的還有愛莎瓦特65W 2A1C氮化鎵快充倍思QC5 100W氮化鎵充電器REMAX 20W 1A1C快充充電器air-J 18W 1A1C快充充電器諾基亞20W PD快充海陸通20W PD快充大麥20W PD快充等產品采用。

氮化鎵開關管采用英諾賽科INN650DA260A,這是一顆高性價比、耐壓650V的氮化鎵高壓單管,瞬態耐壓750V,得益于工藝改進,相比英諾賽科之前的氮化鎵器件,性能有明顯的提升,適用于65-120W的反激架構,120-200W的LLC架構。

INN650DA260A支持超高開關頻率,無反向恢復電荷,具有極低的柵極電荷和輸出電荷,符合JEDEC標準的工業應用要求,內置ESD保護,符合RoHS、無鉛、歐盟REACH法規。

英諾賽科INN650DA260A采用DFN5*6封裝,相比DFN8*8,體積明顯減小,功率密度有較大提升。可用于開關電源、DC-DC轉換、圖騰柱PFC、電池快充、高能效高功率密度功率轉換應用。

充電頭網拆解了解到,英諾賽科氮化鎵功率開關管還有INN650DA02、INN650DA04等型號,并被SPRUCE 140W 3C1A無線充二合一充電座安述240W氮化鎵+碳化硅適配器QCY 65W 2C1A氮化鎵快充聯想小新100W雙C口氮化鎵快充努比亞120W 2C1A三口氮化鎵快充紅魔手機6 Pro標配120W PD氮化鎵快充REMAX 100W氮化鎵充電器摩米士100W 2A2C氮化鎵快充魅族65W氮化鎵充電器等多款產品采用,芯片質量獲得市場認可。

為主控芯片供電的濾波電容來自y.u.g昱光電子,規格為4.7μF 100V。

變壓器嚴密纏繞膠帶絕緣,采用ATQ2516磁芯。

貼片Y電容來自四川特銳祥科技股份有限公司,型號為TMY1100J,具有體積小、重量輕等特色,非常適合應用于氮化鎵快充這類高密度電源產品中。

特銳祥專注于被動元器件的研發、生產及銷售,注冊資本1億元。旗下有自主電容品牌兩類:SMD TRX及DIP TY電容器,TRX將致力于陶瓷材料的研究,以拓展更多品類的應用,為客戶提供更多的解決方案。

充電頭網了解到,特銳祥貼片Y電容除了被貝爾金安克QCY聲麗麥多多OPPO聯想努比亞倍思海陸通第一衛等品牌的數十款快充產品使用,此外還被伊戈爾40W LED驅動電源長虹42英寸智能網絡電視42P3F內置電源卓飛航45W氮化鎵超快墻充等產品使用,性能獲得客戶一致認可

另一顆特銳祥貼片Y電容料號為TMY1102M。

CT1019光耦用于輸出電壓反饋調節。

輸出同步整流管來自力宏微,型號LH062N100,是一顆耐壓為100V的NMOS,導阻6.2mΩ,采用DFN5*6封裝。

兩顆輸出濾波電容來自JSH萬京源,為PZ系列充電器專用固態電容,規格為470μF 25V。

這款充電器內置的協議芯片為智融SW2303,這是一款高集成度的 Type-C 口/Type-A 口快充協議芯片,支持 PD、QC、FCP、高低壓 SCP、AFC、SFCP以及PE等主流快充協議,支持光耦反饋和 FB 反饋兩種工作模式。

SW2303 集成了 CV/CC控制環路,Type-C 接口邏輯,快充協議控制器,以及多種安全保護功能。配合 ACDC 或 DCDC 以及少量的外圍元器件,即可組成完整的高性能的Type-C 口/Type-A 口快速充電解決方案。

智融SW2303 詳細資料。

充電頭網通過拆解了解到,智融SW2303還被華科生迷你折疊20W快充極氪83W 1A1C雙口快充車充綠聯40W雙C口快充車充宜麗客45W PD快充科訊迷你20W PD快充充電器數十款產品使用

輸出VBUS開關管來自力宏微,型號LH75N03,是一顆耐壓30V的NMOS,導阻為4.5mΩ,采用DFN3*3封裝。

在小板上還焊接一顆運放芯片,來自潤石,型號RS8411。

全部拆解完畢,來張全家福。

充電頭網拆解總結

X-STATION推出的這款氮化鎵玲瓏塢充電器,在傳統擴展塢支持視頻轉換以及USB-A接口擴展的基礎上,開創性的增添了存儲支持和供電功能。內置1TB固態硬盤,免去了使用筆記本電腦時連接擴展存儲的麻煩。同時具備65W快充輸出,滿足主流的筆記本供電,并支持外接屏幕和鍵鼠等外設,大大方便使用。

充電頭網通過拆解了解到,玲瓏塢充電器內部采用茂睿芯MK2697氮化鎵主控芯片搭配英諾賽科INN650DA260A氮化鎵功率管,協議芯片采用智融SW2303,組成快充電源模塊。存儲及顯示模塊采用睿思科技FL7102搭配威鋒科技VL822和VL716芯片以及聯陽IT65631進行HDMI視頻輸出,USB-A擴展及存儲功能。

充電器內置一塊群聯主控的2242尺寸固態硬盤,容量為1TB,用于用戶資料存儲。PCBA模塊背面粘貼導熱墊用于散熱,內部PCBA模塊之間采用塑料殼體進行絕緣固定,布局緊湊,空間利用率很高。