前言

本期拆解的是安克PD3.1快充移動電源,這款移動電源內置24000mAh鋰電池,并支持140W雙向快充,搭配蘋果MacBook筆記本電腦使用,可提供與原裝充電器同樣的快充體驗。使用140W充電器,能夠在30分鐘內為移動電源充電70%,應急使用更加從容。液晶屏幕支持多種參數顯示,便于使用者了解移動電源狀態。

充電頭網獲悉,這款快充移動電源更換了內部的協議方案,使用了智融科技的SW2505快充協議芯片,實現了全部國產化的PD3.1大功率快充移動電源量產。SW2505已經通過了USB PD3.1 EPR認證,快充協議支持全面。下面就帶來安克這款快充移動電源的拆解,一起看看內部的方案和用料。

安克140W快充移動電源開箱

包裝盒正面印有ANKER品牌、產品名稱以及外觀,下方還有兼容蘋果/安卓設備、24000mAh、最大功率140W、彩屏顯示四大賣點。

包裝盒側面印有產品容量和接口輸入輸出參數。

包裝盒背面印有產品賣點和注意事項。

包裝內含移動電源,數據線,收納袋和使用說明書。

附帶線纜是CC線,線頭外殼磨砂方便插拔,凹印ANKER品牌和140W MAX字樣。

測得附帶線纜長度約為63cm。

使用ChargerLAB POWER-Z KM003C測得線纜規格為50V5A,最大支持PD3.1的240W快充。

移動電源機身采用PC+ABS材質,邊緣為曲面設計,握持手感舒適。

機身正面設有銀灰色裝飾板,上方內置彩色液晶屏幕,搭配側邊功能鍵可實現界面切換、涓流模式等豐富功能。

機身側面設有功能按鍵。

機身頂部設有兩個USB-C接口和一個USB-A接口。

接口內部設有安克特色藍色膠芯。

機身背面印有產品參數信息。

產品參數特寫

Anker 737 Power Bank (PowerCore 24K)移動電源

型號:A1289

電芯容量:24000mAh(4000mAh*6pcs)

鋰電池能量:4000mAh 21.6Vdc / 86.4Wh

額定總輸出:5V3A

額定容量:13500mAh

USB-C1輸入/輸出:5V3A、9V3A、15V3A、20V5A、28V5A

USB-C2輸出:5V3A、9V3A、15V3A、20V5A、28V5A

USB-A輸出:5V3A、9V2A、12V1.5A

總輸出:140W Max

安克創新科技股份有限公司

點亮屏幕,顯示移動電源剩余電量以及接口輸出信息。

還可以顯示溫度,電池壽命,電池充電次數以及輸入輸出功率等信息。

使用游標卡尺測得移動電源機身長度約為156mm。

機身寬度約為54.8mm。

機身厚度約為49.7mm。

移動電源拿在手上的大小直觀感受。

測得移動電源機身重量約為639g。

使用ChargerLAB POWER-Z KM003C測得USB-C1接口支持QC2/5、FCP、SCP、AFC、PD3.1、PPS、DCP、SAM 2A、Apple2.4A 充電協議。

PDO報文顯示USB-C1接口具備5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A、28V5A五組固定電壓檔位,以及4.5-21V5A一組PPS電壓檔位。

另一個USB-C接口協議相同。

PDO報文也相同。

使用POWER-Z KM003C測試儀測試USB-A接口的快充協議,實測支持QC3.0、FCP、SCP、AFC、SFCP、DCP、SAM 2A、Apple 2.4A充電協議。

使用PD3.1充電器為移動電源充電,輸入電壓為27.5V,充電電流4.76A,充電輸入功率約為131W,開啟140W PD3.1快充。

安克140W快充移動電源拆解

看完了安克這款快充移動電源的外觀展示和功能測試,下面就進行拆解,一起看看內部的方案和用料。

首先沿殼體接縫拆開移動電源外殼。

蓋板內部粘貼石墨導熱貼加強散熱,電池通過膠水粘貼與蓋板固定。

殼體內部設有電池組和PCBA模塊。

PCBA模塊使用螺絲固定。

用于固定PCBA模塊的螺絲特寫。

電池上使用膠水粘貼固定熱敏電阻,用于檢測電池溫度。

擰下固定螺絲,拆下上層的PCBA模塊,在電池組上還設有一塊PCBA模塊,為電池保護板。PCBA模塊之間通過排針插接件連接,連接供電和USB-C2接口。

電池組保護板通過螺絲固定到框架上。

電池通過鎳帶點焊連接到電池保護板。

從殼體中取出電池組,電池組與殼體之間大面積打膠填充加固。

電池組為框架結構,電池放置在絕緣框架內部,并粘貼青稞紙絕緣。

電池通過鎳帶點焊連接。

移動電源內置6節21700電池,串聯連接。

21700電池來自力神,型號LR2170LA,容量為4000mAh,標稱電壓3.6V,充電限制電壓4.2V,支持6A充電電流和35A放電電流。

電池保護板設有USB-C接口,按鍵開關,電池保護芯片,電池均衡電路和電量計量芯片。

保護板背面沒有焊接元件。

電池保護芯片來自創芯微,型號CM1361-BAT,是一顆支持6串電池組應用的電池保護芯片,支持電池均衡功能。芯片內置高精度電壓檢測電路和電流檢測電路,可檢測電池組中各節電池的電壓,電流和溫度,進行過充,過放,過流,過熱以及電池組斷線等保護功能,采用TSSOP16封裝。

兩顆電池保護管來自長晶科技,型號CJAC2R5SN04C,NMOS,耐壓40V,導阻2mΩ,采用PDFNWB5x6-8L封裝。

用于電池均衡的開關管和泄放電阻特寫,上方開關用于控制保護板輸出。

電池電量計來自賽微,型號CW2217BAAD,芯片內部集成16bit高精度ADC,支持使用1mΩ取樣電阻,支持高側和低側應用,支持電池電壓,電流,溫度,SOC狀態和循環次數報告,采用DFN12封裝。

用于檢測電池溫度的NTC熱敏電阻特寫。

在上層的PCBA模塊背面粘貼大面積導熱墊,并涂有導熱膠,為發熱元件散熱。

移動電源PCBA模塊正面設有協議芯片,同步降壓芯片,主控MCU,存儲器,同步升降壓控制器和同步升降壓開關管等元件。

磁環電感打膠加強散熱。

拆下三顆磁環電感,在電感下面設有同步升降壓開關管和VBUS開關管。

主控MCU來自東軟載波,型號ES32F3654LT,是一顆ARM Cortex-M3內核的MCU,主頻可達72MHz,內部集成256KB FLASH和48K SRAM,內置12位ADC和DAC,內置比較器,支持溫度檢測,具備I2C,SPI,UART和CAN總線接口,采用LQFP64封裝。

MCU外置的存儲器來自兆易創新,型號為GD25Q64EWIG,是一顆8MB容量的NOR存儲器,采用SPI接口,支持3.3V供電電壓,采用WSON8封裝,用于存儲固件信息。

用于檢測移動電源方向的加速度計來自MEMSIC美新,絲印655,型號MXC6655XA,是一顆數字三軸加速度計,采用LGA-12封裝。

降壓芯片來自德州儀器,絲印1N72,型號為LMR14010A,是一顆40V輸入電壓的降壓轉換器,芯片內部集成開關管,開關頻率為700kHz,支持1A輸出電流,內置補償和軟啟動,支持過流保護和過熱保護,采用TSOT-6L封裝。

為MCU供電的穩壓芯片來自樂山無線電,絲印8DP,型號為LR6375A50P,支持36V輸入電壓,輸出電壓5V,輸出電流為250mA,采用SOT89封裝。

一顆絲印0J5XS8 S2G2T的芯片特寫。

對應電池組正極,設有11顆絲印40P68的MOS管,用于USB-C1、USB-C2和USB-A接口供電控制。

側面設有三顆濾波電容。

下方一顆來自永銘,為VPX系列固態電容,規格為100μF 35V,用于電池端濾波。

同步升降壓控制芯片來自SOUTHCHIP南芯科技,型號SC8815, 是一款帶I2C接口的同步升降壓充電控制器,同時支持電池反向放電工作。芯片支持VBAT電池端36V高壓工作,因此在適配器電壓高于、低于或者等于電池電壓時,均能保證1-6節鋰電池應用。

當工作系統需要電池提供能量時,SC8815也支持電池反向放電工作,輸出設定的電壓,并且放電最高電壓可達36V。用戶通過I2C接口可以很方便地選擇充電/放電模式,設置充電電流、充電電壓、反向放電電壓、限流值、開關頻率及其它參數等。

SC8815內部集成的10位ADC,可以方便用戶實時檢測讀取VBUS/VBAT電壓和電流,另外,SC8815還可以支持適配器和設備的插拔檢測,最大限度的減少外圍電路及PCB Space,使系統設計極大地簡化。SC8815支持內部限流保護、過壓保護、輸出短路保護和過溫保護,從而保證了各種異常情況下的安全。SC8815提供32腳的4x4 QFN封裝。

南芯 SC8815 資料信息。

同步升降壓開關管型號CJAC2R5SN04C,與電池保護管型號相同。

另一顆同步升降壓開關管型號相同。

兩顆同步升降壓開關管型號相同。

兩顆輸出濾波電容特寫,上方為永銘VPX系列固態電容,規格為100μF35V,下方為柏瑞凱VA系列固態電容,規格為150μF35V。

VBUS開關管來自長晶科技,型號CJAB3R9SN04C,NMOS,耐壓40V,導阻3mΩ,采用PDFNWB3.3x3.3-8L封裝。

濾波電容規格為47μF50V。

另一路USB-C接口同樣使用南芯科技SC8815同步升降壓控制器。

輸入端濾波電容規格為100μF35V。

同步升降壓開關管型號CJAC2R5SN04C。

共計四顆對應另一路輸出。

兩顆濾波電容規格分別為100μF35V和150μF35V。

VBUS開關管型號CJAB3R9SN04C。

升降壓電感采用磁環繞制,雙線并繞,外套熱縮管絕緣。

USB-C接口協議芯片來自智融科技,型號SW2505,是一款集成PD3.1、QC、UFCS等全協議支持的低功耗控制器芯片,通過了USB PD3.1 EPR以及UFCS認證,支持DRP模式,內嵌MCU,擁有16路GPIO,C口支持在線升級,支持在線仿真調試,支持光耦/FB控制/I2C支持主從模式。

SW2505內部集成了高效的40MHz Cortex-M0處理器、大容量Flash和SRAM存儲、多種通信接口(I2C、UART)以及GPIO和GPADC支持,具備低功耗設計,支持3.3~32V調壓控制以及0.3~12A輸出限流控制,具有多種反饋控制方式以及母線電壓檢測,內部集成CV、CC環路和VIN、VBUS快速放電以及NMOS驅動電路,為系統提供高度穩定和可靠的電源管理。

SW2505支持DPDM快充協議,允許充電器與設備之間進行雙向通信、共享信息,支持BC1.2、PD3.1 DFP/UFP、DRP等規范以及集成Type-C接口邏輯,支持多種快充協議以及私有協議定制功能,支持死電池激活以及低功耗檢測模式,可智能協調最佳充電參數,滿足不同設備的需求,提供高效充電和數據傳輸。

智融科技 SW2505 資料信息。

充電頭網通過拆解了解到,智融科技SW2505已被安克300W 288Wh直流便攜儲能電源聯想thinkplus 30W 5000mAh氮化鎵二合一隨身充Pro特極客30W 42方塊桌面充電器一加SUPERVOOC 100W超級閃充移動電源特極客30W 42方塊桌面充電器等多款產品使用,此外智融的快充芯片還可用于USB PD快充移動電源、快充車充等領域

用于USB-A接口的降壓芯片使用智融科技SW3526,芯片內部集成3.5A高效率同步整流降壓轉換器,支持PPS、PD、QC、AFC、FCP、SCP、PE、SFCP、低壓直充等充電協議,支持CC/CV模式,外部僅需少量器件,即可組成完整的高性能多快充協議充電解決方案。

得益于芯片的高集成度,SW3526將傳統降壓方案中協議芯片,同步降壓控制器和降壓MOS管全部濃縮集成在一個封裝內部,極大的簡化了多口快充的電路設計。

智融 SW3526 詳細規格資料。

充電頭網拆解了解到,智融SW3526已被航嘉100W氮化鎵雙認證安全快充華科生230W 4C1A氮化鎵桌面充倍思30W超級硅Pro充電器HYPER JUICE 100W氮化鎵快充  、特斯拉Model 3/Y專用中控扶手箱數據恢復面板等多款產品采用,此外智融的快充芯片還可用于USB PD快充移動電源、快充車充等領域

磁環降壓電感外套熱縮管絕緣。

輸出濾波電容來自柏瑞凱,為VN系列貼片固態電容,規格為100μF16V。

VBUS開關管來自長晶科技,型號CJAB35N03S,是一顆耐壓30V的NMOS,導阻5.2mΩ,采用PDFNWB3.3*3.3-8L封裝。

兩顆2mΩ取樣電阻用于輸出電流檢測。

USB-C1接口設有NTC熱敏電阻進行溫度檢測,實現過熱保護。

USB-C2接口也設有NTC熱敏電阻。

USB-C1與USB-C2母座采用過孔焊接固定,USB-A母座也為過孔焊接固定,內部為藍色舌片。

液晶屏幕通過塑料框架固定。

全部拆解一覽,來張全家福。

充電頭網拆解總結

最后附上安克140W快充移動電源的核心器件清單,方便大家查閱。

安克140W快充移動電源內置24000mAh大容量電池組,并配有2C1A接口,其中單口最大輸出功率為140W,支持同時為三臺設備充電。移動電源機身設有液晶屏幕,能夠顯示電池電量,輸出功率等參數,方便用戶了解充電狀態,增添產品賣點。

充電頭網通過拆解了解到,這款移動電源內置6串21700電池,來自力神,單節電池容量為4Ah。移動電源內置兩路同步升降壓電路和一路同步降壓電路,其中兩路同步升降壓電路采用南芯科技SC8815同步升降壓控制器搭配智融科技SW2505協議芯片,同步降壓電路使用智融科技SW3526同步降壓芯片,分別用于兩個USB-C和一個USB-A接口供電。

移動電源內部采用東軟載波ES32F3654LT MCU用于整機控制,電池組使用創芯微CM1361保護芯片,并配有均衡電路,搭配使用賽微CW2217BAAD電量計進行電量檢測。內部濾波電容來自柏瑞凱和永銘,開關管來自長晶科技。電池組采用塑料框架絕緣固定,PCBA模塊填充導熱膠和硅膠墊,內部做工扎實,用料可靠。