最近充電頭網拿到了一款Grandstar 3A1C 75W快充充電器,可同時給四臺設備充電,大大降低插排壓力,同時提高充電效率。此外這款桌面充電器設計有固定支架,使用方便。USB-C口支持60W PD快充,一個USB-A口支持18W QC快充,另外兩個USB-A口支持5V2.4A輸出。下面我們就對這款充電器進行拆解,看看其內部設計用料如何。
一、Grandstar 75W快充充電器外觀

包裝盒正面設計有櫥窗,可以直接觀察充電器實體,展示效果好。此外還標注有Grandstar品牌和充電器特性信息。

包裝盒背面是產品相關描述信息。

打開包裝盒,內部使用塑料盒對產品進行固定保護。

塑料盒設計有兩個凹槽,分別用來放置充電器和電源線。

包裝內全部東西一覽,包括充電器(外套防刮塑料袋)、電源線、固定架和使用說明書。

電源線使用魔術扎帶捆綁,插腳外套塑料殼。

電源線為8字線,美規插腳,線芯規格為2×18AWG(0.824m㎡),整根線長1.5m,可應付大多使用場景。

充電器采用PC阻燃材質黑色外殼,表面啞光處理,邊角過渡圓潤光滑,外殼上印有Grandstar品牌。

配備的支架可豎立固定充電器,讓桌面更加整潔。

輸入端外殼上標注充電器參數信息
產品型號:MA263-B
輸入:100-240V~50/60Hz 1.5A
總輸出:75W
USB-C:5-20V3A
USB-A QC3.0:3.6-6V3A 、6-9V2A 、9-12V1.5A
USB-A*2:5V2.4A
產品已經通過了FCC認證、CE認證和RoHS認證。

輸出端配備3A1C四個輸出接口,USB-C口黑色膠芯不露銅,最大輸出60W;一個USB-A口橘紅色膠芯,最大輸出18W;另外兩個USB-A口藍色膠芯,和快充USB-A接口加以區別。

此外還設有LED燈,通電后亮藍光。

使用游標卡尺實測充電器長102.98mm。

寬度為71.65mm。

厚度為27.12mm。

充電器凈重約為215g。

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、DCP和QC2.0協議。

除此之外,其PDO報文顯示USB-C口還支持USB PD2.0快充標準,具備5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3A五組固定電壓檔位。

使用KT002檢測USB-A快充口的輸出協議,顯示支持Apple 2.4A、Samsung 5V/2A、DCP協議,以及QC2.0、QC3.0和AFC快充協議。

另外兩個USB-A口經KT002檢測發現僅支持Apple 2.4A、Samsung 5V/2A和DCP協議。
二、Grandstar 75W快充充電器拆解

將輸出端外殼拆開,邊緣采用超聲波焊接工藝封裝。

PCB板正面整體一覽,元器件布局層次明顯,并且打膠處理。板子分為前中后三區域,并有兩塊散熱片幫助發熱芯片散熱。

PCB板背面一覽,初次級分界明顯,留有一定的安全距離,部分區域做了過孔設計,增強散熱。
經過對充電器正背面電路分析發現,Grandstar 3A1C 75W快充充電器采用開關電源定壓輸出,三路DC-DC獨立降壓四口輸出的設計架構。下面我們就從輸入端開始一一了解各元器件的信息。

輸入端一覽,8字輸入母座背面有絕緣隔離板,兩側設有延時保險絲、安規X電容和兩級共模電感。

延時保險絲規格為4A 250V。

共模電感特寫,用于濾除EMI干擾。

安規X電容容量0.33μF。

另一顆共模電感雙線繞制,外套熱縮管保護。

PCB板側面一覽,整流橋和初級開關MOS使用螺絲固定在散熱片上;高壓濾波電解電容橫置,頂部套有黃色絕緣管。

KBJ1010整流橋特寫。

高壓濾波電解電容規格為400V 120μF,來自Chang常州華威電子。

高壓電容旁邊有一顆二極管。

PWM主控芯片供電電容,規格為50V 47μF,Acon中元品牌。

PWM主控芯片采用MPS芯源半導體的HFC0500,超低空載損耗的初級PWM控制器。

MPS HFC0500 資料信息。

初級開關MOS管采用華微電子JCS15N60FH,NMOS,耐壓600V。

華微JCS15N60FH資料信息。

PCB板另一側一覽,變壓器旁邊是光耦和濾波電容,次級同步整流管散熱片側面固定一個白色溫度開關,在充電器內部過熱時關閉輸出,確保整體安全。

變壓器使用絕緣膠帶包裹,頂部貼有信息標簽。

817光耦,橫跨在初級和次級之間,用于初級次級通信,反饋調節輸出電壓。

兩顆輸出抗干擾藍色Y電容。

白色雙金屬片溫度開關特寫,動作溫度120℃,觸點常閉,溫度達到動作溫度后斷開,動作溫度120℃±5℃,復位溫度85℃±15℃。

次級同步整流控制器,MPS MP6901,支持標準和邏輯電壓驅動的同步整流管,最高工作頻率400KHz。

MPS MP6901 詳細資料。

次級同步整流MOS,富鼎AP92T12GP-HF,NMOS,耐壓120V,8.5mΩ。

富鼎AP92T12GP-HF資料信息。

濾波電感特寫,用于同步整流輸出濾波。

兩顆同步整流輸出濾波電容規格均為25V 1000μF,來自Acon中元。

輸出端一覽,三個USB-A母座垂直焊接在主控PCB板上,USB-C母座使用小板焊接,LED燈外套塑料管,旁邊設有擋光板,防止漏光。
USB-C口電路分析:

Eutech德信EUP3268B 5A同步整流降壓轉換器,外置開關管,用于USB-C口降壓輸出。

德信EUP3268B資料信息。

外掛S4103和S4004兩顆MOS管,用于輸出同步整流降壓。

降壓電感外套熱縮管。

輸出濾波固態電容規格為25V 470μF,來自豐賓。

USB-C小板正面有一顆PD協議芯片。

USB PD協議芯片采用耕源CY2211。這是耕源科技針對USB Type-C 標準中的電源供應端所設計的 USB PD通信控制芯片。它符合USB Type-C Spec 1.2規范與USB PD 2.0 v1.2規范,可以支持任何 power profile給電力消費端而沒有協議不匹配。由于有嵌入豐富的功能,基于 CY2211 設計的 USB PD解決方案,總BOM表成本很具有競爭力。

耕源CY2211資料信息。

USB-C母座特寫。
USB-A快充口電路分析:

絲印3426 NMOS,外置降壓開關管。

絲印818A的降壓芯片,用于USB-A快充口降壓。

降壓電感特寫。

輸出濾波固態電容規格為16V 470μF,來自豐賓。

天德鈺 FP6601Q明星協議芯片,用于USB-A快充口協議識別。

USB-A快充口特寫,橘紅色膠芯加以區別。
兩個USB-A標充口電路分析:

同樣采用德信EUP3268B同步整流降壓轉換器進行降壓,不過這里是設置成5V恒壓輸出。

并且也是外掛的S4103和S4004兩顆MOS管。

USB-A標充電路的降壓電感。

輸出濾波電容規格為6.3V 1000μF。

芯卓UC2634識別IC,用于兩個USB-A接口的輸出智能識別。

芯卓UC2634資料信息。

另外兩個USB-A母座特寫,藍色膠芯。

全部拆解完畢,來張全家福。
充電頭網拆解總結
Grandstar 3A1C 75W快充充電器機身啞光處理,邊角過渡圓潤,配有固定架使用更方便且保持正面整潔。USB-C口支持QC2.0和USB PD2.0快充,具備5V2.4A、9V3A、12V3A、15V3A、20V2.25A五組固定電壓檔位;USB-A快充口支持QC2.0、QC3.0和AFC快充協議,USB-A標充口支持5V2.4A輸出。這樣一款充電器即可同時滿足筆記本、手機和小設備的充電需求,提高充電效率。
充電頭網通過拆解了解到,這款充電器整體電路采用開關電源和三路DC-DC架構,其中開關電源部分,由MPS芯源半導體的初次級控制器分別搭配華微和富鼎的MOS組成,定壓輸出。三路DC-DC二次降壓輸出,其中USB-C和兩個USB-A標充口均采用德信EUP3268B進行同步整流二次降壓,USB-C口采用耕源的協議芯片CY2211控制輸出電壓,快充口采用天德鈺FP6601Q控制輸出電壓。
其次是設計方面,充電器從輸入到輸出布局合理層次分明,元器件焊接整齊緊湊。不僅配備了多塊散熱片,還通過注膠增強散熱效果。充電器內部設有溫度開關,檢測充電器內部溫度,過熱時關閉充電器,防止因保溫材料覆蓋等情況造成散熱不好引起充電器溫升過高。此外輸入端高壓電解電容以及輸出端兩級電容進行濾波,保證輸出純凈。產品整體用料做工扎實。
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