在個(gè)人數(shù)碼產(chǎn)品日益增多的今天,用戶對(duì)充電配件的需求量日益增加。同時(shí)也得益于USB PD快充和Type-C接口的普及,讓大部分電子產(chǎn)品能夠?qū)崿F(xiàn)共享一個(gè)充電器成為現(xiàn)實(shí)。但對(duì)于很多用戶而言,在某些場(chǎng)景下往往需要同時(shí)給多臺(tái)設(shè)備供電,大功率和多接口就成為了市場(chǎng)新的需求點(diǎn)。

目前很多配件廠商均有推出基于USB PD快充的大功率多口充電器,比如充電頭網(wǎng)此前拆解到的ANKER 100W 4口充電器愛否75W 四口充電器。今天充電頭網(wǎng)給大家?guī)淼耐瑯邮且豢顏碜訦ELPERS LAB的四口充電器(工程樣機(jī)),該產(chǎn)品采用2A2C四口設(shè)計(jì),兩個(gè)USB-C口分別支持30W和60W快充輸出,兩個(gè)USB-A口均支持APPLE 2.4A協(xié)議,四口總輸出可達(dá)到75W。下面就為大家?guī)磉@款充電器的詳細(xì)拆解。

一、HELPERS LAB 2A2C快充充電器外觀

充電器采用橘紅色外殼,正滿居中燙金印著HELPERS LAB的品牌logo。

包裝盒背面印著產(chǎn)品的功能,適用的設(shè)備類型等。

包裝盒內(nèi)部采用紙質(zhì)內(nèi)襯,充電器單獨(dú)放置,旁邊的小盒子里面是相關(guān)的一些配件。

除了充電器本體之外,配備了一根AC輸入線、一根USB-C to USB-C充電線和一個(gè)黑色網(wǎng)狀收納袋。

作為桌面充電站而言,AC線與機(jī)身分離設(shè)計(jì)是比較常見的一種處理方式,以便于用戶隨意在桌面移動(dòng)充電器的位置,提升用戶體驗(yàn)。

附贈(zèng)USB-C to USB-C充電線也是比較少見的,如今USB PD在國內(nèi)剛剛普及就引發(fā)了價(jià)格戰(zhàn),大部分廠商都不會(huì)標(biāo)配線纜。HELPERS LAB這款多口充電站附贈(zèng)的USB-C to USB-C線纜已經(jīng)通過USB-IF協(xié)會(huì)的認(rèn)證,能夠支持最大3A電流,因此不帶E-Marker芯片,如果客戶需要單獨(dú)5A線材,可單獨(dú)下單訂貨。

充電器呈扁平方塊狀設(shè)計(jì),邊角線均有圓角處理;外殼采用純PC材質(zhì),日本進(jìn)口SABIC V-0,耐高溫可達(dá)125℃,防止機(jī)身過熱出現(xiàn)熔殼事故。機(jī)身整體設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)約,純白色機(jī)身表面帶有細(xì)細(xì)的磨砂手感,比較耐磨;居中用藍(lán)色字體絲印HELPERS LAB的品牌logo。

輸入端口居中設(shè)計(jì),采用常規(guī)的“8”字線接口,并在輸入側(cè)印著詳細(xì)的規(guī)格參數(shù)。

輸入:100-240V~ 1.7A 50/60Hz;USB-C1口支持30W輸出、USB-C2支持60W輸出、USB-A1和USB-A2綜合輸出功率為5V/3.1A,充電器的總輸出功率為75W。產(chǎn)品已經(jīng)通過了ETL、FCC、CE、RoHS等認(rèn)證。

輸出端采用四個(gè)接口配置,并且標(biāo)準(zhǔn)了每個(gè)接口的輸出功率,其中兩個(gè)USB-C接口分別支持30W輸出和60W輸出,并且兩個(gè)USB-C接口均已經(jīng)通過了USB-IF認(rèn)證(TID號(hào)200000435);兩個(gè)USB-A接口的綜合最大輸出功率為5V/3A 15W。此外,在輸出接口上方設(shè)有一顆LED指示燈,在接通電源的情況下會(huì)亮藍(lán)燈。

充電器的長寬尺寸看起來要比iPhone X小很多。

體積對(duì)比ANKER此前推出的100W四口PD充電器,HELPERS LAB更具有體積優(yōu)勢(shì)。

厚度與一元硬幣的直徑相當(dāng)。

機(jī)身凈重約為261g,比蘋果87W充電器更輕一點(diǎn)。

使用ChargerLAB POWER-Z KT001檢測(cè)其中一個(gè)USB-A口的輸出協(xié)議,顯示支持APPLE2.4A,不支持其他快充協(xié)議。

另一USB-A接口同樣支持APPLE2.4A充電協(xié)議。

其中一個(gè)USB-C接口支持APPLE2.4A、USB DCP、QC2.0、QC3.0等充電協(xié)議。

其PDO報(bào)文顯示支持USB PD3.0快充標(biāo)準(zhǔn),具備5V/3A、9V/3A、12V/2.5A、15V/2A、20V/1.5A五組固定電壓檔位,以及3.3-11V/3A、3.3-16V/2A兩組PPS電壓檔位。

另外一個(gè)USB-C接口同樣支持APPLE2.4A、USB DCP、QC2.0、QC3.0等充電協(xié)議。

ChargerLAB POWER-Z KT001檢測(cè)其PDO報(bào)文顯示支持USB PD3.0快充標(biāo)準(zhǔn),具備5V/3A、9V/3A、12V/3A、15V/3A、20V/3A五組固定電壓檔位,以及5.2-21V/3A一組PPS電壓檔位。

二、HELPERS LAB 2A2C快充充電器拆解

大錘打開充電器外殼,抽出內(nèi)部PCBA模塊,正面使用一整塊金屬板+絕緣塑料板組成的導(dǎo)熱片覆蓋。導(dǎo)熱片可以將內(nèi)部功率器件產(chǎn)生的熱量均勻的傳遞給外殼并散發(fā)出去,避免長時(shí)間大功率工況下出現(xiàn)局部過熱,導(dǎo)致熔殼。

拆下內(nèi)部導(dǎo)熱片,可見充電器正面采用了兩個(gè)變壓器,并且有大量的注膠處理,起到導(dǎo)熱和固定的作用,并且主要的發(fā)熱元器件均增加了金屬散熱片。

輸入端居中為“8”字線的母座,左側(cè)設(shè)有安規(guī)X電容,浪涌抑制電阻、延時(shí)保險(xiǎn)絲等器件,右側(cè)為共模電感,用于消除EMI電磁干擾。

初級(jí)兩顆MOS管采用一塊“L”型金屬散熱片,側(cè)面使用螺釘將其與初級(jí)開關(guān)管貼合,另一側(cè)同時(shí)用使用螺釘與另一顆初級(jí)開關(guān)管貼合。

次級(jí)側(cè)同步整流MOS管也采用了尺寸較小的“L”型金屬散熱片。

初級(jí)開關(guān)管附近采用了大量的注膠,加強(qiáng)導(dǎo)熱性能。

共模電感貼有產(chǎn)品標(biāo)簽。

輸出端四個(gè)接口采用藍(lán)色膠芯,LED指示燈和USB-C接口均使用小塊PCB板焊接。

輸出接口之間錯(cuò)落布置了五顆輸出濾波固態(tài)電容。

去除輸入端硅膠,拆下金屬散熱片,初級(jí)濾波采用兩顆鋁電解電容,其中一顆臥置。

延時(shí)保險(xiǎn)絲規(guī)格為3.15A 250V。

容量為0.33μF的安規(guī)X電容。

輸入端浪涌抑制電阻。

輸入端共模電感,濾除EMI干擾。

綠色電容來自Koshin東佳電子,規(guī)格400V 120μF。

另一顆電解電容規(guī)格為400V 22μF,兩顆并聯(lián)。

在大變壓器旁邊設(shè)有一顆PWM芯片供電電容,規(guī)格100V 4.7μF。

小變壓器旁邊同樣設(shè)有一顆PWM芯片供電電容,規(guī)格100V 4.7μF。

靠近大變壓器的初級(jí)開關(guān)MOS管,來自盛廷微電子。

拆下來看可見具體型號(hào)為DG15NC65,來自盛廷微電子。

盛廷微DG15NC65規(guī)格資料。

靠近小變壓器的初級(jí)開關(guān)MOS管同樣來自盛廷微電子,型號(hào)與上面一致。

大變壓器側(cè)的輸出抗干擾Y電容。

小變壓器側(cè)的輸出抗干擾Y電容。

去掉輸出端硅膠,露出五顆固態(tài)電容、兩顆Y電容、一顆次級(jí)同步整流MOS管。

兩個(gè)USB-C接口使用四顆25V 820μF固態(tài)電容濾波。

兩個(gè)USB-A接口共用一顆6.3V 820μF固態(tài)電容濾波。

USB-A接口旁邊還設(shè)有一顆磁環(huán)電感,用于USB-A口輸出降壓。

大變壓器側(cè)的同步整流MOS管,來自AOS AOT2904,耐壓100V,導(dǎo)阻4.4mΩ。

AOS AOT2904詳細(xì)規(guī)格資料。

從LED指示燈PCB板上可以看出,小板打板日期為2019年6月5日。

拆下兩塊USB-C協(xié)議小板,正面布局完全一致,協(xié)議芯片和VBUS開關(guān)管的型號(hào)也完全一致。

協(xié)議小板上的協(xié)議芯片來自盛廷微電子,型號(hào)D555。目前已經(jīng)通過了USB-IF協(xié)會(huì)的USB PD3.0認(rèn)證,TID號(hào)為174。

盛廷微D9555協(xié)議芯片符合USB Type-C 1.2和USB PD3.0標(biāo)準(zhǔn),兼容USB PD3.0(PPS)、USB PD2.0、QC4+、QC3.0、QC2.0、BC1.2充電協(xié)議,并可支持最多五個(gè)FPDO和一個(gè)APDO。

此外,盛廷微D9555還集成了電壓環(huán)路補(bǔ)償和電流環(huán)路補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)、VBUS 和VIN引腳快速放電、集成VCONN電路和E-Marker檢測(cè)、支持20V/5A 100W功率輸出、擁有250uA超低待機(jī)功耗,支持線路阻抗補(bǔ)償?shù)裙δ堋?br>

搭配協(xié)議芯片的VBUS開關(guān)來自AOS,型號(hào)AO4447A,-15A/-30V SOP8 P溝道 MOS管場(chǎng)效應(yīng)管。

AOS AO4447A詳細(xì)規(guī)格資料。

PCB板背面一覽,正負(fù)極有明顯的分隔線,采用兩顆光耦,次級(jí)側(cè)貼有一塊導(dǎo)熱膠。

去掉次級(jí)側(cè)導(dǎo)熱膠及硅膠。接下來先看左面一路的控制部分。

來自昂寶的OB2632初級(jí)開關(guān)管。昂寶OB2632初級(jí)PWM控制器。支持PD電源適配器和寬輸出范圍適配器,支持?jǐn)U展的突發(fā)模式控制以提升效率和降低待機(jī)功耗,支持自恢復(fù)的逐周期電流限制和過載保護(hù)。

昂寶OB2632詳細(xì)資料。充電頭網(wǎng)了解到,采用昂寶OB2632的產(chǎn)品還有Benks邦克仕18W USB PD充電器ANKER單口30W USB PD充電器A2014等。

EL1019億光光耦,用來反饋輸出電壓。

絲印IATPH為MPS芯源半導(dǎo)體的MP6908同步整流控制器。

MP6908詳細(xì)規(guī)格參數(shù)。充電頭網(wǎng)了解到,MP6908還被聯(lián)想thinkplus USB PD充電器PA65AUKEY 27W USB PD充電器聯(lián)想65W USB-C電源適配器DHL USB PD雙口充電器等產(chǎn)品采用。

來自盛廷微的降壓芯片,型號(hào)D1617F,內(nèi)置MOS。與背面的降壓電感等器件構(gòu)成DC-DC二次降壓電路,實(shí)現(xiàn)兩個(gè)USB-A口的5V輸出,支持最大輸出電流為3.1A。

盛廷微D1617F規(guī)格資料。

接下來再看右側(cè)控制電路部分:

右側(cè)電路為獨(dú)立的,單獨(dú)實(shí)現(xiàn)30W接口輸出控制,初級(jí)同樣采用昂寶的OB2632主控PWM芯片。

初次級(jí)之間為EL億光光耦。

次級(jí)側(cè)采用杰華特JW7719A同步整流芯片,內(nèi)置MOS,耐壓100V,10mΩ導(dǎo)阻。

杰華特JW7719A詳細(xì)規(guī)格資料。

CEP8120A,雙路USB自動(dòng)識(shí)別芯片。

充電器全部拆解完畢。

充電頭網(wǎng)拆解總結(jié)

作為一款桌面快充站產(chǎn)品,HELPERS LAB 2A2C快充充電器外觀設(shè)計(jì)簡(jiǎn)約,性能強(qiáng)悍。兩個(gè)USB-C接口分別支持60W PD快充和30W PD快充,并且均有20V電壓檔位,可以同時(shí)給兩臺(tái)筆記本電腦快充;除了PD協(xié)議之外,USB-C口還支持QC快充協(xié)議,兼顧了市面上部分手機(jī)的快充需求。另外兩個(gè)USB-A則支持APPLE 2.4A協(xié)議,單口輸出可達(dá)到12W,可適配iPhone、iPad等小功率設(shè)備。

充電頭網(wǎng)拆解通過了解到,這款四口充電器內(nèi)部采用兩路輸出設(shè)計(jì),其中30W USB-C輸出接口為單獨(dú)的一路,60W輸出接口和兩個(gè)USB-A接口輸出外一路。兩路輸出的初級(jí)部分用料一致,均采用昂寶OB2632主控芯片和盛廷微初級(jí)開關(guān)MOS。次級(jí)部分,采用杰華特JW7719A同步整流芯搭配盛廷微D9555協(xié)議識(shí)別芯片實(shí)現(xiàn)30W 輸出接口的獨(dú)立輸出。

另外三個(gè)接口則先通過MP6908進(jìn)行同步整流,然后一分為二,其中USB-C口直接通過盛廷微D9555實(shí)現(xiàn)輸出控制,最大60W;兩個(gè)USB-A接口則再通過盛廷微DC-DC芯片D1617F二次降壓,實(shí)現(xiàn)5V輸出,共享3.1A電流。所以即使產(chǎn)品標(biāo)稱最大功率為75W,但理論應(yīng)該可以支持最大105W輸出,性能強(qiáng)悍。

同時(shí)我們也可以看到,由于這款充電器涉及大功率輸出,所以內(nèi)部的散熱措施非常到位,初級(jí)開關(guān)MOS、次級(jí)同步整流MOS均采用金屬散熱片設(shè)計(jì);正面元器件之間也注滿硅膠,并增加金屬導(dǎo)熱片,使功率器件產(chǎn)生的熱量能夠均勻擴(kuò)散,避免溫度過高出現(xiàn)熔殼現(xiàn)象。

需要注意的是,目前充電頭網(wǎng)拿到的這款產(chǎn)品為工程樣機(jī),后續(xù)的量產(chǎn)機(jī)型中,產(chǎn)品的絲印名牌、部分MOS、電感等元器件將會(huì)升級(jí)優(yōu)化,對(duì)于這款產(chǎn)品的最終轉(zhuǎn)臺(tái),我們拭目以待。