之前USB組織為了提高USB接口的電力特性,推出“USB Power Delivery”(簡稱USB PD)技術(shù),不單提高輸出功率水平最高達到100W,也能實現(xiàn)雙向的輸入和輸出,優(yōu)化的電力管理,功率智能和靈活的系統(tǒng)級管理等特性引人矚目。但是這些年,手機方面應用高通快充技術(shù)相當普遍了,USB PD的產(chǎn)品卻并沒有多少,頗有“只聞樓梯響,不見人下來”的感覺。 在移動電源方面有著雄厚研發(fā)實力的紫米科技,率先推出了ZMI 10號移動電源這款20000mAh容量的Type-C PD移動電源,型號為QB820,電池容量20000mAh,典型能量72Wh,支持Type-C雙向快充,可以充筆記本,支持蘋果MacBook。同時還有一個功能 USB 2.0 HUB,輸入5-20V 45W充電,輸出Type-C 5-20V 最大40W,Type-A 2×5.0V 2.4A,9.0V 2A, 12V 1.5A MAX18W。 金屬外殼,很圓潤的四邊,正面只有一個logo ZM。 背面下面是參數(shù),生產(chǎn)廠商等印刷。 側(cè)面整個外觀類似用過的肥皂,圓潤光滑。 一共3個接口,分別是兩個USB-A,中間是Type-C負責雙向充電跟輸出。 底部是參數(shù)印刷,江蘇紫米生產(chǎn),電池容量可以看到是20000mAh,輸入5-20V 45W,輸出Type-C 5-20V 最大40W。TYPE-A 2x5.0V 2.4A,9.0V 2A,12V 1.5A MAX18W。 側(cè)面一個按鍵,同心圓車紋很有質(zhì)感。 按一下四個電量燈亮起,然后顯示電池實際電量,快速雙擊是小電流輸出,對藍牙耳機等小電流設(shè)備充電不會自動關(guān)機。 移動電源凈重401g。 跟同樣20000mAh的移動電源對比尺寸,看起來ZMI 10號移動電源不算很大,體積還是可以接受。 側(cè)面對比,ZMI 10號移動電源在這幾款里面算小巧了。 厚度對比。 接上兩個飛龍表,空載電壓是5.16V,根據(jù)飛龍表顯示屏顯示是支持蘋果2.4A全速充電,滿足iPad的高速充電需求。 三個輸出口都接上表頭,Type-C口是雙向的,可以輸入也可以輸出。 默認電壓都是5V,Type-C是USB PD+QC模式。 Type-C接上USB PD表,后面接飛龍表,USB PD表顯示有5組電壓,后面逐個誘騙看電壓狀態(tài),首先是5V 電流是3A的預設(shè)值。 9V 3A。 12V 3A。 有15V模式,應該是分別newMacBook充電,電流默認是2.6A。 20V模式 2A,一共可以輸出40W,分別新出的MacBook Pro充電。 輸出實操測試,用一個iPad mini2,一個iPhone 7plus同時接上測試充電,都可以達到全速充電,電壓被拉低至4.87V。iPad min2電量38%,iPhone 7Plus電量50%。 樂視Max2 5V 1.34A,手機電量38%。 Type-C口充樂視手機,9V USB PD模式。 充newMacBook,用飛龍表的雙口來觀察電壓電流,目前也只有這款表有這個功能,之前無法測試,只能用功率計,但是功率計看不刀實際的電壓電流 下面分別使用四個USB PD充電器對ZMI?10號移動電源充電,看看輸入兼容性,品牌分別是蘋果、華為、樂視、綠聯(lián)。 4個USB PD充電器都是Type-C的接口。 樂視USB PD充電器 ?8.87V 2.71A? 24W 。 綠聯(lián)USB PD充電器 ?15.11V 2A 30W。 華為USB PD充電器 12V 2A??24W。 蘋果USB PD充電器14.54V??2A??29.20W。 再用一個Tronsmart的Type-C輸出口,QC3.0的頭,11.86V??1.54A??18.38W。 用樂視QC3.0充電器,CC線是不充電的。 轉(zhuǎn)為A口輸出可以充電, 12.28V 1.55A??19.06W。 Anker?QC3.0充電器11.94V 1.55A 18.54W。 通過以上USB PD模式跟QC模式測試,USB PD模式最高可以30W輸出充電,QC模式最高是18W充電,想達到更大的輸入功率還是得用USB PD充電器。 下面進入拆解環(huán)節(jié): 外殼是1.5MM厚的鋁合金,很結(jié)實,完全不能無損打開,只能通過暴力撬開。 側(cè)面看到鋁合金外殼的厚度,里面是一個膠盒。 雙面黏住的,打開非常吃力。 鋁合金外殼很里面的塑膠盒是用膠水強力黏住的,不是逐步剪開基本上是打不開的。 好不容易拆掉一片,里面隱約看到有紫皮電池,外殼跟膠盒每個位置是黏住的。 鋁質(zhì)外殼全部拆開。 條狀的塑膠保護片剪開。 充電頭網(wǎng)兩位編輯,從1月9日凌晨3點39分開始對ZMI?10號移動電源進行拆解。中途歷經(jīng)種種磨難,兩人絞盡腦汁歷時兩個小時,終于窺得廬山真面目。 PCB部分。 全部碎片。 鋁合金外殼已經(jīng)是碎片了。 拆解后看到電池組,LG3350的18650電池,一共六節(jié),加起來電池組是20000mAh的容量。 電池組另外一面。 串聯(lián)的電池組,電池組為2串3并結(jié)構(gòu),鎳帶與電池之間有硬質(zhì)塑料隔離架,確保安全。 底部鎳帶電焊工藝。 PCB部分,首先映入眼簾的是一塊L型黑色PCB,這和小米16000雙口輸出的布局接近,使用3顆螺釘固定。同時電池組上仍舊有PACK信息標貼,電路板側(cè)保留著一貫的NTC電池溫度檢測,在非正常溫度下會切斷連接確保安全。 電池為2串3并設(shè)計,黑線負極,紅線正極,藍線中間抽頭。這一面集成了ABOV單片機,GL850G USB2.0 HUB芯片,3顆天鈺FP6601Q,Intersil ISL95538,TI的那顆大電流降壓就是TPS51225C。 圖中,藍色為TI TPS51225C, 白色框為ABOV單片機,黃色框為GL850G,紅色框為Intersil ISL95538。 TI TPS51225C 絲印編號1225C。 TI TPS51225C實際上有雙路同步整流輸出,這里只使用了一路,作為5V輸出,可以看到第二組MOSFET的驅(qū)動輸出都沒有走線。下面的拆解繼續(xù)證實只用了一路輸出做降壓。 紫米這個電源電池2串,效率曲線按照灰色的8V來看,在1-4A的輸出電流范圍內(nèi),效率都達到了95%以上,非常高的效率。 Intersil ISL95538主控芯片是這款電源的重頭戲,更是這個電源可以20V輸出的核心,在蘋果最新的newMacBook中也有使用。也許有人會問,這電源為什么我沒看到紫米常用的BQ25895之類的充 電芯片,我告訴你,這顆芯片,是一顆雙向H橋同步整流升降壓芯片,可以為移動電源輸出設(shè)定的電壓,反過來,也可以從輸出口取電為內(nèi)置電池充電。 Intersil ISL95538的H橋架構(gòu)為這款移動電源提供了強大的輸出能力,足以吊打市面上20000mAh移動電源。同時,其輸出電壓由i2c總線或者SMBus總線編程,具有極高的可靠性。 3顆天鈺FP6601Q,負責3個端口的QC3.0支持。這是一款明星識別芯片,占據(jù)了QC3.0移動電源的大部分份額。在支持QC3.0的同時,向下兼容QC2.0,支持5V設(shè)備的自動識別,最后還解決了華為FCP移動電源過少的老大難問題。 創(chuàng)惟GENESYS GL850G,常見的一款USB HUB芯片,在這個移動電源里面,將兩個A口作為筆記本外設(shè)就是靠它來實現(xiàn)的。它旁邊那顆12M貼片晶振,也賦予了它強大的穩(wěn)定性。 ABOV F6432AUB單片機 ,根據(jù)ISL95538的總線和附近的3只6601Q來看,單片機最少具有2路以上的內(nèi)置AD采樣。多個電子開關(guān)將對應端口反饋電壓切換 到單片機內(nèi)AD,再轉(zhuǎn)換成數(shù)字通信模式傳送至升降壓控制器,設(shè)定輸出電壓。數(shù)字總線具有高可靠性,不易被干擾,通用性強大等諸多優(yōu)點。 Fairchild可編程Type-C/USB PD控制器FUSB302 Fairchild的USB Type-C解決方案FUSB302可滿足各種各樣的 USB Type-C應用要求。在產(chǎn)品選型時,具有可編程功能的器件,相比單一功能的識別,可以提供更多的選擇和靈活性。Fairchild的一些USB Type-C解決方案具有基本的功能,比如可以檢測連接、定向和設(shè)備類型(雙角色端口、下行端口和上行端口),而進階方案則可支持更多高級功能。 這些高級功能包括數(shù)據(jù)角色交換、功率角色交換、硬復位、軟復位、有源電纜支持、供應商自定義消息(VDM)數(shù)據(jù)包傳輸和高達100W的高功率充電。 正面芯片介紹完以后,我們接下來看反面。反面是一些MOSFET和兩個電感,其中一個10*10電感為ISL95538使用,另外一個7*7規(guī)格的電感,自然就是TPS51225C的5V輸出降壓電感了。 下面將主板放大,可以看到按鍵和電量指示燈。按鍵依舊沿用側(cè)面風格,因為頂部使用了Type-C接口,電量指示燈也移植到側(cè)面了。電感打膠固定兼顧散熱。可以看到很多個DFN3*3的小MOS管,下面為大家詳細介紹。 6個豎排下來的MOSFET是東芝的TPCC8104,PMOS用來切換兩組輸出,每個輸出口2個,3個輸出口共計6個。TSON Advance提供更好的性能。大電感附近的MOS是AON7534,負責同步整流升降壓。另外TPS51225C的降壓也是這個管子。兩顆合金電阻,提供比陶瓷電阻更大的耐過流能力。AON7534具有較低的導通內(nèi)阻,較低的Ciss,適宜于應用到DC/DC設(shè)備上。3*3mm的小封裝節(jié)省占板面積。 54457 ZMI 10號移動電源在每個端口依舊做了負載檢測和過流保護,前面看的TPCC8104只是為了切換是從降壓上輸出5V還是輸出QC3.0的其他電壓。   總結(jié): 從ZMI 10號移動電源拆解報告可見接口布局是雙Type-A加一個雙向Type-C布局,也就是說具備一進三出能力,而且三個接口都各自使用了一顆天鈺FP6601Q握手識別芯片,在設(shè)備連接兼容性上不會有任何顧慮。有些小伙伴可能看不懂銘牌參數(shù)上又是20000又是10000的,其實這是因為紫米使用了串聯(lián)方案,6節(jié)LG F1L電池組是通過2串3并組合而成,而非常見的6并輸出,組合成10000mAh 7.2V的電池組,而電池在未串聯(lián)前裸電芯容量是20000mAh 3.6V。 因為需要達到20V那么高電壓又大功率的輸出必然要使用串聯(lián)方案,所以方案組成與當今明星萬金油TI TPS61088加BQ25895不同,從ZMI 10號移動電源選擇了Intersil ISL95538這個同步升降壓芯片,為這款移動電源提供了強大的輸出能力。 在USB PD協(xié)議日漸統(tǒng)一起來后,未來移動電源方案肯定會兩極化,小功率設(shè)備仍然使用并聯(lián)方案,而大功率高電壓設(shè)備則只能是多串天下,ZMI 10號移動電源出現(xiàn)是讓我們提前看到了未來產(chǎn)品市場走向。