坤興是充電器業(yè)界著名代工廠,曾為OPPO、中興、努比亞、聯(lián)想等知名品牌代工過電源產(chǎn)品,擁有雄厚的研發(fā)實(shí)力與過硬的品質(zhì)。本次iPhone 12不送充電器引爆了20W快充市場(chǎng)風(fēng)口,坤興也推出了對(duì)應(yīng)的20W充電器供客戶選擇。
坤興這款20W PD快充充電器造型扁平,兩側(cè)是半圓弧面設(shè)計(jì),可增加用戶使用手感,支持QC、PD、PPS等多個(gè)主流快充協(xié)議,實(shí)測(cè)可為iPhone 12進(jìn)行20W PD快充。下面充電頭網(wǎng)就對(duì)這款充電器進(jìn)行拆解,看看其做得如何。
一、坤興20W充電器外觀

充電器采用PC阻燃材質(zhì)白色外殼,機(jī)身表面啞光處理,兩側(cè)半圓弧面設(shè)計(jì),整體設(shè)計(jì)十分簡(jiǎn)潔。

輸入端外殼上印有充電器規(guī)格參數(shù)信息
型號(hào):FC87C
輸入:100-240V~ 50/60Hz 0.5A
輸出:5V3A、9V2.22A、12V1.66A
制造商:深圳市坤興科技有限公司
產(chǎn)品已經(jīng)通過了3C認(rèn)證。

輸入端配備固定式國標(biāo)插腳。

使用游標(biāo)卡尺實(shí)測(cè)充電器機(jī)身長(zhǎng)度為45.67mm。

寬度為45.86mm。

厚度為22.77mm。

和蘋果20W充電器大小直觀對(duì)比,坤興這款充電器機(jī)身要寬一些。

充電器拿在手上的直觀感受。

凈重約為50g。

使用ChargerLAB POWER-Z KT002檢測(cè)USB-C口的輸出協(xié)議,顯示支持Apple 2.4A、Samsung 5V2A、DCP協(xié)議,以及QC2.0/3.0、AFC、FCP、MTK PE+2.0、PD3.0和PPS多個(gè)快充協(xié)議。

此外PDO報(bào)文顯示USB-C接口還具備5V3A、9V2.22A、12V1.66A三組固定電壓檔位,以及3.3-5.9V3A和3.3-11V2A兩組PPS電壓檔位。

使用坤興這款20W PD充電器給iPhone 12充電,功率達(dá)到9.14V 2.18A 20.01W,成功握手iPhone 12進(jìn)入20W PD快充,符合蘋果30分鐘充入50%電量的性能需求。
二、坤興20W充電器拆解

將輸入端外殼拆開,邊緣采用超聲波焊接封裝。插腳和金屬彈片壓接,再通過彈片和PCB板接觸進(jìn)行通電。

PCB板正面一覽,USB母座使用協(xié)議小板垂直焊接,而且靠近變壓器一端還纏繞絕緣膠帶,變壓器和電容等元器件打膠處理。

PCB板背面一覽,初次級(jí)之間設(shè)有鏤空槽,用來穿過隔離板。
經(jīng)過對(duì)充電器電路觀察分析發(fā)現(xiàn),坤興這款20W PD快充充電器采用開關(guān)電源寬范圍輸出,協(xié)議芯片通過光耦控制輸出電壓的典型架構(gòu)。下面我們就從輸入端開始一一了解各元器件。

輸入端一覽,延時(shí)保險(xiǎn)絲后面有一顆PWM主控芯片供電電容,左側(cè)是NTC浪涌抑制電阻。

延時(shí)保險(xiǎn)絲規(guī)格為2A 250V。

綠色NTC浪涌抑制電阻特寫,用于抑制上電浪涌電流。

輸入端ABS210整流橋。

PCB板側(cè)面設(shè)有兩顆高壓濾波電解電容以及工字電感。

工字電感外套熱縮管。

兩顆高壓濾波電解電容規(guī)格均為400V 15μF,來自肇慶綠寶石。

PCB板另一側(cè)一覽,變壓器輸出采用多層絕緣線。

PWM主控芯片供電電容來自永銘,規(guī)格為50V 10μF。

PWM主控芯片PN8161來自Chipown芯朋微。該芯片內(nèi)部集成了準(zhǔn)諧振工作的電流模式控制器和功率MOSFET,專用于高性能、外圍元器件精簡(jiǎn)的AC-DC開關(guān)電源。該芯片提供了極為全面和性能優(yōu)異的智能化保護(hù)功能,包括輸出過壓保護(hù)、逐周期過流保護(hù)、過載保護(hù)、軟啟動(dòng)功能。
PN8161通過QR-PWM、QR-PFM、Burst-mode的三種模式混合調(diào)制技術(shù)和特殊器件低功耗結(jié)構(gòu)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了超低的待機(jī)功耗、全電壓范圍下的最佳效率。頻率調(diào)制技術(shù)和SoftDriver技術(shù)充分保證良好的EMI表現(xiàn)。

充電頭網(wǎng)了解到,采用該芯片的產(chǎn)品還有倍思18W USB PD快充充電器、飛小二18W USB PD快充充電器、Mcdodo 18W USB PD PPS快充充電器、阿里巴巴20周年限量紀(jì)念版天貓精靈CCL原裝充電器、古石科技18W USB PD充電器等。

變壓器特寫,頂部貼有信息標(biāo)簽。

輸出端一覽,USB母座焊接在協(xié)議小板上,右側(cè)是Y電容,左側(cè)是兩顆同步整流輸出濾波固態(tài)電容。

OR-1009光耦,橫跨在初次級(jí)之間,用于初級(jí)次級(jí)通信,反饋輸出電壓。

藍(lán)色Y電容特寫,用于輸出抗干擾。

和PWM主控芯片搭配的是芯朋微PN8307H次級(jí)同步整流芯片。PN8307H內(nèi)置同步整流控制器及高雪崩能力功率MOSFET,用于在高性能AC/DC反激系統(tǒng)中替代次級(jí)整流肖特基二極管,導(dǎo)通壓降極低的功率MOSFET可以提高電流輸出能力,降低溫升,提升轉(zhuǎn)換效率,使得系統(tǒng)效率可以滿足6級(jí)能效的標(biāo)準(zhǔn),并留有足夠的裕量。
Chipown芯朋微PN8307H內(nèi)置12mΩ60V耐壓同步整流管,適用3.6V-20V常用適配器輸出,適用于QC3.0適配器及其他固定電壓輸出的適配器。該芯片還集成了極為全面的輔助功能,包含輸出欠壓保護(hù)、防誤開啟、最小導(dǎo)通時(shí)間等功能,同時(shí)外圍元件非常精簡(jiǎn)。

芯朋PN8307H詳細(xì)參數(shù)資料。

同步整流輸出濾波固態(tài)電容特寫,兩顆并聯(lián),16V 470μF。

將協(xié)議小板拆下,正面焊接USB母座。

背面設(shè)有協(xié)議芯片,檢流電阻以及輸出VBUS開關(guān)管。

USB PD協(xié)議芯片采用英集芯IP2726。這是一顆集成多種協(xié)議、用于USB輸出端口的快充IC,支持Type-C DFP、PD2.0、PD3.0、PPS、QC4+、QC3.0、QC2.0、FCP、AFC、SCP、MTK PE+、Apple2.4A、BC1.2以及三星2A等協(xié)議。具有高集成度和豐富的功能,在應(yīng)用時(shí)僅需極少的外圍器件,有效減小整體方案的尺寸,降低BOM成本。

充電頭網(wǎng)了解到,英集芯IP2726已經(jīng)通過了高通QC4+認(rèn)證,拿到了中國大陸地區(qū)第一張QC4+認(rèn)證證書。
充電頭網(wǎng)了解到,英集芯IP2726此前已被AUKEY 65W 1A1C氮化鎵快充充電器、RAVPOWER 90W雙USB-C口PD快充充電器、斯泰克100W雙USB-C口氮化鎵充電器、麥多多30W 1A1C USB PD快充充電器、坤興18W USB PD3.0 PPS快充充電器等產(chǎn)品采用。此外,英集芯的其它系列快充芯片也獲得小米、華為、三星等客戶的高度認(rèn)可。

輸出VBUS開關(guān)管采用威兆半導(dǎo)體VS3618AE,NMOS,耐壓30V,導(dǎo)阻6mΩ。

威兆VS3618AE資料信息。

USB-C母座特寫,過孔焊接,黑色膠芯不露銅。

全部拆解完畢,來張全家福。
充電頭網(wǎng)拆解總結(jié)
坤興20W PD快充充電器采用PC阻燃材質(zhì)外殼,腰身兩側(cè)采用半圓弧面設(shè)計(jì),輸入端配備固定式插腳。USB-C口支持QC、AFC、FCP、MTK PE+2.0、PD3.0和PPS多個(gè)快充協(xié)議,還具備5V3A、9V2.22A、12V1.66A、3.3-5.9V3A和3.3-11V2A電壓檔位,實(shí)測(cè)可滿足iPhone 12 20W PD快充,坤興這款充電器兼容協(xié)議廣泛,拿來給其它品牌手機(jī)充電效果也不錯(cuò)。
充電頭網(wǎng)拆解了解到,充電器AC-DC降壓部分采用芯朋微PN8161+PN8307H極簡(jiǎn)快充方案,然后經(jīng)由英集芯IP2726進(jìn)行協(xié)議識(shí)別輸出所需電壓。由于初次級(jí)控制器和協(xié)議芯片均內(nèi)置了MOS管,可有效精簡(jiǎn)電路降低成本,同時(shí)這套方案也成為了目前20W充電器主流選擇之一,此外還采用綠寶石電解電容和固態(tài)電容進(jìn)行濾波,整體用料扎實(shí),壽命有保障。
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