一微星67W 2C1A充电器方案:单协议芯片支持三口UFCS 融合快充

2024-11-26 16:46:16 0点赞 0收藏 0评论

前言

微星科技(以下简称一微星)是一家专注于数模混合设计领域的芯片设计公司,今天,充电头网将介绍一款一微星67W 2C1A充电器,它体积小巧,支持C1/C2盲插67W快充,并且三口皆支持UFCS 融合快充,拥有丰富的充电协议。下面我们一起看看量产整机的实测表现。

开箱介绍

一微星67W 2C1A充电器方案:单协议芯片支持三口UFCS 融合快充

一微星 67W 充电器正面配备两个Type-C和一个Type-A。机身采用纯白简约配色,充电器外壳表面晶莹剔透,手感温润如玉。

一微星67W 2C1A充电器方案:单协议芯片支持三口UFCS 融合快充

一微星 67W 充电器外壳用高阻燃 PC 材质制作,底部与外壳拼接处采用超声焊接技术,缝隙小不藏尘。

一微星67W 2C1A充电器方案:单协议芯片支持三口UFCS 融合快充

输出面板配置2C1A三个 USB 输出端口,母口胶芯均为橙色。

一微星67W 2C1A充电器方案:单协议芯片支持三口UFCS 融合快充

一微星 67W 充电器采用折叠式插脚设计,方便用户出行收纳;同时,插脚面板印有详细参数。

型号:TC-095CA67GU;

输入:110-240V~50/60HZ 1.5A Max;

输出:

USB-C1/C2:5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.35A;

USB-A: 5V3A、9V3A、12V2.5A、20V1.5A;

UFCS:5-11V3A;

C1+C2: 45W+20W;

C1+A : 45W+20W;

C2+A : 5V3A;

C1+C2+A:45W+15W;

制造商:东莞市和创绿能电子科技有限公司。

从以上信息可以了解,该充电器功能非常强大,C1/C2盲插均可支持67W输出,在C1+C2或C1+A口的使用场景下,也能支持双口同时快充,以下将进行实测验证。

一微星67W 2C1A充电器方案:单协议芯片支持三口UFCS 融合快充

一微星 67W 充电器长度约为62.84mm。

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一微星 67W 充电器高度约为38.80mm。

一微星67W 2C1A充电器方案:单协议芯片支持三口UFCS 融合快充

一微星 67W 充电器厚度约为35.49mm,体积约为86.53cm³,功率密度达到 0.77W/cm³。

一微星67W 2C1A充电器方案:单协议芯片支持三口UFCS 融合快充

一微星 67W 充电器重量约为128.5g。

一微星67W 2C1A充电器方案:单协议芯片支持三口UFCS 融合快充

一微星 67W 充电器相比于苹果67W 充电器,体积优势明显,观感更强烈,且体型修长。

一微星67W 2C1A充电器方案:单协议芯片支持三口UFCS 融合快充

放在成年男性手掌中对比,体型非常小巧,单手可轻松掌握。

方案介绍

一微星 67W 2C1A充电器仅需一颗CV759U协议芯片,外围两颗SOP8的小功率Buck芯片,即可实现45W+20W双快充输出。搭配不同功率的DCDC,一颗CV759U也可以支持100W/140W的2C1A三口快充。

芯片方面,CV759U具备高集成化和高灵活度的特点,一颗芯片即可实现2C1A的三口快充,并且支持智能功率分配,可以自动识别不同的设备并分配45W+20W或者20W+45W等功率。此外CV759U还集成了对各种线材和小功率设备的智能识别,为当前各种复杂的使用场景提供了优秀的解决方案。

方案方面,CV759U方案单口工作状态下,三路均支持直通功能,达到效率最大化;多口工作状态下,CV759U方案控制两路Buck输出的同时,也可以控制Buck的输入电压,因此在多口的情况下CV759U方案也能实现效率的最大化。

协议测试

协议测试模块主要测试充电器完整的快充协议,除标注支持快充等协议外,用户可以根据具体的协议来匹配输出设备,从而获得更好的快充体验。

一微星67W 2C1A充电器方案:单协议芯片支持三口UFCS 融合快充

使用POWER-Z KM003C 实测 USB-C1 端口支持 UFCS、QC3.0、FCP、SCP、AFC、PD3.0、PPS、QC5、DCP和 Apple 2.4A 等充电协议,协议覆盖较为广泛,能对市面上主流机型进行快充。

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PDO报文方面,实测 USB-C1 端口具备 5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.35A五组固定电压档位,以及5-11V5A、5-21V3A两组PPS电压档位。

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单独测试 UFCS 电压档位,实测具备5-11V3A和11-21V1.55A两组 UFCS 电压档位。

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使用POWER-Z KM003C 实测 USB-C2 端口支持 UFCS、QC3.0、FCP、SCP、AFC、PD3.0、PPS、QC5、DCP和 Apple 2.4A 等充电协议,协议覆盖较为广泛,能对市面上主流机型进行快充。

一微星67W 2C1A充电器方案:单协议芯片支持三口UFCS 融合快充

PDO报文方面,实测两个 USB-C 端口的电压档位一致。

一微星67W 2C1A充电器方案:单协议芯片支持三口UFCS 融合快充

单独测试 UFCS 电压档位,实测具备5-11V3A和11-21V1.55A两组 UFCS 电压档位。

一微星67W 2C1A充电器方案:单协议芯片支持三口UFCS 融合快充

使用POWER-Z KM003C 实测 USB-A 端口支持 UFCS、QC3.0、FCP、SCP、AFC、DCP和 Apple 2.4A 等充电协议。

一微星67W 2C1A充电器方案:单协议芯片支持三口UFCS 融合快充

单独测试 UFCS 电压档位,实测具备5-11V3A和11-21V1.55A两组 UFCS 电压档位,与USB-C口一致。

小结:一微星 67W 充电器三口单独工作协议丰富,均支持UFCS;并且C1+C2或者C1+A双口工作时候,也均支持UFCS。

充电测试

接下来充电头网带大家从协议兼容性测试、多口同时输出测试、充电全程测试、空载功耗测试、转换效率测试、纹波测试、温度测试等方面全方位了解这款充电器的性能表现。

充电兼容性测试

一微星 67W 充电器 C口最大输出67W,A口最大输出30W,本次兼容性测试机型覆盖除了手机、游戏机、平板、笔记本等众多机型,下面一起来通过实测看一下它的快充体验如何。

USB-C1/C2

一微星67W 2C1A充电器方案:单协议芯片支持三口UFCS 融合快充

使用 一微星 67W 充电器C1口对 iPhone 16 手机进行充电,手机在负载模式下实测手机端输入功率为 15.01V 1.61A 24.20W。

一微星67W 2C1A充电器方案:单协议芯片支持三口UFCS 融合快充

使用 一微星 67W 充电器C1口对 iPhone 16 Pro 手机进行充电,手机在负载模式下实测手机端输入功率为 15.04V 1.77A 26.57W。

一微星67W 2C1A充电器方案:单协议芯片支持三口UFCS 融合快充

使用 一微星 67W 充电器C1口对 iPhone 16 Plus手机进行充电,手机在负载模式下实测手机端输入功率为 15.07V 2.10A 31.62W。

一微星67W 2C1A充电器方案:单协议芯片支持三口UFCS 融合快充

使用 一微星 67W 充电器C1口对 iPhone 16 Pro Max 手机进行充电,手机在负载模式下实测手机端输入功率为 15.06V 2.12A 31.98W。

一微星67W 2C1A充电器方案:单协议芯片支持三口UFCS 融合快充

真我GT5连接 一微星 67W 充电器C1口使用 POWER-Z KM003C 测试仪读取功率为 7.50V 2.90A 22.5W,屏中显示成功握手UFCS融合快充协议。

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将所测产品数据汇总至表格,将所测产品数据汇总至表格,从图中可以看大部分手机握手9V电压档位,游戏机和平板握手15V电压档位,笔记本握手20V电压档位。

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绘制出柱状图,C口兼容性测试中充电功率最高的是MacBook Air 15为66.56W,最低的是 任天堂 Switch TV模式 为14.19W;同时,真我GT5、OPPO Find X7 Ultra、vivo Y200 GT 手机支持UFCS融合快充技术,充电器的 C1 口兼容 UFCS 融合快充协议,充电功率都维持在23W左右,提供了更好的快充体验。

USB-A

一微星67W 2C1A充电器方案:单协议芯片支持三口UFCS 融合快充

将真我GT5连接 一微星 67W 充电器 A口使用 POWER-Z KM003C 测试仪读取功率为 4.89V 1.45A 7.09W。

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将真我GT5连接 一微星 67W 充电器 A口使用 POWER-Z KM003C 测试仪读取功率为 7.75V 2.90A 22.5W,成功握手UFCS融合快充协议。

一微星67W 2C1A充电器方案:单协议芯片支持三口UFCS 融合快充

将所测产品数据汇总至表格,从图中可以看大部分手机握手9V电压档位。

一微星67W 2C1A充电器方案:单协议芯片支持三口UFCS 融合快充

绘制出柱状图,A口兼容性测试中充电功率最高的是vivo Y200 GT为24.79W,最低的是iPhone 15 Pro Max为7.04W,其余机型在13-23W区间。

多口同时输出测试

一微星 67W 充电器 配备了2C1A三个接口,多口同时输出时C1+C2: 45W+20W,C1+C2+A:45W+15W;在极端多口输出环境下的分配情况,还需要实际测试一下。

一微星67W 2C1A充电器方案:单协议芯片支持三口UFCS 融合快充

USB-C1和USB-C2同时为vivo Y200 GT 和 OPPO Find X7 Ultra 充电,功率分别为:13.06W、21.98W,可以看到多口同插入也能实现多路UFCS,C1、C2口同时握手UFCS融合快充协议。

一微星67W 2C1A充电器方案:单协议芯片支持三口UFCS 融合快充

USB-C1和USB-C2同时输出时分别为:43.38W、19.60W。

一微星67W 2C1A充电器方案:单协议芯片支持三口UFCS 融合快充

三口同时输出时从上到下依次为:43.37W、8.48W、4.67W。

充电全程测试

一微星 67W 充电器 USB-C 模块单口最大输出功率67W,将一微星 67W 充电器与iPhone 15 Plus 放置于25℃的恒温箱中,并接通电源,测试结果如下。

一微星67W 2C1A充电器方案:单协议芯片支持三口UFCS 融合快充

接通电源后握手9V电压,前17分钟功率稳定在26W左右;随后功率下降至21W左右并持续充电至第30分钟;随后功率下降至16W左右并持续充电至第40分钟;随后功率不断下降,直至电脑充满电,充电全程耗时约2小时08分钟。

一微星67W 2C1A充电器方案:单协议芯片支持三口UFCS 融合快充

绘制出折线图,可以看出,一微星 67W 充电器 USB-C 为 iPhone 15 Plus 充电至50%耗时26分钟,充至80%耗时53分钟,充至100%耗时约2小时08分钟。

将一微星 67W 充电器与MacBook Air M3放置于25℃的恒温箱中,并接通电源,测试结果如下。

一微星67W 2C1A充电器方案:单协议芯片支持三口UFCS 融合快充

接通电源后握手20V电压,前21分钟功率稳定在64W左右;随后功率下降至58W左右并持续充电至第31分钟;随后功率下降至42W左右并持续充电至第64分钟;随后功率下降至27W左右并持续充电至第1小时08分钟;随后功率不断下降,直至电脑充满电,充电全程耗时约2小时06分钟。

一微星67W 2C1A充电器方案:单协议芯片支持三口UFCS 融合快充

绘制出折线图,可以看出,一微星 67W 充电器 USB-C 为 MacBook Air M3 充电至50%耗时29分钟,充至80%耗时58分钟,充至100%耗时约2小时06分钟。

空载功耗测试

充电器在插座上插着不使用的情况下是否会浪费电,具体会损耗多少电能,这是许多读者心中的疑问,待机功耗环节就是为了解答这个问题。将充电器插在贝奇功率计的插座上,并读取功率计上的数据,测试结果如下。

一微星67W 2C1A充电器方案:单协议芯片支持三口UFCS 融合快充

经过功率计测试,充电器在110V 60Hz 电压下的空载功耗为0.13W,换算下来一年损耗的电能约为1.14kW·h,若市电价为0.6元/kW·h,则充电器一年的电费约为0.68元左右。

再来看看在220V 50Hz 电压下的空载功耗,使用功率计读取的功耗为0.18W,换算下来一年损耗的电能约为1.58kW·h,若市电价为0.6元/kW·h,则充电器一年的电费约为0.95元左右。

转换效率测试

充电器本质上是一种转换设备,过程中会有损耗,以热量的形式散发出来;充电器从插座上汲取的功率往往会比充电器标注的功率大一些;将一微星 67W 充电器在220V 50Hz 和110V 60Hz 交流输入的情况下分别进行转换效率测试,下图是测试结果。

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先来来看看110V 60Hz电压下 的转换效率,整体的转换效率在84.6-91.37%之间;其中转换效率最高的是20V3.35A档位,转换效率达到了91.37%;转换效率最低的是5V3A档位,转换效率为84.6%。

再来看看220V 50Hz电压下转换效率如何,整体转换效率在84.51-89.60%之间;其中转换效率最高的是20V3.35A档位,转换效率达到了89.60%;转换效率最低的是5V3A档位,转换效率为84.51%。

整体来看,一微星 67W 充电器在两类电压下的转换效率在同类充电器中属于主流水平。

纹波测试

由于充电器中采用开关电源,变压器次级输出的并非直流电,需要经过整流和电容滤波输出,也就是充电器输出会存在纹波;充电头网采用示波器测试充电器输出的纹波值,与行业标准进行比对,检测充电器的输出质量。纹波越低,充电器的输出质量就越高。

空载纹波测试

一微星67W 2C1A充电器方案:单协议芯片支持三口UFCS 融合快充

首先来看看110V 60Hz电压下的空载纹波表现如何,纹波峰峰值最高的是5V0A档位,纹波峰峰值为73.6mVp-p;纹波峰峰值最低的档位是15V0A,纹波峰峰值为33.6mVp-p。

再来看220V 50Hz电压下的空载纹波,纹波峰峰值最高的是20V0A档位,纹波峰峰值为56.8mVp-p;纹波峰峰值最低的是15V0A档位,纹波峰峰值为31.2mVp-p。

带载纹波测试

一微星67W 2C1A充电器方案:单协议芯片支持三口UFCS 融合快充

首先看看110V 60Hz电压下的带载纹波表现如何,纹波峰峰值最高的是5V3A档位,纹波峰峰值为60mVp-p;纹波峰峰值最低的档位是15V3A,纹波峰峰值为26.4mVp-p。

再来看看220V 50Hz电压下的带载纹波,纹波峰峰值最高的是5V3A档位,纹波峰峰值为67.2mVp-p;纹波峰峰值最低的是20V3.35A档位,纹波峰峰值均为32.8mVp-p。

小结

YD/T 1591-2009 通信行业标准中充电器纹波要求是不高于200mVp-p,一微星 67W 充电器在220V 50Hz、110V 60Hz的输入电压下,所有输出功率纹波峰峰值均不高于73.6mVp-p,整体来看表现不错。

温度测试

充电器是一种转换设备,充电过程中会有损耗,以热量的形式散发出来,所以充电器会发热。该67W充电器最高支持67W输出,将充电器放置于25℃的恒温箱中,以20V3.35A负载一小时后采集充电器表面的温度。

首先看看 220V 50Hz 电压输出下充电器温度表现如何。

一微星67W 2C1A充电器方案:单协议芯片支持三口UFCS 融合快充

一小时后,使用热成像仪拍摄的充电器表面最高温度为60.9℃。

一微星67W 2C1A充电器方案:单协议芯片支持三口UFCS 融合快充

充电器另外一侧表面最高温度为62.3℃。

再来看看 110V 60Hz 电压下温度表现如何。

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一小时后,使用热成像仪拍摄的充电器表面最高温度为70.7℃

一微星67W 2C1A充电器方案:单协议芯片支持三口UFCS 融合快充

充电器另外一侧表面最高温度为65.0℃。

一微星67W 2C1A充电器方案:单协议芯片支持三口UFCS 融合快充

将温度数据汇总成表格,可以看出充电器在两类电压下进行温度测试时,220V 50Hz 、110V 60Hz电压下的充电时温度在60.9-70.7℃。

一微星67W 2C1A充电器方案:单协议芯片支持三口UFCS 融合快充

将数据绘制成柱状图,可以看出此充电器在220V 50Hz、110V 60Hz 电压下的输出时的最高温度为70.7℃,充电器负载时的最高温度满足IEC国际电工委员会IEC62368与新国标GB4943.1 2022对电子电气设备测试中,温度不高于77℃的要求。

充电头网总结

一微星67W充电器采用 PC 阻燃外壳材质制作,整体机身采用纯白简约配色,表面如羊脂般柔和光滑;同时配置2*Type-C+1*USB-A 三端口,其中C1、C2口均能支持盲插 PD 67W 输出,且协议相同,USB-A 端口支持 30W 输出。

在协议测试中,一微星67W充电器支持目前市面上常用的多种主流快充协议,如PD3.1、QC3.0、AFC、FCP、SCP、Apple2.4、BC1.2等,能实现苹果、三星、小米、华为、魅族等等多种品牌手机的快充。

此外该款充电器的三个端口单插均支持UFCS,可支持OPPO、VIVO、Realme、IQOO等品牌手机的快充。在双口使用时,如C1+C2或者C1+A,均支持UFCS快充;在三口工作时,C1也能支持UFCS。

在性能测试中,通过功耗、纹波、转换效率以及温度测试来体现这款充电器的输出质量,并在220V50Hz和110V60Hz两种电压下 分别测试,其待机功耗最低可达0.13W;基于220V~市电下,在不同电压档位下的空/负载状态下的纹波数值约在73.6mVp-p以下,110V~电压下稍高,但表现依旧优异。实测为 MacBook Air M3 充电至50%耗时29分钟,充至100%耗时约2小时06分钟。为 iPhone 15 Plus 充至满电耗时约2小时08分钟。

此外,在220V~市电下,以20V3.35A 67W功率持续输出一小时,充电器温度最高为62.3℃,在国家标准以内,而且用户在实际使用时,温度将进一步下降。

整体而言,一微星的67W 2C1A充电器拥有不错的兼容性、高稳定性、高转换效率和安全性,可同时为三个设备进行快充,满足桌面设备的基本充电需求。该充电器方案兼顾了小体积,高效率,低功耗等特点,为大功率、多接口需求的用户提供了不错的选择方案。

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