国产平替四口发力!飞频 Amadapter 65W 2A2C 四口充电器AMD100C 拆解分析

2020-09-29 17:03:30 68点赞 111收藏 32评论

创作立场声明:自行购买。自行拆解。

前面我发了这款四口充电器简单上手评测,可以说第一印象很不错。但是对一款充电器来说,短时间的体验参考价值不是很大,所以我随后就进行了拆解。

我的拆解分析说明

我会从一个充电器从输入到输出的工作顺序,介绍这款充电器的内部设计和主要元器件的选用。

元器件档次的评价基于本人对行业优秀企业(苹果,三星,华为等)原装充电器的元器件选用,和优秀充电器和电源代工厂(台达,光宝,航嘉等)对于元器件的选用,以及元器件厂商自身资历口碑和科技创新能力等等形成的理解。会比较主观,个人水平也有限,欢迎交流。

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充电器插头面板和主体采用超声波焊接,溶合面积大,撬是撬不动的。也证明了这款模具非常成熟,扎实可靠。

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最后用锤子砸开。插头和电路板采用导线连接。

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整体采用口红型设计。可以看到设计思路清晰明了:长方形主板的两头分别有一块垂直小板,插头那一端的小板上设有对应交流电输入的初级滤波,安规和EMI等元器件;而输出插座那一端的小板上则是负责直流电降压输出的元器件。主板中间放置变压器和部分初级滤波电容。

设计亮点在于只用了一块小板就包括了所有四个口的输出设计。而通常这类多口充电器通常是两个口配一个小板,甚至一个口配一个小板。这种紧凑设计很好地减少了空间占用和制造工序。

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我们按充电器从输入到输出的工作顺序开始看插头端的初级小板。去掉导热硅橡胶后可以看到一颗沃尔德WRLSB80M软桥。这颗元器件也被努比亚45W 1A1C氘锋氮化镓充电器选用。同时深圳市沃尔德实业的整流桥也被2020年最具突破性的民用充电器——Oppo 50W仙贝充电器选用,可见其出品的整流桥品质应该称得上优秀。

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位于侧边的四个初级滤波铝电解电容,来自Ymin上海永铭电子,每个都是27μF,耐压400V,共计108μF,对于一个65W充电器来说余量足够。这个牌子以前爆光度不高,最近比较多地出现在一些氮化镓充电器里。我看过这个品牌的产品目录,做得非常严谨和漂亮,可以感觉出是一家比较上进的公司。资历不如国内同行Acon,Aishi的铝电解电容,但我觉得可以给出良的评级。

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初级小板的背面(红框内)则是包括两个电感在内的初级滤波,安规和EMI等元器件。最下面是一颗给初级主控供电的小电容。本着“不拆散”的原则我没有卸下这个板仔细看。想了解板上具体元器件的可以等充电头网的拆解。我在此处略过。

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现在来到主体中间部分。上方覆盖导热垫以及铜片以供散热。铜片被绝缘胶带完全包裹,并焊接在主板侧边。可以看到被黄色绝缘胶带包裹的变压器,印有KX字样,应是坤兴自产的变压器(比较大的电源厂很多都会自产变压器) 。

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清理掉大量的导热硅橡胶后我们可以看到次级部分的元器件。最上方的固态电容为150μF,耐压25V,作为其中一个USB-A口输出滤波;中间和下方的固态电容型号一致,均为470μF,耐压25V,为两个USB-C口输出滤波。电容品牌无法辨别,但大的两颗和努比亚1A1C 45W氘锋氮化镓充电器上用的是同样的电容供应商。

USB-A口因为支持20V档位的输出,所以用了耐压25V的电容,成本比一般多口充电器里面A口配合耐压6.3V或者16V的电容成本要高一些。

上方蓝色的是Y电容,用于输出抗干扰;两个套热缩管的电感用于升降压;下方的黑色芯片为PS10100LT,来自重庆平伟实业的肖特基二极管,用于提升效率。这颗料也被OPPO Reno Ace 65W氮化镓充电器VCA7GACH采用。

靠近变压器的固态电容套热缩管绝缘隔热,而靠近变压器的铝电解电容也有胶水隔着,没有出现倍思第一代65W三口氮化镓那样铝电解电容紧挨这变压器的粗犷设计(变压器是充电器的主要发热元器件)。

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接着看下输出小板背面。

左边是一颗珠海智融的SW3516H作为一组A+C口的降压控制器和协议识别IC。这是一款高集成度的多快充协议双口充电芯片,支持A+C口任意口快充输出,支持双口独立限流。其集成了 5A 高效率同步降压变换器,支持 PPS、PD、QC、AFC、FCP、SCP、PE、SFCP、低压直充等多种快充协议。这颗料也用在努比亚65W 2C1A氘锋氮化镓充电器上。

上方中间是一颗深圳威兆半导体的VS3622DE。双NMOS,耐压30V,用作一组A和C口的输出VBUS开关管。这颗料也用在努比亚65W 2C1A氘锋氮化镓充电器上。这家的开关管广泛用于华为小米等充电器上。

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转过来看输出小板正面。

左上角是来自肇庆绿宝石的固态电容,150μF,耐压25V,作为其中一个USB-A口输出滤波。绿宝石的固态电容在华为充电器以及赛尔康代工的充电器上比较常见。

左下方是两颗深圳威兆半导体的VS4610AE,耐压40V。与前面提到的VS3622DE组成一组升降压电路(总共两组。主板背面还有一个VS3622DE,稍后会看到)。这颗料也用华为27W无线车载充电器上。

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最后来看主板背面。被一块导热垫和包着绝缘胶的铜片盖着。

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导热垫和铜片之间还隔着一片塑料片,绝缘做得很到位。

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主板背面集中了主要的IC。可以看到右边初级侧(高压侧)与左边次级侧(低压侧)中间有比较充足的空隙用于隔离,左上和右侧以及开关管MOSFET附近有增大面积的散热锡盘以增强散热。我们从高压到低压,即输入到输出的顺序从右边开始。元器件按红橙黄绿青蓝紫粉灰的顺序。

红色:初级开关管MOSFET。充电器(开关电源)最重要的元器件之一。我们常说的是不是用了氮化镓就是指这个元器件。这里并不是氮化镓,而是用了一颗Nce新功率(无锡新洁能)的超结开关管(Super Junction MOSFET)。没有用氮化镓但是体积依然紧凑的联想初代口红65W充电器,和紫米65W单口充电器HA712上用的英飞凌CoolMOS,也是这种超结开关管(可以简单理解为加强版的开关管,性能比氮化镓开关管弱一些,但是比普通开关管强)。当然英飞凌是资深的业界翘楚,这款国产的超结开关管作为国产平替表现如何还有待后续观察。

橙色:Leadtrend台湾通嘉科技的多模式PWM控制器,型号LD5762E,用于控制上面说的初级开关管。具有完整的保护功能,如OPP(过功率保护),OVP(过压保护),快速OSCP(输出短路保护),OTP(过温保护)和欠压/欠压保护。 以及软驱动功能。联想初代口红65W充电器采用的类似元器件LD5763GS,也出自这家公司。

黄色:S3MB二极管,厂商不明。

绿色:深圳奥伦德OR-1009光耦,位于隔离带的初级和次级之间,用于初次级通信,反馈调节输出电压。

青色:同样来自Nce新功率(无锡新洁能)的超级沟槽开关管(Super Trench MOSFET)。耐压100V。可以简单理解为加强版的开关管。在它的右上是一颗丝印TSZ2635的同步整流控制器,型号不明。

蓝色:无印字。无法识别。

紫色:前面出现过的另一颗深圳威兆半导体的VS3622DE。双NMOS,耐压30V,用作一组A和C口的输出VBUS开关管。这颗料也用在努比亚65W 2C1A氘锋氮化镓充电器上。这家的开关管广泛用于华为小米等充电器上。

粉色:同样是一颗前面出现过的珠海智融SW3516H作为一组A+C口的降压控制器和协议识别IC。这是一款高集成度的多快充协议双口充电芯片,支持A+C口任意口快充输出,支持双口独立限流。其集成了 5A 高效率同步降压变换器,支持 PPS、PD、QC、AFC、FCP、SCP、PE、SFCP、低压直充等多种快充协议。这颗料也用在努比亚65W 2C1A氘锋氮化镓充电器上。

灰色:也是两颗前面出现过的深圳威兆半导体的VS4610AE,耐压40V。与前面提到的VS3622DE组成一组升降压电路(总共两组)。这颗料也用华为27W无线车载充电器上。

主要元器件介绍到此结束。

总结

如果你看过一些充电器拆解,那么应该会明白氮化镓并不是什么减少充电器体积的最大功臣,内部的整体空间优化才是最关键。没有用氮化镓但是体积依然紧凑的联想初代口红65W充电器(2018年发售),和紫米65W单口充电器HA712(2019年发售)早就证明了这一点。当然氮化镓的高效率,以及整合了氮化镓元器件的高集成度IC确实有利于相关元器件数量的简化和体积的进一步减少,并配合体积相比普通变压器小很多的平板变压器挑战体积极限。

然而世面上的一些氮化镓充电器体积优势并不明显小于非氮化镓充电器,而且性能,发热,功耗上也并无显著优势,价格却高出一截,实在是为了氮化镓而氮化镓的收割消费者的产品。

充电器的核心是可靠性。一个用了氮化镓搭配十八线电容的充电器,和一个没有用氮化镓但是各个元器件都选用业内知名的充电器,价格相同,你会选哪个?在品牌营销和媒体大V的各种带节奏下,消费者们似乎又是成为羔羊的宿命。很多人才了解氮化镓,更少的人看拆解。

有人可能会问,你是不是什么都看拆解?其实不是,比如手机拆解我就看得不多。因为手机行业都是大厂,内部用料的可靠性一般不用质疑。看手机拆解主要是欣赏内部设计的处理和创意。但充电器就不一样,从2019年初Anker第一款氮化镓充电器发售的时候鹤立鸡群,到2019年中开始大大小小的品牌的代工厂乘着氮化镓这股潮流疯狂出货,氮化镓充电器的价格是下来了,但水还是比较深——你除了知道里面有氮化镓,其他配菜你一无所知。

回到这款充电器。简单来说,除了没有用氮化镓元器件,她的用料跟坤兴给中兴代工的努比亚氘锋系列氮化镓充电器差不多,电容还稍微好一点。用料档次比紫米的水准稍微低一点,但依然称得上均衡,主要元器件基本上都是来自中兴华为小米联想等的供应商。

内部设计也体现了坤兴作为中兴代工厂的水准,绝缘,隔离,散热都做了细致的处理。一块子板整合四个端口节省了不少体积。

谢谢观看。

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