拆解报告:努比亚红魔5G手机原装55W USB PD快充充电器

2020-03-26 20:41:29 0点赞 5收藏 0评论

2020年是手机快充技术爆发的一年,各大手机品牌纷纷发力大功率快充技术,基于手机的大功率快充技术也呈现了百花齐放的局面。

3月12日,努比亚发布了全球首台5G游戏手机:红魔5G游戏手机。其搭载55W的风冷涡轮快充技术,并标配一个55W的USB PD3.0 PPS快充充电器,成为了手机大功率快充市场中的一名悍将。目前该红魔55W快充充电器已经单独上架销售,在拿到这充电器后,充电头网第一时间发出了相关的评测文章,今天继续为大家带来这款充电器详细拆解。

一、努比亚55W USB PD快充充电器外观

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努比亚55W PD充电器采用白色纸盒包装,正中间印有充电器外观图,底部红色横条作点缀,与nubia LOGO的主打色调一致。

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包装盒背面印着产品参数和厂商信息。

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努比亚55W USB PD快充充电器采用USB-C单口输出,主体机身为纯黑色,采用亮面烤漆处理,看起来非常有光泽;输入端和输出端为磨砂哑光面板。

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充电器配备可折叠国标插脚,收纳、携带都比较方便。

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插脚侧印着详细的参数信息,产品型号:品名:努比亚快速电源适配器型号:NB-A1150A-USBA-C;输入:100-240V ~ 50/60Hz 1.5A Max;输出:5V/3A、9V/3A、12V/3A、15V/3A;PPS:3.3-11V/5A,产品已经通过了CCC认证,制造商为深圳市坤兴科技有限公司。

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体积方面,与苹果30W USB PD快充充电器相比,差别不大,功率几乎翻了一倍。

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充电器的厚度比1元硬币直径稍大。

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充电器的净重约为112g。

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使用ChargerLAB POWER-Z KT001检测这款努比亚55W充电器的输出协议,显示支持USB DCP、QC3.0、QC2.0协议。

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USB PD快充方面,PDO报文显示支持USB PD3.0,PPS快充协议,不仅有5V/3A、9V/3A、12V/3A、15V/3A四组固定电压档位,还有一个PPS电压档位:3.3-11V/5A。

二、努比亚55W USB PD快充充电器拆解

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首先从充电器的插脚侧打开外壳,这款充电器的插脚通过弹片与PCB板接触供电。

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插脚内部结构一览。

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取出内部的PCBA模块,正面的插件元器件布局紧凑,间隙采用大量的注胶处理。变压器使用黄色马拉胶带缠绕包裹,顶部的一块金属散热片几乎将变压器全部覆盖。

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输入端除了延时保险丝、共模电感、安规X电容、浪涌抑制电阻外,还设有四颗电解电容,用于输入滤波。

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拆下四颗电解电容,其中一个较大的来自绿宝石,规格400V 27μF,另外三颗同规格,400V 18μF,四颗并联,容量总计81μF。

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延时保险丝规格为3.15A 250V。

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安规X2电容来自东莞市成希电子有限公司,0.22μF。

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共模电感和NTC浪涌抑制电阻。

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输出抗干扰Y电容几乎被注胶覆盖。

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Y电容品牌为SEC。

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这款充电器的初级MOS管与变压器共用一块散热片,顶部紧贴变压器,侧面紧贴初级开关MOS管,变压器整个采用马拉胶带包裹绝缘。

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初级开关MOS管由华润微电子(重庆)有限公司提供,型号CRJF390N65,导阻0.39Ω,耐压650V。这颗MOS管顶部使用了防松垫片,然后通过螺丝与散热片固定,保证贴合的紧密性。

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华润微电子CRJF390N65规格资料。

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变压器旁边角落还有一颗PWM芯片供电电容,绿宝石100V 10μF。

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USB-C接口使用小块PCB板垂直焊接在主PCB板上,尾部使用马拉胶带包裹绝缘,变压器输出采用多层绝缘线;输出滤波采用两颗固态电容。

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两颗固态电容并联,规格均为25V 820μF。

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小PCB板上除了USB-C接口之外,还有一颗协议芯片和一颗VBUS开关管。

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协议芯片采用的是Leadtrend通嘉科技LD6610,这是一颗高度集成的USB Type-C PD控制器,内部整合了MOSFET控制电路及微控制器,采用嵌入式8位MCU来处理USB PD协议,可支持QC4/4+、QC3.0、QC2.0等快充标准。并且支持USB-PD PHY、线补、电压监控、电流监控及温度监控等功能。

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同时,Leadtrend通嘉科技LD6610支持USB PD 3.0(PPS)协议,以9V APDO为例,具备5V、9V两个固定电压输出档位以及3.3V~5.9V与3.3V~11V可调电压输出范围(20mV步进),最大输出功率27W(定功率)。并在2017年举办的【USB-IF兼容性测试大会】通过了相关测试认证,芯片的兼容性能具有足够的保证。

值的一提,Leadtrend通嘉科技LD6610GJ SOP-10封装是业界第一个用10个脚位实现PD+PPS+QC4完整功能,大大提升客户精简设计与PCBA空间。

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输出VBUS开关管来自恒泰柯半导体,型号HTM105P03,PMOS,耐压30V。

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恒泰柯HTM105P03规格资料。

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继续来看PCB板背面,初级侧和次级侧设有较宽的安全隔离,一颗光耦横跨在两侧。初级侧设有整流桥,初级PWM主控芯片;次级侧为同步整流控制器和同步整流MOS管。

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输入整流桥,丝印不清。

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初级PWM主控芯片,丝印LD5763CGS。这是一颗来自通嘉科技的绿色模式PWM芯片。它最大限度地减少了元件数量,电路空间,并降低了电源应用的总体材料成本。具有HV启动,绿色模式省电操作和内部斜率补偿,软启动功能,可最大限度地降低功耗并提高系统性能。

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同时通嘉LD5763GS还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)和欠压/欠压保护,可防止电路在异常情况下损坏条件。 具有频率交换和软驱动功能,可降低噪声并改善EMI,应用领域包括开关AC/DC适配器以及电池充电器开放式框架开关电源。

充电头网了解到,通嘉LD5763CGS此前已经被联想thinkplus口红电源、坤兴30W USB PD PPS充电器、努比亚红魔30W USB PD PPS充电器、ZMI紫米65W 2C1A桌面PD快充充电器采用。

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OR1009光耦,用于输出电压反馈调节。

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次级同步整流控制器,丝印不请。充电头网了解到,这颗芯片同样由Leadtrend通嘉科技提供,型号LD8526。这是是一个同步整流(SR)驱动芯片,适用于CCM、DCM、QR模式下的反激式低压侧和高压侧同步整流。在轻载条件下,LD8526将进入绿色模式,通过停止SR MOSFET驱动功能来降低工作电流。

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通嘉LD8526详细规格资料。

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次级同步整流MOS管采用恒泰柯半导体的HGN052N10SL,耐压100V。

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恒泰柯HGN052N10SL详细规格资料。

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全部拆解完毕。

充电头网拆解总结

在基于常规功率器件设计的充电器中,努比亚这款55W USB PD快充充电器的体积属于比较小巧的一类,功率密度相对较高。采用可折叠的插脚设计,便于收纳。USB-C口不仅支持QC3.0快充,还支持USB PD3.0,PPS快充协议,并具备5A的PPS电压档位,通用目前的手机快充。

充电头网通过拆解了解到,这款充电器内部设计紧凑,除了给功率器件和变压器使用铜质散热片之外,还通过大量的注胶处理增加散热性能和元器件的稳定性,让充电器的小型化成为可能。

此外,努比亚这款充电器从AC-DC控制到USB PD快充协议控制,采用了通嘉科技全套快充方案,且协议芯片为USB-IF协会认证产品,性能有保证。整体方案的应用可以让充电器在开发阶段调试更为便捷,从而压缩系统开发成本,加速产品量产上市。

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