随着USB PD快充生态的不斷壯大,越來越多的手機和筆記本都已搭載USB-C接口,使用PD快充充電。對于充電器來說,很早就已經普及65W,正在向更大功率推進,但車充18W快充卻沿用了好久,無法滿足筆記本在車上的快充要求。
針對車充隻有18W輸出的問題,綠聯推出了一款最大輸出功率為69W的2C1A三口車充,内部搭載升降壓電路,在12V電瓶的汽車上,也能正常輸出20V,滿足筆記本在車上的快充需求。下面充電頭網就對這款車充進行拆解,看看内部是如何設計。
綠聯69W車充開箱
包裝盒正面印有UGREEN綠聯品牌、車充名稱、外觀圖以及三大賣點:22.5W SCP快充、20W PD快充、60W快充。
背面印有車充參數以及深圳市綠聯科技有限公司信息。
包裝内含車充和使用說明書。
車充腰身外殼一體成型設計,表面磨砂抗指紋,頂部外殼邊緣設有特殊紋理,側邊亮面設計。
兩段機身過渡圓潤,之間設有散熱孔,可以有效避免車充内部積熱。
機身一面印有UGREEN品牌。
另一面印有車充參數
型号:CD239
輸入:12-24V8A
總輸出:69W Max
USB-A:4.5V5A、5V4.5A/3A、9V2A、12V1.5A、15V2A
USB-C1輸出:5V3A、9V2.22A、12V1.67A
USB-C2輸出:5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3A
制造商:深圳市綠聯科技有限公司
車充頂面設有2C1A接口以及LED指示燈,USB-A口膠芯為紫色,顯眼表明支持華為SCP快充。
接口旁印有USB-C1、QC3.0、USB-C2标識,方便用戶區别使用,邊緣紋理為大小亮面棱形設計。
車充拿在手上的大小直觀感受。
淨重約為43g。
接通電源指示燈亮藍光。
模拟14V DC輸入情況下,使用ChargerLAB POWER-Z KT002測得USB-A口支持Apple 2.4A、Samsung 5V2A、DCP協議,以及QC2.0/3.0、AFC、FCP、SCP快充協議。
測得USB-C1口支持Apple 2.4A、Samsung 5V2A、DCP協議,以及QC2.0/3.0、AFC、FCP、SCP、PD3.0快充協議。
此外PDO報文顯示C1口具備5V3A、9V2.22A、12V1.67A三組固定電壓檔位。
測得USB-C2口支持Apple 2.4A、Samsung 5V2A、DCP協議,以及QC2.0/3.0、AFC、FCP、PD3.0、PPS快充協議。
此外PDO報文顯示C2口還具備5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3A五組固定電壓檔位,以及3.3-11V3A一組PPS電壓檔位。
模拟24V DC輸入情況下,使用ChargerLAB POWER-Z KT002測得USB-A口同樣支持Apple 2.4A、Samsung 5V2A、DCP協議,以及QC2.0/3.0、AFC、FCP、SCP快充協議。
測得USB-C1同樣支持QC2.0/3.0、AFC、FCP、SCP、PD3.0快充協議。
以及同樣具備5V3A、9V2.22A、12V1.67A三組固定電壓檔位。
測得USB-C2口支持同樣支持QC2.0/3.0、AFC、FCP、PD3.0、PPS快充協議。
以及同樣具備5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3A五組固定電壓檔位,以及3.3-11V3A一組PPS電壓檔位。
綠聯69W車充拆解看完了車充的開箱和測試,下面就對這款車充進行拆解,看看内部是怎麼做到60W的輸出能力。
首先撬開車充輸出口蓋子,可以看到内部由兩塊PCB焊接組成。
撬開蓋子後仍然無法取出内部PCBA模塊,使用切割機切開外殼,取出車充内部的PCBA模塊。
車充内部PCBA模塊采用三塊PCB焊接組成,分别對應内部獨立的升降壓電路和降壓電路。
其中USB-C2的小闆上焊有一塊黃銅散熱片,為同步升降壓電路的開關管散熱。
另外一面為一顆降壓芯片和協議芯片,用于USB-C1和USB-A口降壓輸出。
從側面可以看到,升降壓電感頂部墊有一片導熱墊,将熱量傳遞到另一片PCB上,用于均攤發熱,降低溫升。
車充輸出端特寫,USB-A小闆連接兩塊PCB闆,在USB-A接口的右側是電源指示燈。
拆焊掉小闆上焊接的散熱片,在散熱片下方是兩顆開關管和同步升降壓控制器。
通過觀察發現,綠聯這款車充采用一路升降壓電路用于USB-C2接口的大功率快充輸出,另外USB-C1和USB-A口采用一路降壓電路,實現單口快充,雙口5V的輸出策略。下面就繼續拆解,看看這款車充的用料和設計。
車充正極輸入端采用實心頂針,降低大電流傳輸的損耗。
正極采用金屬片焊接連接,頂針内部焊接有矽膠線,進一步降低電阻。
拆開正負極連接焊點,以及焊接的USB-A母座小闆,将車充拆開觀察。
用于USB-C2升降壓的小闆正面特寫,焊接兩顆固态電容用于輸入輸出濾波,中間焊接一顆磁環電感用于升降壓電壓轉換,下方為輸出電流檢測電阻。
車充升降壓電路一覽,右下為四顆開關管,組成H橋,用于同步升降壓電壓轉換,圖片中間位置是同步升降壓控制器,母座旁是協議芯片和VBUS開關管。
輸入端白色貼片保險絲特寫,用于過流保護。
輸入使用兩顆MLCC電容與固态電容并聯濾波。
濾波固态電容規格為100μF 35V,和另外一塊小闆相同。
輸出協議芯片采用天德钰JD6621,是一顆高集成度的USB PD協議芯片,支持PD3.0和PPS快充協議,TID:3543。 支持3.3-21V輸出電壓範圍。 JD6621集成華為SCP,FCP快充協議,及高通QC2.0/3.0快充,支持20到100W快充應用。
具有多次刻錄(MTP)及溫度檢測(NTC)降功率等優點, 此外有兩組額外的GPIO可以做訊号檢測及ADC功能, 可以滿足更多客制化産品需求。
JD6621支持輸出PDO選擇,具備多輸出口控制功能,内置恒壓和恒流控制,芯片内部集成過壓保護,欠壓保護,過電流保護,短路保護和過熱能保護,采用TQFN4*4-20L封裝,适用于USB PD快充,車充以及儲能電源應用。
充電頭網拆解了解到,天德钰快充芯片可廣泛應用于充電器、車充、移動電源、儲能電源等領域,并被小米、紫米、MOMAX、公牛、飛利浦等知名品牌的數十款産品采用。
車充内部使用寶礫微PL5501同步四開關升降壓控制器,支持最高32V寬輸入電壓,滿足車充寬電壓應用,持續負載電流可達20A,能夠在輸入高于或低于輸出電壓時穩定調節輸出電壓,以支持多種升降壓場合應用場合,為大功率Type-C PD車載充電器提供最優解決方案 。
寶礫微PL5501控制器在降壓、升降壓和升壓運行模式下采用恒定的時間控制,以實現卓越的負載和電壓調整。可編程開關頻率,可以設置開關頻率為150kHz、300kHz、600kHz或1.2MHz。該芯片還具有可編程軟啟動功能,并提供各種保護功能,包括逐周期限流、輸入欠壓閉鎖(UVLO)、輸出過壓保護(OVP)、輸入過壓保護、過溫保護和輸出短路保護。同時PL5501控制器自帶抖頻功能提升EMI性能,易過EMC輻射認證,完美解決工程師整改EMC難問題。
電源輸入側的兩顆MOS管,絲印S4480,兩顆組成半橋。
負載輸出側的兩顆MOS管,和電源輸入側兩顆組成全橋。
升降壓電感采用兩線并繞,外套熱縮管絕緣。
輸出濾波固态電容規格為220μF 25V。
輸出VBUS開關管來自威兆半導體,型号VS3618AE,是一顆耐壓30V的NMOS管,導阻為6.4mΩ,采用PDFN3333封裝。
充電頭網通過拆解了解到,采用威兆VS3618AE的産品還有華為27W超級快充無線車充、小米無線車充、小米無線充電寶、堅果餅式無線充電座、魅族無線充電器無線充電産品以及小米65W USB PD快充充電器、紫米10000mAh USB PD快充移動電源移動電源和充電器等,威兆MOS的産品性能也獲得衆多知名品牌認可。
USB-C輸出母座特寫,黑色膠芯不露銅,過孔焊接固定。
用于USB-C1和USB-A口的降壓小闆正面特寫,焊接兩顆濾波電容和降壓電感。
對應降壓電路的小闆,正極輸入端焊接一顆貼片保險絲用于輸入過流保護。
輸入端濾波電容來自珠海華冠,RPK系列125℃耐熱固态電容,規格為100μF 35V。
降壓磁環電感特寫,外包熱縮管絕緣,電感左側為負極彈片。
車充負極彈片特寫。
車充采用矽動力同步整流降壓芯片,型号SP1259HN,是一顆40V輸入的同步降壓轉換器,輸出電流可達4.8A。芯片内部集成開關管,輸出電流限制可通過外部電阻設定,開關頻率可編程,内置可編程的線損補償。
SP1259HN外圍器件數量精簡,采用QFN20-5*5mm封裝,可用于車充、快充以及通用降壓轉換器應用。
輸出濾波電容同樣來自珠海華冠,RPX系列125℃耐熱,規格為220μF 16V。
小闆下方焊接協議芯片,協議芯片來自雲矽半導體,型号XPD767。這款芯片已經通過了USB PD3.0認證,TID:3479。支持QC2.0/3.0/3.0 、AFC、FCP、SCP、HVSCP、PD和PPS等快充協議,内部集成 10mΩ VBUS 通路功率開關管,并且集成10mΩ電流檢測電阻,支持完善的保護功能,節省外圍元件數量,簡化電路,降低成本,具有TSSOP-20和QFN20封裝。
其中XPD767内部集成的VBUS管和檢流電阻用于USB-C1口輸出,外置了VBUS開關管和電流取樣電阻用于USB-A口過流保護和輸出控制。芯片下方MOS管用于USB-A口供電控制,右上角R007電流取樣電阻用于USB-A口電流檢測。
雲矽半導體XPD767資料信息。
用于USB-A口的VBUS開關管來自銳駿半導體,型号為RU30L30M3,是一顆耐壓30V的PMOS,導阻12mΩ。左下角R010電流取樣電阻用于矽動力SP1259HN輸出電流檢測。
USB-A口母座焊接在小闆上,正負極加寬設計,支持大電流快充,右側是一顆藍色LED,用于供電狀态指示。
全部拆解完畢,來張全家福。
充電頭網拆解總結綠聯這款69W車充具備2C1A三個接口,支持20W PD快充,22.5W華為低壓快充和60W PD快充,滿足在車上手機和電腦的快充需求。車充采用黑色外殼,配有一顆藍色電源指示燈,精緻實用。
充電頭網通過拆解了解到,綠聯這款三口車充采用一路升降壓電路和一路降壓電路組成,其中升降壓電路使用寶礫微PL5501配合天德钰JD6621協議芯片,實現PD 60W同步升降壓電壓轉換輸出,滿足手機快充和筆記本充電。降壓電路使用矽動力SP1259HN同步降壓轉換器搭配雲矽XPD767協議芯片,實現雙口快充輸出。
車充内部分别使用兩塊PCB用于不同接口的輸出,電感貼有導熱墊散熱,車充輸入端配有保險絲,濾波電容全部來自珠海華冠,為固态電容,更加經久耐用。内部設計和用料都很可靠,總體做工紮實。
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