從幾年前深入人心的“充電5分鐘通話兩小時”到現在的1小時充滿、45分鐘充滿、甚至30分鐘充滿,手機的快充技術經曆了天翻地覆的變化,充電功率越來越大,充電時間越來越短。
從2019年開始,大功率快充手機市場就已經不再隻有OPPO、華為等少數玩家了,其他手機品牌也開始紛紛入局,發展大功率快充技術。2020年第一季度便有小米65W、黑鲨65W、努比亞55W、華為65W等快充技術相繼發布。可以預見,2020年将成為大功率快充手機市場爆發的一年,而基于手機的大功率快充技術也将呈現了百花齊放的局面。
據充電頭網統計,近年來基于手機推出商用大功率快充技術的品牌分别有華為、小米、努比亞、OPPO、三星、vivo六家,共計15種手機大功率快充技術。同時,充電頭網陸續對這些充電器進行了詳細的拆解,下面就來看看這15款大功率手機充電器分别都有哪些特色。
1、華為40W快充充電器
PWM主控芯片:英飛淩 XDPS21061同步整流芯片:未知協議芯片:立锜RT7205編輯點評:華為40W SuperCharge充電器有搭配華為Mate 20首發。其最大特色在于體積小,功率大,隻是這裡用到的不是氮化镓功率器件,而是在變壓器上下了功夫,采用了低成本、易于組裝的平闆變壓器設計,産品一緻性好;内部電路也采用了極簡化設計,工藝簡單,自動化程度非常高。
不僅是變壓器比較獨到,産品其他部件的用料及做工也都非常超前,初級側采用英飛淩XDPS21061作為主控PWM控制器,是非常創新的控制方案,也是ZVS反激的首次商用;能夠達到這麼高的功率密度,主要也得益于英飛淩XDPS21061,它可以通過控制一個輔助繞組實現ZVS,因而可以在130KHz的高頻下實現高效率。次級側則采用立锜科RT7205實現華為超級快充協議的功能,均為大廠元器件。充電器在散熱方面也是做得足夠用心,并采用了少見的耐高溫125℃的電解電容,畢竟大功率輸出時的散熱問題也不容小觑。
總之,華為這款40W超級快充充電器無論是從用料還是從做工方面來說,絕對稱得上是精品中的精品,這也将成為業界的一款标杆産品,具有裡程碑的意義。
2、華為65W快充充電器
PWM主控芯片:立锜 RT7752同步整流芯片:立锜 RT7207KB協議芯片:立锜 RT7207KB編輯點評:華為超級快充多協議充電器具備USB PD最大65W快充輸出能力,可作為筆記本電源使用;同時兼容FCP、SCP、10V SCP、QC等快充協議,可适配華為全系手機快充。雖然功率大,但是産品的體積确較上一代有了不小的改善,與蘋果61W相比,僅為一半左右,便攜性更好。
通過充電頭網的拆解發現,這款充電器内部采用了兩塊大PCB闆加一塊小PCB焊接連接的整體結構,元器件布局非常緊湊,采用全套立锜科技的定制芯片,并且将協議識别和同步整流控制器集成為一顆芯片,節省PCB空間,助力産品實現小型化。
輸入端采用兩級共模電感、并有四顆電解電容濾波、輸出兩顆固态電容濾波;同時,意法半導體、英飛淩等一線大廠MOS的采用也凸顯了這款産品用料很不一般。
1、小米 27W快充充電器
PWM主控芯片:PI INN3266C同步整流芯片:PI INN3266C内置協議芯片:英集芯IP2163編輯點評:小米27W快充充電器搭配小米9首發,内置Charge Turbo快充技術。小米9手機從沒電到充滿隻需60分鐘,标配的這款27W充電器功不可沒。同是這款充電器通過了高通QC3.0認證,給小米6、小米8均能實現滿速快充。不過需要注意的是,這款充電器雖然支持20V輸出,但并不支持USB PD快充協議,直接給手機充電時也用不上20V電壓,這主要是用來驅動小米20W無線充電器。
通過充電頭網拆解發現,小米9充電器采用了新一代的PI一體化IC,功率密度有所提高。英集芯IP2163提供QC2.0/3.0協議支持,通過高通Q3.0認證,性能可靠。輸入輸出電容依舊采用一線品牌,兩顆綠寶石470μF 25V并聯和艾華27μF 18μF的組合。輸入采用了完整的EMI電路,可有效降低幹擾,同時增加了一級MOV進行輸入過壓保護,在輸入電壓過高時切斷輸入。整體來時,這款充電器的用料和做工都非常紮實。
2、小米 30W快充充電器
PWM主控芯片:PI SC1711C同步整流芯片:PI SC1711C内置協議芯片:英集芯 IP2718編輯點評:小米30W快充充電器由小米cc9 Pro首發,在外觀上延續了27W快充和45W快充的設計風格,并增加了10V/3A這個全新的電壓檔位,協議方面依然兼容QC3.0、QC2.0快充,并通過了高通QC3.0認證。
充電頭網拆解發現,這款充電器内部采用了PI定制的高集成主控芯片SC1711C,内置PWM控制器、初級MOS以及同步整流控制器,初級側有MOV進行過電壓保護。協議方面采用英集芯的定制芯片IP2718,實現多個電壓的輸出,并内置了全套的威兆MOS方案,産品用料均為業界知名品牌。
同時,充電器在散熱方面也做了很多措施,比如PCB闆正面元器件之間采用大量的注膠處理,主控芯片額外增加散熱片,背面則采用銅箔均勻導熱等,提升産品大功率輸出的整體穩定性。
4、小米45W快充充電器
PWM主控芯片:立锜RT7752同步整流芯片:MPS MP6908協議芯片:偉诠WT6633P編輯點評:小米45W快充充電器由小米9 Pro标配首發。其采用亮面烤漆工藝,側面過渡圓潤,潔白美觀且手感很好。機身殼采用PC阻燃材質,支持QC2.0和QC3.0快充協議,具備5V、9V、10V、20V四組固定電壓檔位;45W充電功率能夠滿足大多數電子産品的快充需求。
充電頭網通過拆解發現,充電器内部采用多款業界知名廠家芯片,如MPS芯源半導體的次級同步整流控制器MP6908,次級同步整流MOS管AON6220,Weltrend偉诠的協議芯片WT6633P,值得一提的是這款協議芯片WT6633P是少數幾個獲得高通QC4和QC4 測試認證的PD控制器之一。其次是元器件之間的空隙處有注膠進行固定和導熱,主要發熱元器件還配有金屬散熱片輔助散熱,散熱性能不錯。
5、小米65W快充充電器
PWM主控芯片:Mi5763B1GS同步整流芯片:Mi8526協議芯片:偉诠WT6633P編輯點評:小米65W快充充電器的首發機型為小米10 Pro,該充電器機身整潔光滑,側面為光滑弧面過渡,機身小巧輕便,易于攜帶。A口支持QC2.0/3.0以及小米私有快充協議MI ChargeTurbo。搭配特殊的原裝數據線使用,充電器還支持USB PD3.0快充标準,具備5/9/15/20V四個固定電壓輸出檔,另外還包含一個隐藏的11V6A電壓,是小米10 Pro 50W專用快充檔,此外這款充電器也能支持Type-C筆記本充電。
充電頭網通過拆解發現,這款充電器的AC-DC降壓部分,由小米定制芯片Mi5763B1GS搭配士蘭微D-Well系列超級結高壓MOS,以及定制同步整流控制器MI8526搭配東芝MOS TPH3R70APL組成;協議識别部分采用了偉诠QC4 認證芯片WT6633P,VBUS開關來自威兆半導體,内置艾華電解電容,輸出采用固态電容濾波,整體用料紮實。
此外充電器的做工也是相當到位,接口母座焊接牢固,導線過孔焊接,PCBA上的元器件布局緊湊、有序,并大量注膠和使用大面積金屬散熱片進行散熱,保證高功率密度下的散熱性能。
1、努比亞27W快充充電器
PWM主控芯片:通嘉LD5763CGS同步整流芯片:通嘉LD8526協議芯片:通嘉LD6610編輯點評:努比亞27W快充充電器由紅魔3手機首發并标配。充電頭網拆解發現,這款充電器采用了通嘉全套快充解決方案以及全套綠寶石的電容方案,整體方案集成度高,PCB闆設計精簡,有利于實現小體積、大功率。
性能方面,這款充電器支持QC3.0/2.0以及USB PD PPS快充,大部分手機均可實現快充。不過作為手機标配充電器而言,這款産品取消了20V的USB PD輸出電壓檔位,所以在部分要求高電壓充電的筆記本電腦的适配方面,可能會有不兼容的問題 。
2、努比亞55W快充充電器
PWM主控芯片:通嘉LD5763CGS同步整流芯片:通嘉LD8526協議芯片:通嘉LD6610編輯點評:努比亞55W快充充電器的首發機型為紅魔5G遊戲手機,該款充電器在基于常規功率器件設計的充電器中,努比亞這款55W USB PD快充充電器的體積屬于比較小巧的一類,功率密度相對較高。采用可折疊的插腳設計,便于收納。USB-C口不僅支持QC3.0快充,還支持USB PD3.0,PPS快充協議,并具備5A的PPS電壓檔位,通用目前的手機快充。
充電頭網通過拆解了解到,這款充電器内部設計緊湊,除了給功率器件和變壓器使用銅質散熱片之外,還通過大量的注膠處理增加散熱性能和元器件的穩定性,讓充電器的小型化成為可能。
此外,努比亞這款充電器從AC-DC控制到USB PD快充協議控制,采用了通嘉科技全套快充方案,且協議芯片為USB-IF協會認證産品,性能有保證。整體方案的應用可以讓充電器在開發階段調試更為便捷,從而壓縮系統開發成本,加速産品量産上市。
1、OPPO 30W快充充電器
PWM主控芯片:PI SC1556C同步整流芯片:PI SC1556C内置協議芯片:瑞芯微RK825B編輯點評:OPPO 30W快充充電器搭載的是VOOC4.0快充技術,其首發機型為OPPO K5。這款充電器型号VC56HACH,标稱支持5V/2A和5V/6A輸出,向下兼容其它VOOC協議協議。
充電頭網拆解了解到,這款充電器内置PI公司的高度集成主控芯片SC1556C,省去了外圍的高壓MOS、同步整流控制器以及光耦等原器件,次級側搭配英飛淩的同步整流MOS,協議芯片選用禦用廠商瑞芯微的RK725B,性能穩定。充電器内部PCB闆的初級和次級之間有镂空并加裝絕緣闆設計,元器件之間也有注膠處理,結構穩定。
2、OPPO 50W快充充電器
PWM主控芯片:PI SC1738C同步整流芯片:PI SC1738C内置協議芯片:瑞芯微RK825B編輯點評:OPPO 50W SUPER VOOC充充電器首發機型為FinX超級閃充版和FindX蘭博基尼版,該充電器使用了PI公司定制的SC1738C(類似于高壓、大電流升級版的INN2005K)方案,并增強了獨立輔助散熱等措施,配合定制的VOOC閃充控制芯片RK825,提供多重安全保障。
雖然表面上看電壓提高了一倍,但不同于其他高壓快充協議,OPPO 在手機端使用了雙電芯串聯、分壓穩流技術,在本質上還是跟VOOC閃充一樣,屬于低電壓大電流快充。在保障了安全性的同時,讓每塊電池芯承載的電壓、電流不超過5V/5A,實現了大功率下,充電效率成倍的提升。同時,OPPO 專門設計了獨立的降壓芯片,通過對電荷泵技術的反向運用,讓雙芯電池在工作時,能夠精确控制電壓電流,保障穩定輸出。
有了更為強大的SUPER VOOC超級閃充技術,可使手機10分鐘充至40%的電量,真正做到充電5分鐘,通話5個小時。
3、OPPO 65W快充充電器
PWM主控芯片:PI SC1923C同步整流芯片:PI SC1923C内置協議芯片:瑞芯微RK725B編輯點評:OPPO這款65W原裝氮化镓快充充電器搭載SUPER VOOC2.0快充技術,首發于Reno Ace,由光寶科技股份有限公司代工,産品外觀圓潤,體型小巧。支持最大65W輸出,并設有5V/2A、10V/6.5A兩個檔位,向下兼容SuperVOOC、VOOC等協議,适用于OPPO家族中所有快充手機的需求。
充電頭網通過拆解了解到,這款充電器内部主要采用了PI定制的PowiGaN主控芯片,具有高效、高頻的特點,大大減小了充電器的體積和發熱情況;協議方面依然采用瑞芯微定制的VOOC閃充芯片。充電器内部初級和次級之間有隔離設計,并加裝了絕緣檔闆;元器件之間使用大量注膠處理,用于固定元器件和輔助導熱。整個産品從用料到做工,無不透露着OPPO對産品質量的高要求。
1、三星25W快充充電器
PWM主控芯片:Dialog iW1791同步整流芯片:Dialog iW676協議芯片:Dialog iW656P編輯點評:三星25W快充充電器由Galaxy S10 5G首發,這款輸出功率為25W的充電器體積與蘋果18W充電器大小差不多。實測發現其僅支持USB PD3.0 PPS快充協議,對常見的QC快充以及自家的AFC快充均進行了屏蔽。不過目前采用USB PD快充的設備越來越多,所以就兼容而言,這款USB-C口的充電器要比以往的USB-A口充電器更好,功率也更大,充電速度更快。
充電頭網通過拆解發現,這款充電器内置Dialog全套方案,簡化充電器設計。主控芯片為iW1791,并采用長園維安WMO14N70C2作為初級主控開關,搭配平闆變壓器完成AC-DC變壓功能;次級同步整流控制器為iW676,控制英飛淩同步整流MOS管完成同步整流。該充電器功率器件包括輸入整流橋,初級次級MOSFET均為貼片器件,顯著提高充電器的功率密度。協議方面則采用高通QC4 認證芯片iW656P,實現USB PD3.0 PPS快充。
總言之,充電器内部元器件均采用業界知名品牌,從用料到做工,都是業界領先的水準,産品的性能自然也能得到相應的保障。
2、三星45W快充充電器
PWM主控芯片:PI SC1920C同步整流芯片:PI SC1920C内置協議芯片:三星 MM101編輯點評:SAMSUNG三星這款45W PD充電器與三星Note 10/10 同期發布,但并沒有作為标準配件出現在手機包裝盒内。該款充電器通體黑色,支持USB PD快充輸出,并有5V、9V、15V、20V四個固定電壓檔位和3個PPS電壓檔位,可以為PD手機、平闆、筆記本電腦充電。
通過充電頭網拆解發現,三星這款45W充電器的主控芯片來自PI的InnoSwitch3-Pro系列,屬于客制化産品,集成度非常高,這有效減少了PCB闆上的元器件數量。協議方面則搭配SAMSUNG三星自家最新發布的MM101系列,不僅支持USB PD快充,還具備三個PPS檔位,以便實現三星 Note10 和Note10 5G的10V/4.5A快充。
除此之外,充電器輸入端還采用了一顆 PI的X電容放電芯片 ,以提高整機的能效。内部元器件布局整齊美觀,元器件之間通過注膠處理,起到散熱和元器件的固定作用。讓整個産品的性能得到保障。
1、vivo 30W快充充電器
PWM主控芯片:立锜RT7753GCV同步整流芯片:立锜RT7220B協議芯片:立锜RT7203T編輯點評:vivo這款FlashCharge 2.0快充充電器首發于iQOO Neo 855版,功率33W,産品風格較之前的原裝充電器而言有較大區别,機身更為修長。機身外殼采用的是白色阻燃PC材質,啞光處理,耐刮且不沾指紋。性能方面,除了支持vivo最新的FlashCharge2.0快充之外,還支持QC2.0快充協議,可兼容vivo老款機型18W快充。
充電頭網拆解發現,這款充電器内部采用了全套立锜快充解決方案,并采用了士蘭微電子的初級開關管以及威兆半導體的次級同步整流MOS管,主要元器件均來自業内知名半導體企業。同時,内部元器件布局有序、緊湊,并在變壓器周邊采用了大量的注膠處理,加強散熱,避免在大功率輸出時出現局部過熱。
2、vivo 44W快充充電器
PWM主控芯片:立锜57=G0S同步整流芯片:立锜86=6A V2E協議芯片:立锜86=6A V2E編輯點評:vivo 44W SUPER FlashCharge超快閃充充電器有iQOO手機首發并标配,其采用圓潤的機身,白色面料加上鋼琴烤漆工藝,設計簡約。充電器體積小巧,功率密度高,大小僅相當于蘋果30W充電器,攜帶方便。在協議方面,除了44W的私有協議之外,這款充電器還支持QC2.0快充(最高電壓9V),這也是為了兼容vivo自家的雙引擎閃充技術,根據标稱參數可提供9V/2A(18W)的充電功率,所以用來給其他QC快充手機供電,也比較合适。
充電頭網拆解發現,vivo這款充電器内部采用了全套立锜科技的控制器,初級側搭配士蘭微SVF65R950CMJ開關管,組成開關電源初級;次級采用的集成協議控制、同步整流控制一體的芯片,簡化PCB設計,縮減PCB尺寸,為縮小充電器整體尺寸提供有利條件。輸入采用3個豐賓電解電容濾波,輸出采用兩顆綠寶石固态電容濾波。
同時充電器内部使用了大面積的散熱片,解決大功率輸出的散熱問題,并且原器件之間也均有打膠固定,增加焊接可靠性。用料均為業界知名知名品牌,做工處于行業中上水準。
充電頭網總結
充電頭網通過對15款市售熱門手機大功率快充手機原裝充電器的拆解,總結分享如下:
1、傳統5W、10W已經倒在曆史的車輪下。充電技術的進步,尤其是手機大功率快充技術逐漸成熟與應用,大大提高了用戶的工作效率,疾速的充電體驗也讓用戶紛紛表示:用了就再也回不去了。
2、手機大功率快充技術不再一枝獨秀,而是朝着多元化的方向發展。随着USB PD&Type-C的普及,尤其是USB PD3.0(PPS)快充技術的成熟,各大手機廠商基于此協議并充分發揮電荷泵的快充的優勢,紛紛實現了手機的大功率高效快充。
3、從大功率手機原裝充電器的拆解來看,手機廠商更傾向于采用同一家芯片公司提供的快充解決方案,尤其是要保證AC-DC電源芯片為同一家供應商。因為這樣更有利于手機廠商進行定制化開發,滿足高度客制化的要求,這對擁有AC-DC全套快充解決方案的芯片廠商來說是一次機遇。
4、充電接口兩級分化,部分完全基于USB PD3.0(PPS)協議開發大功率快充的手機廠商,已經将充電接口全部統一為USB-C;而另一部分廠商在充電器端依然堅持沿用USB-A接口,并且為了配合手機大功率快充,還開發了定制充電接口,這也凸顯了自家快充技術的差異性。
5、得益于手機大功率快充技術的普及,氮化镓技術也越來越受到手機廠商的青睐,憑借高效率、低發熱、小體積的特點,氮化镓快充成為越來越多手機廠商的選擇。據充電頭網統計,目前已有小米、OPPO、三星、realme、努比亞、魅族等6家手機廠商推出了氮化镓快充産品。這也從側面反映出,氮化镓快充技術走向成熟,獲得終端手機品牌廠商認可。
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