前言

全球知名家居品牌宜家近期在官网上架了一款具有品牌特色的SJÖSS 20W USB-C PD快充充电器,售价39.99元。

这款产品不仅延续了宜家一贯的北欧极简环保设计语言,还附赠了可供用户个性化定制的彩色贴纸,可打造个性化的充电器。

在快充协议兼容性方面,产品兼容PD3.0、QC3.0、FCP、SCP、AFC等快充协议,能够为市面多数手机、平板电脑以及IoT设备快充/持续供电。

接下来充电头网就为大家带来这款宜家20W USB-C快充的拆解,一同探究其内部的用料。

产品开箱

包装盒正面采用了宜家标志性的白色极简环保设计,印有产品系列名SJÖSS、20W快充功率字样以及充电器的外观图。

包装盒背面印有详细的输入输出规格参数以及相关的环保回收标识。

开箱取出所有物品,除了充电器本体和说明书之外,宜家还非常贴心地附赠了一张彩色圆形贴纸,方便用户用来装饰标记。

充电器本体采用了亮面白色PC阻燃外壳,边缘过渡圆滑,输出端面板采用了清新的淡绿色设计,极具辨识度。

从正面看,机身整体非常素雅。

插脚侧一览,充电器采用了新国标双脚固定插脚设计。

淡绿色的输出端面板居中布置了一个单USB-C接口,上方印有20W PD功率标识。

充电器的侧面印有宜家LOGO,并使用激光雕刻有详细的产品铭牌和认证信息。

产品名称:USB-C充电器

型号:E2501-CN

输入:100-240V~ 50/60Hz 0.5A

输出: 5.0V/3.0A 15.0W、9.0V/2.22A 20.0W、12.0V/1.67A 20.0W、15.0V/1.33A 20.0W

制造商:IKEA of Sweden AB

产品已通过3C认证

中国制造

产品尺寸与重量

使用游标卡尺测得充电器机身长度约为43.86mm。

测得宽度约为44.24mm。

测得厚度约为28.17mm。

放在电子秤上称重,整体重量为46.9g,非常轻巧。

与苹果原装20W快充对比,两者体积大小相近。

将充电器拿在成年男性手中,大小如图所示。

快充协议测试

使用POWER-Z KM003C连接充电器,读取其支持的快充协议,显示支持QC3.0、FCP、SCP、AFC、PD3.0、DCP、Apple 2.4A快充协议。

相关阅读:POWER-Z KM003C读取PDO报文实操教程

进一步读取PDO报文,显示其具备5V3A、9V2.22A、12V1.67A、15V1.33A四组固定电压档位。

相关阅读:POWER-Z KM003C读取PDO报文实操教程

电路板整体布局全貌解析

沿输出端面板的缝隙拆开外壳,可以看到内部的PCBA模块。

将整个PCBA模块从外壳中整体抽出,可见USB-C母座焊接在一块独立的垂直输出小板上,周围元器件之间的空隙采用打胶固定,以提升散热性能和抗摔性。

PCBA模块正面可以清晰看到左侧的输入EMI滤波元器件、中间的变压器、高压滤波电容以及右侧的输出小板与固态滤波电容等元器件。

PCBA背面设有整流桥、初级主控芯片、次级同步整流芯片以及光耦,初次级之间还设有麦拉片绝缘。

整体可见宜家这款20W充电器采用了QR+SR开关电源架构。

初级主控主控电路解析

分离快充输出小板,先看EMI输入滤波电路。

输入端的延时保险丝,规格为 2A/250V。

保险丝旁设有一颗双线并绕共模电感和一颗工字电感。

蓝色的压敏电阻特写,料号为07D681K,用于输入端的浪涌过压保护。

压敏电阻旁边是一颗黑色的NTC热敏电阻,丝印5D-7,用于抑制浪涌电流。

整流桥采用深圳市沃尔德实业有限公司的WRABS20M,规格为1000V 2A,采用ABS封装。这颗软桥通过较软的恢复曲线,以及平滑的关断特性,可以降低二极管结电容达到非常少的谐波振荡产生的效果。

沃尔德WRABS20M的资料如上。

高压滤波电容特写,采用了两颗TOPZCON黄宝石的电解电容,两颗规格均为400V 15μF。

主控芯片的供电电容来自AiShi艾华,规格为50V 22μF。

充电器的初级主控芯片采用了东科的DK8020AP合封氮化镓芯片,采用ESOP-7封装,是由东科半导体推出的一款集成700V氮化镓的准谐振QR反激电源芯片。

该芯片采用优化的谷底检测与锁定技术,通过在漏极电压最低点开启功率管,有效降低了开关损耗并显著改善了EMI,并简化了反激式电源的设计,满足市场对高效和高功率密度产品的需求。

DK8020AP最高支持200KHz 开关频率,待机功耗< 50mW,并内置了全方位保护功能。

该芯片符合无卤素及RoHS要求,非常适合应用于高功率密度快速充电器、笔记本和平板电脑适配器,以及各类辅助与待机电源系统。

变压器外包有黄色高温绝缘胶带,顶部喷码122006T0591L00 YX。

一颗光耦丝印LQ01 1009。

一颗Y电容来自JingQin精勤,料号1Y1X1Y5U102M。

同步整流电路解析

产品内置的同步整流芯片为东科DK5V85R15VP,采用SOP-8封装。该芯片内部集成了85V、15mΩ的功率NMOS管,专为替代市场上同等规格的肖特基整流二极管而设计。

该芯片通过其超低的导通压降,它能够大幅降低二极管的导通损耗并实现超低温升,从而显著提升整机电源的转换效率。

该芯片全面兼容反激PSR和SSR应用,并支持在CCM、DCM及QR等多种模式下稳定工作。

其内置的自供电技术和智能检测系统,使其无需任何外围供电或前端同步信号即可独立运行,极大地简化了电路设计并改善了EMC性能。该芯片广泛适用于USB充电器、电源适配器以及LED驱动等应用领域。

快充输出电路解析

最后将视线转移到独立的快充输出小板,小板正面是黑色胶芯USB-C母座以及VBUS管。

小板背面设有一颗协议芯片。

产品内置的协议芯片采用英集芯IP2723T,该芯片已通过USB IF协会PD3.0 PPS认证,TID:3135,是一款集成多种协议、用于USB输出端口的快充协议IC。

相关阅读:IP6550+IP2723T上佳拍档,英集芯新款双C口充电器方案问世

该芯片支持多种快充协议,包括USB TypeC DFP、PD2.0/3.0、PPS 、HVDCP QC4、QC4+、QC3.0/2.0、FCP、SCP、AFC、MTK PE+ 2.0/1.1、Apple 2.4A、BC1.2以及三星2.0A。

英集芯 IP2723T可为适配器、车充等单向输出应用提供完整的TYPE-C解决方案。

此外 IP2723T具备高集成度与丰富功能,在应用时仅需极少的外围器件,有效减小整体方案的尺寸,降低BOM成本。

VBUS开关管来自LXMICRO凌讯,丝印LT80N03,NMOS,耐压30V。

输出滤波电容来自CH创慧,规格为25V 680μF。

全部拆解完毕。来一张全家福。

充电头网总结

最后附上产品的物料清单,方便大家查阅。

通过本次拆解可以看出,宜家这款20W USB-C快充不仅在外围设计上保持了北欧风的极简风格设计,其内在设计同样可圈可点。

内部电路板整体布局清晰紧凑,电路架构上采用了东科高集成度的初次级电源方案(DK8020AP+DK5V85R15VP),搭配英集芯IP2723T协议芯片,保证了快充协议兼容性和稳定的输出。

整体而言,这是一款兼顾了外观颜值与实用性的入门级快充产品。

相关阅读:

拆解报告:IKEA宜家 SMÅHAGEL 斯莫哈5W充电器

拆解报告:宜家 SJÖSS赫约斯30W氮化镓充电器

拆解报告:宜家 SJÖSS赫约斯45W双口快充充电器