到目前为止,世界500强公司华为已经推出了四款快充充电器,分别是FCP高压快充、华为mate 9首发的Super Charge、荣耀magic手机标配的5V/8A充电器以及华为MateBook的24W小功率USB PD充电器。
华为FCP快充不用多说,属于华为手机使用范围最广的一种快充协议,虽然是私有协议,但和QC2.0技术差不多,都属于高压快充,只是加密了握手通讯过程。
Super Charge也就是我们常说的超级快充、SCP快充,最大输出功率可达22.5W。这款充电器采用了华为自主研发的低压大电流充电方案,有效解决了手机在充电过程中的发热情况。首发于华为mate 9,同样被华为mate 10、P10等旗舰机型沿用。
在Super Charge出来没多久,华为又加大开发力度,发布了一款主打人工智能手机—荣耀Magic,并配备5V/8A充电器,功率达到40W,30分钟即可让手机(2900mAh电池)充入90%电量,号称充电最快的手机,而这款手机的充电器也引起了充电头网极大的兴趣。
USB PD充电器在如今看来说已经见怪不怪了,毕竟支持USB PD快充协议的电子设备越来越多,USB PD充电配件也算得上是玲琅满目。24W的功率在PD充电器行列不算大,不过可以看得出快充协议大一统趋势日渐明朗。
以上便是华为四款快充充电器,从左到右依次为华为8A充电器、华为24W USB PD充电器、华为Super Charge充电器、华为FCP+QC2.0双协议充电器。这次,充电头网拿了其中三款充电器进行拆解对比,阅读下文,了解拆解详情。
一、华为5V/8A充电器拆解
白色外壳,这款做的比较圆润。
国标拆解,可以折叠,不用的时候方便收纳外带。
插脚这面是参数镭雕,型号 HW-050800C1WH,输入是200-240V,不属于常见的宽电压。输出:5V2A或者5V8A (MAX),华为技术有限公司制造,有3C认证。
这款用了橘红色的USB-A接口,接触点弹片都是加宽的。
华为的另外一款,4.5V5A版本SCP超级快充,右边是8A版超级快充。5A版本不能折叠,8A版本可以折叠脚。
可以无损开壳。
里面是卡槽的,灌胶,PCB模块拉出来。
两块PCB组成的,中间看到是灌了黑色的胶,固定和辅助导热。
中间还有一整个塑料保护壳,绝缘同时将上下两层电路板固定成一个整体。
焊开两片PCB,全部物件,可以看到中间的白色塑料框负责连通上下两块电路板。
中间两面PCB,PULSE的变压器很是显眼,在PULSE的官网查了下,没有这个型号,目测定制品。
两边两面PCB,左边的是次级识别加同步整流,左边的是初级整流加开关管。
左侧电路板,立锜科技RT7207,识别芯片,内建同步整流驱动。
同步整流管,并联了肖特基二极管提高效率,安森美NTMFS5C612NL,丝印5C612L。60V耐压,1.5mΩ的超低导阻,能够减小大电流输出时的发热。
输出开关,Diodes PMOS,型号DMP2002UPS。同样也是非常低的导阻,降低大电流输出的发热。
2512 3毫欧合金电阻用于检测输出电流,在输出过流时检测异常过电流送至RT7207关闭输出。
左侧输出板正面有两颗固态电容,6.3V/820μF,输出滤波。AC输入的保险丝在这块板上,通过塑料框上的连线接到初级板上。
右侧初级板,立锜科技RT7786,初级PWM,配合RT7207实现最大8A的输出。
3个串联的MLCC是传统蓝色的Y电容。3个串联提高绝缘等级和可靠性。
输入保险丝在另外一块电路板上,可以看到一级输入EMI电路,线圈和X电容之间夹着热敏电阻。
初级侧采用两颗台湾立隆400V/22μF电容器滤波。
初级开关管为意法半导体 STFU13N65M2。0.37Ω的导阻也是很低的了。
二、华为4.5V/5A充电器拆解
华为Mate9充电器采用白色外壳,国标插脚。
单个USB输出口,长方形,中间有个凹槽,方便插拔,类似与Mate8充电器的设计。
插脚这面是参数,插脚不可折叠。具体相关信息为:HUAWEI SuperCharger,型号:HW-050450C00,输入:100-240V,0.75A,输出:5V/2A、4.5V/5A、5V/4.5A,产品具有3C认证,由赛尔康技术(深圳)有限公司制造。
拆机和以前的华为快充头一样 撬开上盖可以看到充电器的内部构造。
几乎可以无损开壳,取出PCB,抽出来,我们看到电路板上覆盖了金属片用来辅助导热。
两块PCB板子,元件密密麻麻。
从这个位置看过去,为了输出5A大电流,USB母座接口电流传输的两个弹片均做了加宽处理。
双层电路板结构,一层低压输出,另外一层高压输入。
PCB另外一面。
整流桥3A,耐压1000V,右上角是光耦,左下角是初级PWM控制芯片。
整流桥3A,耐压1000V,右上角是光耦,左下角是初级PWM控制芯片。
白色绝缘片上面有字。
拿去绝缘盖板,可以清楚的看到PCB镂空了长槽,白色绝缘片插入来绝缘,两颗固态电容为大电流输出提供稳定的滤波。
另外一面,金属导热覆盖,里面打了硅脂。
使用电烙铁卸掉散热板,拆掉散热板以后,看到散热板是用导热胶固定在电路板上的。
拆掉导热板,看到一颗单片机,还有5毫欧1206封装的取样电阻,还有一颗AO的MOS管,这里推测MOS管是在发生短路,过热等情况下关闭输出,提高安全系数。
拆除白色绝缘胶片后的整个PCB。
两层电路板采用焊接连接在一起,这里可以看到沉板的固态电容,减少了大概1/4的厚度。
焊开连接脚,拆除两个面的PCB板。
内部一个座子输出。蓝色固态电容为绿宝石CH系列,规格为820uF/6.5V,耐125℃高温。
慢熔保险丝,大的绿色元件是过压保护电阻、小的是浪涌抑制的NTC,保护元件一应俱全,灰色的盒子是X电容,USB座子右侧是两个Y电容。
Y电容的位置开了槽用来绝缘。
此处是单片机和负责关闭输出的MOS管,单片机附近有NTC热敏电阻来检测充电器温度。
华为的SuperCharger快充协议就是存储在这颗单片机里面,可以说是这个充电器的大脑。
Richtek立锜RT7207单片机,内置有NTC、同步整流 、输出还有MOS。
这里是初级电路,包含有变压器、两个电解电容和共模电感。
来自Richtek立锜的RT7786初级PWM芯片,和第一款8A输出的同属一个方案。
这个黑色的塑料罩,在两层PCB中间起到固定的作用,同时为元器件之间提供了绝佳的绝缘。
褐色的电容规格为400V 15uF,品牌AiSHi;黑色电容规格为400V 22uF,品牌G LUXON,都是大牌子,用料不错。
两颗6.5V 680uF的固态电容,品牌为AiSHi,为5A大电流输出提供了充足的保障。
共模电感,减小充电器对外界设备的干扰。
拿掉左下角的导热胶,下面是同步整流,拆到这里才发现这个电源是同步整流的,毕竟大电流小体积,只有同步整流的高效率才能做到。使用AON6260和一颗20A的肖特基并联提供同步整流,肖特基用来提高轻载和空载效率。
AON6260,耐压60V,导阻很小,用来降低大电流输出发热。
变压器特写。
主开关管,能看到该MOS管出自国际一线品牌英飞凌。
IPAN65R650CE,耐压700V,10A,650mΩ。CoolMOS。
全部拆除后部件。
三、华为9V/2A充电器拆解
电源适配器外壳两侧设计的这个凸起部分与凹槽部分,使插拔充电器更为轻松,握持感更强。
国标两脚插头,不可折叠。电源规格:5V/2A、9V/2A,最大输出功率18W。支持QC2.0和华为的FCP,由赛尔康(深圳)有限公司制造。
单USB输出,插座上方有华为的LOGO。
超声波焊接顶盖,稍微细心可无损打开。
电源电路正反面。
保护电路与EMI。
抑制上电浪涌电流的NTC热敏电阻。
两个主电容分别来自台湾TEAPO智宝400V 10uF和AISHi艾华400V 22uF。
变压器。
这款电源使用了两颗蓝色抗高频干扰电容。
输出端使用两颗并联的小型化固态电容。来自肇庆绿宝石电子科技股份有限公司(简称“绿宝石”),单颗规格:12V/470μF。
USB插座与磁铁无缘。
高低压区之间使用绝缘塑料片做隔离。
四颗肖特基二极管组成整流桥堆。
Dialog iW1780准谐振PWM控制器。
Dialog iW671同步整流控制器。
红框QC2.0识别IC,来自Dialog。橙框同步整流MOS,来自台湾力祥,型号M6016S。
来自英飞凌的CoolMOS主开关管,型号SS05N70,耐压750V,
全家福。
通过充电头网的拆解对比发现:
1、支持低压大电流的两款充电器均采用了两块PCB板的设计,最大程度优化PCB面积,而常规的华为FCP高压快充则是最常见的一块PCB板结构。高低压分离的设计能够节省空间,缩小充电器的体积,两块电路板中间的框架结构,对充电器内部结构保护更好,不过生产工艺复杂,成本高。
2、芯片部分,两款低压大电流充电器均采用立锜科技的方案,另一款高压大电流充电器则使用了Dialog方案;三款产品的协议识别部分均为定制产品。另外,对于两款低压大电流充电器来说,由于都使用了同一款协议识别方案,所以即使输出规格不一致,但在协议支持方面不会有太大差异。
3、电容及MOS管部分,三款充电器均选用了大牌厂商产品,用料相当足。比如立隆、艾华、绿宝石等电容品牌,以及意法半导体、安森美半导体、英飞凌等品牌,大电流输出对于同步整流的要求很高,需要低导阻来降低温升,高质量的固态电容对于大电流输出的充电器也是必不可少的。
4、三款充电器无论是用料还是做工,都属于业界顶尖水平。所以说,并不是谁都可以成为世界500强。
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