ZMI 10号USB PD移动电源拆解与评测

之前USB组织为了提高USB接口的电力特性，推出“USB Power Delivery”（简称USB PD）技术，不单提高输出功率水平最高达到100W，也能实现双向的输入和输出，优化的电力管理，功率智能和灵活的系统级管理等特性引人瞩目。但是这些年，手机方面应用高通快充技术相当普遍了，USB PD的产品却并没有多少，颇有“只闻楼梯响，不见人下来”的感觉。

在移动电源方面有着雄厚研发实力的紫米科技，率先推出了ZMI 10号移动电源这款20000mAh容量的Type-C PD移动电源，型号为QB820，电池容量20000mAh，典型能量72Wh，支持Type-C双向快充，可以充笔记本，支持苹果MacBook。同时还有一个功能 USB 2.0 HUB，输入5-20V 45W充电，输出Type-C 5-20V 最大40W，Type-A 2×5.0V 2.4A，9.0V 2A， 12V 1.5A MAX18W。

金属外壳，很圆润的四边，正面只有一个logo ZM。

背面下面是参数，生产厂商等印刷。

侧面整个外观类似用过的肥皂，圆润光滑。

一共3个接口，分别是两个USB-A，中间是Type-C负责双向充电跟输出。

底部是参数印刷，江苏紫米生产，电池容量可以看到是20000mAh，输入5-20V 45W，输出Type-C 5-20V 最大40W。TYPE-A 2x5.0V 2.4A，9.0V 2A，12V 1.5A MAX18W。

侧面一个按键，同心圆车纹很有质感。

按一下四个电量灯亮起，然后显示电池实际电量，快速双击是小电流输出，对蓝牙耳机等小电流设备充电不会自动关机。

移动电源净重401g。

跟同样20000mAh的移动电源对比尺寸，看起来ZMI 10号移动电源不算很大，体积还是可以接受。

侧面对比，ZMI 10号移动电源在这几款里面算小巧了。

厚度对比。

接上两个飞龙表，空载电压是5.16V，根据飞龙表显示屏显示是支持苹果2.4A全速充电，满足iPad的高速充电需求。

三个输出口都接上表头，Type-C口是双向的，可以输入也可以输出。

默认电压都是5V，Type-C是USB PD+QC模式。

Type-C接上USB PD表，后面接飞龙表，USB PD表显示有5组电压，后面逐个诱骗看电压状态，首先是5V 电流是3A的预设值。

9V 3A。

12V 3A。

有15V模式，应该是分别newMacBook充电，电流默认是2.6A。

20V模式 2A，一共可以输出40W，分别新出的MacBook Pro充电。

输出实操测试，用一个iPad mini2，一个iPhone 7plus同时接上测试充电，都可以达到全速充电，电压被拉低至4.87V。iPad min2电量38%，iPhone 7Plus电量50%。

乐视Max2 5V 1.34A，手机电量38%。

Type-C口充乐视手机，9V USB PD模式。

充newMacBook，用飞龙表的双口来观察电压电流，目前也只有这款表有这个功能，之前无法测试，只能用功率计，但是功率计看不刀实际的电压电流

下面分别使用四个USB PD充电器对ZMI 10号移动电源充电，看看输入兼容性，品牌分别是苹果、华为、乐视、绿联。

4个USB PD充电器都是Type-C的接口。

乐视USB PD充电器  8.87V 2.71A  24W 。

绿联USB PD充电器  15.11V 2A 30W。

华为USB PD充电器 12V 2A  24W。

苹果USB PD充电器14.54V  2A  29.20W。

再用一个Tronsmart的Type-C输出口，QC3.0的头，11.86V  1.54A  18.38W。

用乐视QC3.0充电器，CC线是不充电的。

转为A口输出可以充电， 12.28V 1.55A  19.06W。

Anker QC3.0充电器11.94V 1.55A 18.54W。

通过以上USB PD模式跟QC模式测试，USB PD模式最高可以30W输出充电，QC模式最高是18W充电，想达到更大的输入功率还是得用USB PD充电器。
下面进入拆解环节：
外壳是1.5MM厚的铝合金，很结实，完全不能无损打开，只能通过暴力撬开。

侧面看到铝合金外壳的厚度，里面是一个胶盒。

双面黏住的，打开非常吃力。

铝合金外壳很里面的塑胶盒是用胶水强力黏住的，不是逐步剪开基本上是打不开的。

好不容易拆掉一片，里面隐约看到有紫皮电池，外壳跟胶盒每个位置是黏住的。

铝质外壳全部拆开。

条状的塑胶保护片剪开。

充电头网两位编辑，从1月9日凌晨3点39分开始对ZMI 10号移动电源进行拆解。中途历经种种磨难，两人绞尽脑汁历时两个小时，终于窥得庐山真面目。

PCB部分。

全部碎片。

铝合金外壳已经是碎片了。

拆解后看到电池组，LG3350的18650电池，一共六节，加起来电池组是20000mAh的容量。

电池组另外一面。

串联的电池组，电池组为2串3并结构，镍带与电池之间有硬质塑料隔离架，确保安全。

底部镍带电焊工艺。

PCB部分，首先映入眼帘的是一块L型黑色PCB，这和小米16000双口输出的布局接近，使用3颗螺钉固定。同时电池组上仍旧有PACK信息标贴，电路板侧保留着一贯的NTC电池温度检测，在非正常温度下会切断连接确保安全。

电池为2串3并设计，黑线负极，红线正极，蓝线中间抽头。这一面集成了ABOV单片机，GL850G USB2.0 HUB芯片，3颗天钰FP6601Q，Intersil ISL95538，TI的那颗大电流降压就是TPS51225C。

图中，蓝色为TI TPS51225C， 白色框为ABOV单片机，黄色框为GL850G，红色框为Intersil ISL95538。

TI TPS51225C 丝印编号1225C。


TI TPS51225C实际上有双路同步整流输出，这里只使用了一路，作为5V输出，可以看到第二组MOSFET的驱动输出都没有走线。下面的拆解继续证实只用了一路输出做降压。

紫米这个电源电池2串，效率曲线按照灰色的8V来看，在1-4A的输出电流范围内，效率都达到了95%以上，非常高的效率。

Intersil ISL95538主控芯片是这款电源的重头戏，更是这个电源可以20V输出的核心，在苹果最新的newMacBook中也有使用。也许有人会问，这电源为什么我没看到紫米常用的BQ25895之类的充 电芯片，我告诉你，这颗芯片，是一颗双向H桥同步整流升降压芯片，可以为移动电源输出设定的电压，反过来，也可以从输出口取电为内置电池充电。

Intersil ISL95538的H桥架构为这款移动电源提供了强大的输出能力，足以吊打市面上20000mAh移动电源。同时，其输出电压由i2c总线或者SMBus总线编程，具有极高的可靠性。

3颗天钰FP6601Q，负责3个端口的QC3.0支持。这是一款明星识别芯片，占据了QC3.0移动电源的大部分份额。在支持QC3.0的同时，向下兼容QC2.0，支持5V设备的自动识别，最后还解决了华为FCP移动电源过少的老大难问题。

创惟GENESYS GL850G，常见的一款USB HUB芯片，在这个移动电源里面，将两个A口作为笔记本外设就是靠它来实现的。它旁边那颗12M贴片晶振，也赋予了它强大的稳定性。

ABOV F6432AUB单片机 ，根据ISL95538的总线和附近的3只6601Q来看，单片机最少具有2路以上的内置AD采样。多个电子开关将对应端口反馈电压切换 到单片机内AD，再转换成数字通信模式传送至升降压控制器，设定输出电压。数字总线具有高可靠性，不易被干扰，通用性强大等诸多优点。

Fairchild可编程Type-C/USB PD控制器FUSB302。

Fairchild的USB Type-C解决方案FUSB302可满足各种各样的 USB Type-C应用要求。在产品选型时，具有可编程功能的器件，相比单一功能的识别，可以提供更多的选择和灵活性。Fairchild的一些USB Type-C解决方案具有基本的功能，比如可以检测连接、定向和设备类型（双角色端口、下行端口和上行端口），而进阶方案则可支持更多高级功能。 这些高级功能包括数据角色交换、功率角色交换、硬复位、软复位、有源电缆支持、供应商自定义消息(VDM)数据包传输和高达100W的高功率充电。

正面芯片介绍完以后，我们接下来看反面。反面是一些MOSFET和两个电感，其中一个10*10电感为ISL95538使用，另外一个7*7规格的电感，自然就是TPS51225C的5V输出降压电感了。

下面将主板放大，可以看到按键和电量指示灯。按键依旧沿用侧面风格，因为顶部使用了Type-C接口，电量指示灯也移植到侧面了。电感打胶固定兼顾散热。可以看到很多个DFN3*3的小MOS管，下面为大家详细介绍。

6个竖排下来的MOSFET是东芝的TPCC8104，PMOS用来切换两组输出，每个输出口2个，3个输出口共计6个。TSON Advance提供更好的性能。大电感附近的MOS是AON7534，负责同步整流升降压。另外TPS51225C的降压也是这个管子。两颗合金电阻，提供比陶瓷电阻更大的耐过流能力。AON7534具有较低的导通内阻，较低的Ciss，适宜于应用到DC/DC设备上。3*3mm的小封装节省占板面积。

ZMI 10号移动电源在每个端口依旧做了负载检测和过流保护，前面看的TPCC8104只是为了切换是从降压上输出5V还是输出QC3.0的其他电压。

总结：

从ZMI 10号移动电源拆解报告可见接口布局是双Type-A加一个双向Type-C布局，也就是说具备一进三出能力，而且三个接口都各自使用了一颗天钰FP6601Q握手识别芯片，在设备连接兼容性上不会有任何顾虑。有些小伙伴可能看不懂铭牌参数上又是20000又是10000的，其实这是因为紫米使用了串联方案，6节LG F1L电池组是通过2串3并组合而成，而非常见的6并输出，组合成10000mAh 7.2V的电池组，而电池在未串联前裸电芯容量是20000mAh 3.6V。

因为需要达到20V那么高电压又大功率的输出必然要使用串联方案，所以方案组成与当今明星万金油TI TPS61088加BQ25895不同，从ZMI 10号移动电源选择了Intersil ISL95538这个同步升降压芯片，为这款移动电源提供了强大的输出能力。

在USB PD协议日渐统一起来后，未来移动电源方案肯定会两极化，小功率设备仍然使用并联方案，而大功率高电压设备则只能是多串天下，ZMI 10号移动电源出现是让我们提前看到了未来产品市场走向。