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瑞彩祥云
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  • 2018年12月18日 06:57

GaN(氮化镓)功率器件被業界稱爲第三代半導體材料,可以被應用到充電器當中,但是因爲成本價格問題,使用GaN的充電器還未普及。除了GaN(氮化镓)之外,還有一種可用于充電器的Coolmos功率器件也很不錯,它兼顧了售價、設計、性能,比較均衡,適合運用在充電器等産品中。

联想(北京)公司近期便推出了一款USB PD充电器,正是采用了Coolmos功率器件;充电器外观非常的修长、小巧,像极了一支口红,所以很多人称它为“口红电源”;它的功率最高可达65W,支持USB PD快充,可以用来充笔记本、平板、手机等多种数码设备,受到了广大用户的关注、喜爱,它就是thinkplus USB-C便携电源适配器。这款充电器究竟为何能够做的如此小巧如此便携呢?接下来小编就通过拆解来为大家一一揭晓。

一、thinkplus充電器開箱

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thinkplus充電器包裝采用了天地蓋設計的硬紙盒,頂蓋爲黑色,正面中間印制有充電器實圖,下方是“thinkplus”Logo,左上角是産品名稱。

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左上角凹印黑色亮面“thinkplus USB-C便携电源适配器”字样特写。

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包装盒底盖面为红色,标注了产品的相关参数:型号:PA65;输入:100V-240V~50/60Hz 1.5A;输出:5V/3A、9V/3A、12V/3A、15V/3A、20V/3.25A;制造商:南京博兰得电子科技有限公司;监制商:联想(北京)有限公司。

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打開包裝,一眼就能看見thinkplus充電器。包裝內部設有塑托,對充電器起固定保護作用。

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盒內共有充電器、數據線、說明書三樣物品。

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thinkplus充電器形狀爲長方體,十分修長,宛如一支口紅。表面采用了兩種不同的材質工藝,上半部分爲啞光,下面部分爲亮面,並且印制了帶有小紅點元素“thinkplus”Logo。充電器插腳不可折疊。

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thinkplus充電器的輸出接口是USB-C。

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插脚所在面标注了充电器参数;型号:PA65;输入100V-240V~50/60Hz 1.5A;输出:5V/3A、9V/3A、12V/3A、15V/3A、20V/3.25A。

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thinkplus充電器三圍大小:73mm*30mm*35mm。

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比蘋果61W充電器小一半。

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重量爲120.8g,比蘋果61W充電器(208.2g)輕87g左右,攜帶更輕松。

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最後小編試了下把thinkplus充電器插在牆插中使用,完全沒問題,不會自行掉落,但是不能隨意亂動它。

二、thinkplus充電器測試

1、協議檢測

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使用ChargerLAB Power-Z FL001S测试仪进行协议检测,thinkplus充电器支持USB PD、QC 2.0、QC 3.0快充。2、PDO报文

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PDO报文在业界又称之为USB PD档位分析,从测试仪中的屏幕中可以看到,thinkplus充电器的USB PD协议版本为3.0,支持5V/3A、9V/3A、12V/3A、15V/3A、20V/3A五种输出档位。

3、兼容性测试thinkplus充电器支持市面上使用范围最为广泛的USB PD快充,最高输出功率65W,在实际的表现中将会如何呢?接下来小编将会使用ChargerLAB Power-Z KM001C测试仪对其做一个充电监测,我们一起来看看吧。

【手機】

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使用thinkplus充电器充iPhone XS Max,电压9.2V,电流1.84A,功率16.95W,开启PD快充。

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使用thinkplus充电器充iPhone XS,电压9.2V,电流1.84A,功率17.03W,开启PD快充。

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使用thinkplus充电器充iPhone XR,电压9.2V,电流1.91A,功率17.62W,开启PD快充。

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使用thinkplus充电器充iPhone X,电压9.19V,电流1.58A,功率14.61W,开启PD快充。【平板】

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使用thinkplus充电器充iPad Air2,电压5.2V,电流2.62A,功率13.67W,iPad Air2不支持PD快充,开启Apple2.4A协议充电。

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使用thinkplus充电器充iPad Pro 10.5英寸,电压15.23V,电流1.85A,功率28.27W,开启PD快充。

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使用thinkplus充电器充新款iPad Pro 11英寸,电压15.23V,电流2.11A,功率32.28W,开启PD快充。【笔记本】

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使用thinkplus充电器充MacBook Pro 13英寸 2018款,电压20.31V,电流2.7A,功率54.86W,开启PD快充。

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在給戴爾XPS13充電時,電腦系統內會提示:不識別您連接到系統的C型USB設備的相關警告。小編充了個大約10分鍾,並沒有出現斷開、打嗝的情況,當前電壓20.34V,電流2.21A,功率45.1W,開啓PD快充。

三、聯想thinkplus充電器拆解

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剛開始使用嘗試使用橡皮錘將充電器外殼的聲波焊接砸開,但聲波焊接非常牢固,直到端面蓋板被砸出裂痕了也沒有打開,最後不得已使用切割外殼的方式打開。

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打開端面蓋板的時候,已經碎成了兩片,隱約可見充電器內部的PCBA。

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映入眼簾的是USB-C接口,使用一塊小的PCB板固定,豎直安裝插在主控PCBA上,旁邊是兩顆固態電容,輸出濾波之用;電容後面是黃色膠帶部分爲變壓器。

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抽出內部PCBA模塊,有四個面都使用散熱片包裹,散熱片分兩塊,其中一塊散熱片包裹了三個面,主要是用于變壓器等插件元器件的散熱。

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另外一塊散熱片爲主控PCB板上的貼片元件散熱,在散熱片上貼了很多的膠帶,用于絕緣。

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准備先把緊貼主控PCB板的散熱片拆掉,在這塊散熱片的右下鍵有一個焊點,其余部分爲導熱膠貼合。

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卸下散熱片,除了金屬內側還貼有一塊塑料絕緣擋板,在靠近初級輸入端的位置還加了絕緣膠帶,保證絕緣可靠性。散熱片與PCB板之間使用了兩塊粉色導熱墊,其中一塊是給初級開關管用的,另一塊是給次級同步整流管用的,兩個功率器件發熱量比較大。

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清理完導熱膠之後,整塊主控PCB板看起來非常幹淨,黑油工藝,初次級之間印有“POWERLAND”字樣;制板日期爲2018年9月20日,非常新。接下來爲大家詳細介紹一下主控PCB板上的主要貼片元器件:

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先从初级测开始,在主控PCB板上没有看到整流桥,就从初级主控芯片起,来自Leadtrend通嘉科技的PWM控制器,型号LD5763GS。通过查询充電頭網了解到,通嘉LD5763GS是一款绿色模式PWM IC,内置有采用SOP-8封装的输入/输出功能。它最大限度地减少了元件数量,电路空间,并降低了电源应用的总体材料成本。具有HV启动,绿色模式省电操作和内部斜率补偿,软启动功能,可最大限度地降低功耗并提高系统性能。

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同时通嘉LD5763还具有完整的保护功能,如OPP(过功率保护),OVP(过压保护),快速OSCP(输出短路保护)和欠压/欠压保护,可防止电路在异常情况下损坏条件。 具有频率交换和软驱动功能,可降低噪声并改善EMI,应用领域包括开关AC/DC适配器以及电池充电器开放式框架开关电源。+

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在初级PWM控制器旁边初级开关管,来自infinoen英飞凌,型号IPL60R365P7。这也就是大家口中的Coolmos,采用ThinPAK 8 x 8封装。

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infinoen英飛淩IPL60R365P7詳細規格參數。

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再来看次级,同步整流管同样使用了一颗infinoen英飞凌的MOS,型号:BSC098N10NS;100V 9.8m ohm,Vth 3.8V max。

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infinoen英飛淩BSC098N10NS5詳細規格資料。

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同步整流管上面絲印“IAZEH”的六角芯片爲同步整流控制器,MPS美國芯源半導體的MP6908,Sot23-6,支持CCM。充電頭網了解到,雖然通嘉科技和MPS都有初級PWM控制器和次級同步整流控制瓷器,但在聯想thinkplus充電器中還是將初級PWM控制器和次級同步整流控制器分開成兩家供應商。而在以往拆解的充電器産品中,也有不少品牌是采用了MPS的同步整流控制方案,得到了市場的認可。

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MP6908詳細規格參數。

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初级与次级之间隔了很宽的安全距离,中间是一颗光耦。采用Weltrend伟诠WT6636F作为USB-C接口控制器。充電頭網了解到,伟诠WT6636F是一颗通过USB-IF协会USB PD3.0(PPS)认证的协议芯片(TID号:1080018),不过应用在充电器产品中,这还是第一次看到。

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型號爲AON7544的輸出開關MOS。以上就是主控PCB板上的主要貼片元件的介紹,下面繼續拆解另外一塊散熱片。

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這塊散熱片使用了三個焊點固定,使用焊台一一解開。

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取下散熱片之後,可以看到內側對應變壓器的位置貼有粉色導熱墊。在初級插件元器件側外圍使用了一塊塑料絕緣擋板,增強絕緣性能。

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取下塑料絕緣板,可見初級插件元器件之間使用了大量的導熱膠,固定成一個整體,提高強度。

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从变压器上的标签来看,变压器组件由DVE帝闻提供,输出端两颗固态电容的规格分别为25V 680uF和25V 470uF。

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兩顆藍色Y電容分別焊接在兩側是PCB板上,初級只使用了一顆電解電容,采用橫向布置。輸入大電容和變壓器幾乎占了PCBA三分之二的體積。

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電解電容固定在小塊PCB板上,組成一個插件模塊;PCB板上貼有粉色導熱墊。

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粉色導熱墊下面是初級整流橋。

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拆下初級電解電容及整流橋模塊。

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清理完導熱膠之後,可見電容品牌爲AISHi艾華。

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因为是单颗电容,所以个头比较大,容量为400V 100uF,满足大功率输出的要求。

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繼續拆下對側的PCB模塊,上面有共模電感,一顆Y電容以及一個慢熔保險絲。

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慢熔保险丝规格,3.5A 250V。

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輸入端的安規X電容。

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嘗試將固定USB-C接口的PCB板拆下來,但是沒成功,只能將USB-C接口拆下來看看。

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變壓器與PCB板之間也使用了大量導熱膠。

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到此,充電器全部拆解完畢。

充電頭網拆解總結

可以肯定的是,联想这款thinkplus充电器无论是外观设计还是内部用料及做工,都算得上是USB PD充电器中的精品。虽然没有用到最新的GaN技术,但口红的外观设计让产品看起来小了不少;得益于极致的结构设计,才能把内部PCBA紧密地塞到了壳体内。

在用料方面,这款充电器采用了通嘉科技的主控PWM芯片,搭配英飞凌的Coolmos及其他元器件实现AC-DC转换;次级侧也用到了英飞凌的同步整流管以及MPS的控制器;并使用了伟诠的USB PD3.0(PPS)芯片实现协议识别功能,协会认证,产品兼容性有保障,输入采用二级EMI滤波,不会对周围的设备造成干扰;同时内部大面积使用导热贴,加强充电器的散热性能。


文章出處:充電頭網

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