近两年来,手机等电子产品发展迅猛,充电协议也呈现多样化的趋势,同时在USB PD的助力下,Type-C接口在短短两年的时间内就已经基本占据了市场的主导地位,就连蓝绿两大厂商都在今年分别发布了带USB-C接口的手机,而也有不少品牌已经开始将USB-C接口导入中低端设备。
USB-C设备的基数稳步增加,加上市场原有的非USB-C设备,让多接口类型的充电器成了热门的充电配件,使用方便、收纳也方便。近期充电头网拿到一款三口USB PD充电器,品牌为新斯宝,在此前的评测体验中,各方面性能都很不错,那今天就为大家带来的是这款充电器的拆解。

一、新斯宝三口USB PD充电器外观
这款充电器为白色,常见的长方体造型,外壳采用了PC材质,并大部分面积经过了亮面处理。
充电器的正面印有新斯宝的标识:XinSPower,左侧是三个输出接口,右侧是美规插脚。新斯宝是业内知名的充电器代工厂,该工厂有多种产品系列,上百种不同的款式,多条产品生产线,与全球各大知名品牌有着密切的合作关系。
充电器的插脚采用了可收纳设计,跟普通不可收纳的插脚设计相比,占用的体积会更小,更方便携带。
输出接口方面,采用了两个USB-A加一个USB Type-C的组合方式,上方是两个USB-A(smart)接口,下方是USB Type-C接口,基本上可以适配市面上所有的数据线。
并且三口可以同时分别给三台设备进行充电。
相关参数在充电器的底部。该充电器的型号是P301,输入支持全球电压;两个USB-A口支持最大5V/2.4A输出,USB Type-C口支持5V/3A、9V/2A、12V/1.5A输出看,总输出功率达30W。另外,该充电器通过了UL认证、FCC认证并符合VI能效标准。
厚度方面,跟一元硬币的直径一样。
使用ChargerLAB POWER-Z KT001测试表与充电器的Type-C口连接,测得该接口支持USB PD2.0协议,并且有5V/3A、9V/2A、12V/1.5A三个输出档位。
除了USB PD协议,该接口还支持USB-DCP 5V/1.5A、QC 2.0、QC3.0这三种协议。
USB-A口输出支持Apple 2.4A和USB-DCP 5V/1.5A两种协议。
USB-A口给iPhone 7充电,测得USB-A口的电压为5.03V,电流为1.01A,功率为5.10W。
给iPad Air充电时,电压为5.13V,电流为2.18A,功率为11.24W。
USB-C口给iPhone X手机充电时,电压为9.13V,电流为1.56A,功率为14.29W。

二、新斯宝三口USB PD充电器拆解
首先撬开充电器外壳。
抽出内部PCB板。
PCB板正面变压器上覆盖很大一块散热片。
背面为电源主控、整流桥、MOS管等器件。
高压侧,可以看到四颗电解电容,热敏电阻、X电容,共模电感和保险丝,并使用胶水固定。
采用线缆连接插脚和PCB板,线缆焊点饱满,接触良好。
侧面看到一颗Y电容,用于两个USB-A输出接口防干扰。
PCB板另外一面,USB-C口焊接在小块PCB板上。
拆掉散热片,可以看到这款充电器使用了两个变压器,两路独立输出,互不干扰。很大一块铜质散热片,保证优良的散热性能。
输出端配置5颗固态电容。两颗16V 470μF电容负责USB-C口滤波,另外三颗负责USB-A输出滤波,规格6.3V 330μF。
输入端配备5颗Acon中元的电解电容。
其中四颗大体积的规格400V 15μF。小体积的规格为50V 10μF。
拆掉输入端电容之后,可以看到一颗初级主开关管,负责USB-A双口这一路输出。
USB-A口这一路的初级主开关管,4N60C。
拆掉USB-C输出这一路变压器,暗藏一颗蓝色Y电容,负责消除USB-C口输出干扰。
另外还有一颗MOS管。
MOS管丝印10R12B 1808K2F,Type-C口输出同步整流,由PI控制器控制。
PCB板背面一览。
靠近输入端为ABS210整流桥。
背面最大的主控芯片为PI方案,丝印INN2215K,负责USB-C口这一路输出的电源管理。
PI公司的InnoSwitch-CP系列,离线CV/CC反激开关集成电路,集成了650V MOSFET,Sync-Rect反馈和用于USB-PD和QC 3.0的恒功率分布图,大大简化了低压大电流电源特别是小尺寸和高效率电源的开发和制造。支持快速充电协议USB-PD 和QC 3.0,隔离电压大于3500 VAC ,UL1577和TUV (EN60950)安全认证,和EN61000-4-8 (100 A/m) 以及EN61000-4-9 (1000 A/m)兼容,主要用在QC 3.0和USB-PD充电器。该芯片也被华为等大厂所广泛采用。
USB PD协议小板正面,有一颗输出MOS管。
威兆半导体Vs3508AE,作为Type-C输出口的VBus开关。
USB PD协议小板背面,为PD协议芯片。
PD协议芯片来自Weltrend伟诠WT6632F,同时支持QC2.0和QC3.0协议。
伟诠WT6632F是一种高度集成的USB PD控制器,它支持USB PD3.0 规范,支持宽操作电压范围从3V到30V,为USB类型的面向下游的端口 (源) 充电应用程序 (如旅行适配器、充电器和电源库) 设计。WT6632F通过集成 USB PD基带物理、类型 C 检测、分流调节器、电压和电流监测器以及阻塞 MOSFET 的控制电路, 以及一个8位的 MCU 来最小化外部组件,从而允许小的形式因素和低的 BOM 成本。
UBS-A口PWM芯片,丝印560151 142CP。
USB-A口协议芯片,丝印7613 2390,支持智能识别。
昂宝 OB2001ZCP 同步整流芯片,内置同步整流MOS和同步整流控制器。
拆解完毕,全部物件一览。

充电头网拆解总结
新斯宝三口USB PD充电器内部采用的是两路独立输出方案,18W Type-C输出,12W USB-A输出,互不干扰。所以我们在使用USB-C口对设备进行快充时,USB-A口同样能够达到12W输出功率,这是充电具备最大30W输出功率的保障。同时,为了满足大功率出输的散热需求,充电器内部使用了很大一块铜质散热片。
充电器的USB-C口输出采用了PI公司的INN2215K主控芯片,集成度高,节约PCB空间;并使用伟诠WT6632F作为协议芯片来实现USB PD、QC2.0.QC3.0协议,输出均采用固态电容,可以降低输出纹波,用料相当扎实。

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