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水芯电子M12349同步升降压控制器助力

前言

随着苹果新推出的MacBookPro笔记本电脑支持W快充以来,正式拉开USBPD3.1快充应用,多家快充厂商也推出了相应的大功率车充以及充电器,满足消费者的大功率快充需求。充电头网拿到了倍思推出的一款W车充,这款车充为1C1A双接口设计,USB-C接口支持W输出,USB-A接口支持30W快充,并且支持功率动态分配。

这款车充内置显示屏,可显示当前电瓶电压,USB-C口输出电压和输出功率、USB-A口输出电压和输出功率。车充内置升降压电路,支持12和24V电压范围,均可提供W输出功率。下面就对倍思这款W车充进行拆解,看看内部的方案和用料。

倍思W车充开箱

包装盒正面印有产品品牌、车充套装图以及名称等,从图可以看出是附带数据线的,可以省去再额外购买线材烦恼。

背面印有车充参数以及商家信息。

打开包装,里面也确实是车充加数据线。

数据线两端线头外壳亮面处理,并分别印有Baseus品牌和W,可见这款数据线支持最新PD3.1的W快充。

使用ChargerLABPOWER-ZKMC实测线缆带有E-Marker芯片,支持最高50V5AW快充功率,数据传输能力为USB2.0。

另外测得线材长度约为cm。

倍思这款车充延续圆润流线型风格设计,采用PC防火材质塑料外壳,头部外壳喷涂金属漆,银灰色很有金属质感。

正负极金属弹片均为金色,高级感十足。

机身正面印有Baseus品牌。

背面印有产品参数和认证信息。

车充参数特写

型号:CCZX-

输入:DC12-24V16A(MAX)

Type-C+USB输出:W+30W

USB输出:5V3A、9V3A、10V2.25A、12V2.5A

Type-C输出:5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A、28V5AW

产品通过了CE、FCC、UKCA认证。

车充顶面外壳亮面处理,配备1A1C双USB接口,可同时为两台设备充电,总功率可达W。

测得车充净重约为47g。

带线总重量也才80g,携带成本很低。

车充还内置数显屏,可显示当前输入电压。

当通过仪器将输入电压调整为24V时,如图数显屏也会进行相应显示。

模拟14VDC输入情况下,使用ChargerLABPOWER-ZKMC测得USB-C口支持PD3.1、FCP、SCP、AFC、QC3.0、Apple2.4A充电协议。

此外PDO报文显示USB-C口还具备5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A、28V5A六组固定电压档位,以及3.3-21V和15-28V两组PPS电压档位。

测得USB-A口支持FCP、SCP、AFC、QC3.0充电协议。

模拟24VDC输入情况下,使用KMC测得USB-C口同样支持PD3.1、FCP、SCP、AFC、QC3.0、Apple2.4A充电协议。

测得PDO报文和14VDC输入情况下的一样。

最后测得USB-A口同样支持FCP、SCP、AFC、QC3.0充电协议。

倍思W车充拆解

看完了这款车充的开箱和测试,下面就进行拆解,一起来看看这款车充内部的用料和设计。

首先撬开车充输出侧外壳,露出内部PCBA模块和LED数码管。

取出内部PCBA模块以及正负极触点。

车充两路输出为独立的电路设计,采用单独的小板,USB-C接口采用升降压电路。

USB-A接口采用降压电路,电感之间的空隙内部填充导热胶。

两块小板通过正负极触点连接在一起。

输出侧焊接一块小板,小板上焊接LED数码管用于电压和功率显示。

LED数码管特写,支持功率和电压显示。

车充正极采用镀金弹簧顶针,焊接在小块PCB上,连接USB-C和USB-A的PCB。

负极采用镀金弹片,同样连接两块小板。

焊接将车充PCB拆分,继续进行拆解。在两块PCB之间的夹层内部是电感和滤波电容。

USB-C接口升降压电路背面一览,焊接保险丝,同步升降压开关管,主控芯片和VBUS开关管以及USB-C母座。

另外一面焊接输入输出滤波电容和磁环升降压电感,在电感中心插入热敏电阻用于检测温升。

正极输入端贴片保险丝特写。

输入端滤波电容规格为μF35V。

同步升降压控制器来自MERCHIP水芯电子,型号M,是一颗支持PD3.1协议的C+A独立双口充升降压SOC,芯片内部集成同步升降压控制器,集成MCU和快充协议功能,具备42V输入电压范围和3.3-28V输出。最大输出电流5A,支持双口功率动态分配和双口独立快充控制。

MERCHIP水芯电子MSOC芯片支持PD3.1,QC3.0,SCP,FCP,AFC等主流快充协议,外置MOS管和电感等元件即可组成完整的USB-C大功率快充解决方案,外置DC-DC可实现C+A双口独立快充。芯片内置环路补偿电路,具备完善的保护功能。

用于为SOC芯片供电的降压芯片,丝印2VJN。

4.7μH降压电感特写。

MERCHIP水芯电子M外置的同步升降压开关管来自万代半导体,型号AON,NMOS,耐压40V,导阻2mΩ,采用DFN5*6封装。

另外两颗MOS管型号相同,组成H桥用于同步升降压电压转换。

升降压磁环电感特写,多线并绕,外套热缩管绝缘。电感中心插入一颗热敏电阻用于检测温度。

检测电感温度的热敏电阻特写。

磁环电感与PCB板之间采用塑料板绝缘。

输出滤波电容规格为μF35V。

连接USB-A小板,进行功率自动控制的插针特写。

USB-C母座过孔焊接固定,橙色胶芯不露铜。

USB-A口降压电路背面一览,焊接保险丝,降压芯片和USB-A母座。

另一面焊接输入输出滤波电容和磁环电感。

输入端贴片保险丝特写。

输入端滤波电容规格为μF35V。

降压电感外套热缩管绝缘。

USB-A口输出滤波固态电容规格为μF25V。

连接USB-C接口小板的排针插座。

USB-A母座正负极加宽,支持大电流快充。

在USB-C和USB-A小板之间焊接一块小板,焊接LED数码管。

数码管采用过孔焊接。

全部拆解一览,来张全家福。

充电头网拆解总结

倍思这款W车充具备1C1A接口,USB-C接口支持28V输出,能够满足苹果MacBookPro笔记本电脑的快充,并且支持PPS快充,对安卓手机以及其他设备的快充支持也不错。USB-A口支持30W快充,双口同时使用时支持功率自动分配,满足手机和笔记本电脑同时充电需求。大功率输出,充分利用碎片时间充电。

充电头网通过拆解了解到,倍思这款车充采用两路独立的电路设计,其中USB-C口采用升降压电路,使用MERCHIP水芯电子快充放电平台——典型型号M进行同步升降压电压转换、协议以及MCU功能,集成度非常高。USB-A口采用降压电路。内部LED数码管也通过M进行数据采集和驱动。

车充内部采用三块PCBA焊接组成,元器件穿插布置,充分利用空间,布局紧凑。电感等发热元件涂有导热胶,增强散热能力。车充输入输出均采用固态电容滤波,磁环电感外套热缩管绝缘,内部做工和用料都很扎实。




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