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联想thinkplus口红电源拆解:内部设计精湛
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  • 2018年12月18日 06:57

GaN(氮化镓)功率器件被业界称为第三代半导体材料,可以被应用到充电器当中,但是因为成本价格问题,使用GaN的充电器还未普及。除了GaN(氮化镓)之外,还有一种可用于充电器的Coolmos功率器件也很不错,它兼顾了售价、设计、性能,比较均衡,适合运用在充电器等产品中。

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充电器开箱

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thinkplus充电器包装采用了天地盖设计的硬纸盒,顶盖为黑色,正面中间印制有充电器实图,下方是“thinkplus”Logo,左上角是产品名称。

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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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打开包装,一眼就能看见thinkplus充电器。包装内部设有塑托,对充电器起固定保护作用。

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盒内共有充电器、数据线、说明书三样物品。

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thinkplus充电器形状为长方体,十分修长,宛如一支口红。表面采用了两种不同的材质工艺,上半部分为哑光,下面部分为亮面,并且印制了带有小红点元素“thinkplus”Logo。充电器插脚不可折叠。

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thinkplus充电器的输出接口是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充电器三围大小:73mm*30mm*35mm。

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比苹果61W充电器小一半。

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重量为120.8g,比苹果61W充电器(208.2g)轻87g左右,携带更轻松。

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最后小编试了下把thinkplus充电器插在墙插中使用,完全没问题,不会自行掉落,但是不能随意乱动它。

二、thinkplus充电器测试

1、协议检测

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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。

【手机】

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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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在给戴尔XPS13充电时,电脑系统内会提示:不识别您连接到系统的C型USB设备的相关警告。小编充了个大约10分钟,并没有出现断开、打嗝的情况,当前电压20.34V,电流2.21A,功率45.1W,开启PD快充。

三、联想thinkplus充电器拆解

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刚开始使用尝试使用橡皮锤将充电器外壳的声波焊接砸开,但声波焊接非常牢固,直到端面盖板被砸出裂痕了也没有打开,最后不得已使用切割外壳的方式打开。

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打开端面盖板的时候,已经碎成了两片,隐约可见充电器内部的PCBA。

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映入眼帘的是USB-C接口,使用一块小的PCB板固定,竖直安装插在主控PCBA上,旁边是两颗固态电容,输出滤波之用;电容后面是黄色胶带部分为变压器。

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抽出内部PCBA模块,有四个面都使用散热片包裹,散热片分两块,其中一块散热片包裹了三个面,主要是用于变压器等插件元器件的散热。

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另外一块散热片为主控PCB板上的贴片元件散热,在散热片上贴了很多的胶带,用于绝缘。

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准备先把紧贴主控PCB板的散热片拆掉,在这块散热片的右下键有一个焊点,其余部分为导热胶贴合。

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卸下散热片,除了金属内侧还贴有一块塑料绝缘挡板,在靠近初级输入端的位置还加了绝缘胶带,保证绝缘可靠性。散热片与PCB板之间使用了两块粉色导热垫,其中一块是给初级开关管用的,另一块是给次级同步整流管用的,两个功率器件发热量比较大。

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清理完导热胶之后,整块主控PCB板看起来非常干净,黑油工艺,初次级之间印有“POWERLAND”字样;制板日期为2018年9月20日,非常新。接下来为大家详细介绍一下主控PCB板上的主要贴片元器件:

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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。通过查询充电头网了解到,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英飞凌IPL60R365P7详细规格参数。

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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英飞凌BSC098N10NS5详细规格资料。

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同步整流管上面丝印“IAZEH”的六角芯片为同步整流控制器,MPS美国芯源半导体的MP6908,Sot23-6,支持CCM。充电头网了解到,虽然通嘉科技和MPS都有初级PWM控制器和次级同步整流控制瓷器,但在联想thinkplus充电器中还是将初级PWM控制器和次级同步整流控制器分开成两家供应商。而在以往拆解的充电器产品中,也有不少品牌是采用了MPS的同步整流控制方案,得到了市场的认可。

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MP6908详细规格参数。

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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。充电头网了解到,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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型号为AON7544的输出开关MOS。以上就是主控PCB板上的主要贴片元件的介绍,下面继续拆解另外一块散热片。

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这块散热片使用了三个焊点固定,使用焊台一一解开。

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取下散热片之后,可以看到内侧对应变压器的位置贴有粉色导热垫。在初级插件元器件侧外围使用了一块塑料绝缘挡板,增强绝缘性能。

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取下塑料绝缘板,可见初级插件元器件之间使用了大量的导热胶,固定成一个整体,提高强度。

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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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两颗蓝色Y电容分别焊接在两侧是PCB板上,初级只使用了一颗电解电容,采用横向布置。输入大电容和变压器几乎占了PCBA三分之二的体积。

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电解电容固定在小块PCB板上,组成一个插件模块;PCB板上贴有粉色导热垫。

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粉色导热垫下面是初级整流桥。

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拆下初级电解电容及整流桥模块。

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清理完导热胶之后,可见电容品牌为AISHi艾华。

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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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继续拆下对侧的PCB模块,上面有共模电感,一颗Y电容以及一个慢熔保险丝。

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慢熔保险丝规格,3.5A 250V。

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输入端的安规X电容。

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尝试将固定USB-C接口的PCB板拆下来,但是没成功,只能将USB-C接口拆下来看看。

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变压器与PCB板之间也使用了大量导热胶。

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到此,充电器全部拆解完毕。

充电头网拆解总结

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。


文章出处:充电头网

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