東莞銘普光磁股份有限公司成立于2008年6月,并在2017年9月成功上市,是一家集研發、生產、銷售、服務于一體的高新科技企業,主要產品有磁性元器件、光通信部件、新能源供電系統、消費電源、塑膠成型及五金沖壓件產品。
面對由iPhone 12系列發布帶來的20W PD快充市場,銘普光磁針對性的推出一款全新的20W PD快充充電器。該款充電器除了支持蘋果20W PD快充外,還兼容QC、AFC、FCP等多個主流快充協議,能夠滿足包括iPhone 12新機在內的多種品牌手機快充需求。下面充電頭網就對這款充電器進行詳細拆解,看看其設計做工如何。
一、銘普光磁20W快充充電器外觀

充電器有黑、白、粉三種配色可供選擇,機身小巧扁平,整體設計風格簡約。

充電器采用PC(V0級防火)材質外殼,輸入輸出端外殼磨砂處理,輸出頂面中心配有一個USB-C插孔,黑色膠芯。

腰身各面之間過渡圓潤,且外殼上端是亮面設計,下端則是磨砂處理,造就不同的使用手感。

機身正面靠近輸入端處凹印有“20W”字樣。

輸入端配備固定式國標插腳,從側面看去,機身方正扁平。

輸入端外殼上標注有充電器參數信息
型號:MCCS-12016720P0
輸入:100-240V~50/60HZ 0.5A
輸出:5V3A、9V2.22A、12V1.67A
制造商:東莞銘普光磁股份有限公司
產品已經通過了3C認證和VI級能效認證。據了解,該款20W PD快充充電器按照5000米海拔的標準做的安規設計。

使用游標卡尺實測充電器機身長度為46.4mm。

寬度為37.6mm。

厚度為21.9mm。

和蘋果20W充電器大小直觀對比,這款充電器還要小一些。

機身厚度也比一元硬幣直徑小一點。

拿在手上的直觀感受。

充電器凈重約為43g。

使用ChargerLAB Power-Z KT002讀取USB-C口的輸出協議,顯示支持Apple2.4A、Samsung 5V/2A和DCP協議,以及QC2.0/3.0、AFC、FCP、PD3.0和PPS多個快充協議。

此外,PDO報文顯示USB-C口還具備5V3A、9V2.22A、12V1.67A三組固定電壓檔位,以及3.3-5.9V3A和3.3-11V1.6A兩組PPS電壓檔位。
二、銘普光磁20W快充充電器拆解

將輸出端外殼拆開,邊緣采用超聲波焊接封裝。

取出PCB板,機身殼內插腳和金屬彈片壓接,通過彈片和PCB板接觸進行通電。

PCB板正面一覽,初次級之間設有隔離板,變壓器和電容打膠固定。

PCB板背面一覽,初次級之間分界明顯,Type-C母座與初級之間開有鏤空槽并放置隔離板。板子背面只有整流橋以及初次級芯片,集成度高外圍精簡。
經過對充電器電路觀察分析發現,銘普光磁20W USB PD快充充電器采用開關電源寬范圍輸出,協議芯片通過光耦控制輸出電壓的典型架構。下面我們就從輸入端開始一一了解各元器件。

輸入端一覽,中間設有保險絲。

延時保險絲特寫,規格為2A 250V。

輸入端RABS210整流橋。

PCB板側面一覽。

工字電感外套熱縮管。

兩顆高壓濾波電解電容來自艾華,規格一樣都是400V 15μF。

另一側設有主控芯片供電電容和變壓器。

來自艾華的PWM芯片供電電容,規格為50V 4.7μF。

充電器主控芯片采用無錫硅動力SP6649DF。這是一顆電流模式PWM控制芯片,內置650V耐壓的超級硅功率管,可以工作在綠色模式,以此來減小輕載時的損耗,提高整機的工作效率;內置多種保護,通過內部的圖騰柱驅動結構可以更好的改善系統的EMI特性和開關的軟啟動控制;采用SOP8封裝。
據了解,硅動力SP6649DF內置8A超級硅功率管,可支持最大30W PD快充的開發。用于20W PD快充產品中,可以滿足45℃環溫的安規測試需求。

硅動力SP6649DF資料信息。

變壓器特寫,頂部噴碼有信息,EE17磁芯,生產日期20年43周。

輸出端一覽,USB-C母座使用協議小板垂直焊接,并和左側固態電容做了隔離處理,小板右側設有光耦和Y電容。

PC817C光耦特寫,用于初級次級通信,反饋調節輸出電壓。

旁邊藍色Y電容特寫,用于輸出抗干擾。

次級同步整流芯片采用硅動力SP6516F,內置耐壓60V的NMOSFET同步整流開關,且具有極低的內阻,典型RdsON低至11mΩ,可提供系統高達3A的應用輸出,工作電壓范圍寬,支持多種工作模式,應用方便。

硅動力SP6516F資料信息。

同步整流輸出濾波固態電容,兩顆規格均為16V 330μF,來自AiSHi艾華。

將協議小板拆下,正面設有USB母座和輸出VBUS開關管。

背面設有一顆協議芯片和輸出電流采樣電阻。

USB PD協議芯片采用慧能泰HUSB350。這是一顆高性能、高集成度的USB TypeC Power Delivery(電力傳輸)控制器。它集成了 PD2.0、PD3.0、PPS、QC2.0/3.0、AFC、FCP、BC1.2、DCP、5V/2.4A等充電協議。HUSB350適用于電源適配器、車載充電器、移動電源等應用場合;支持SOP-14L和QFN-16L兩種封裝形式。

慧能泰HUSB350資料信息。
充電頭網鏈接到,慧能泰HUSB350此前已被柚比18W快充充電器、洛克65W氮化鎵PD快充、飛頻65W USB PD氮化鎵充電器、ABB四位USB輸出18W PD快充插座采用,此外,慧能泰的PD快充協議芯片已被京東京造、貝爾金、圖拉斯、南孚等眾多品牌的數十款產品采用。

輸出VBUS開關管特寫,來自深圳深愛半導體,型號為SI60P030。

USB-C母座特寫。

全部拆解完畢,來張全家福。
充電頭網拆解總結
銘普光磁20W USB PD快充充電器采用方塊造型設計,整體小巧扁平。機身殼表面是亮面和磨砂結合設計,可以獲得不同的使用體驗感。輸入端配備固定式插腳。USB-C口支持QC2.0/3.0、AFC、FCP、PD3.0和PPS多個快充協議,具備9V2.22A和12V1.67A電壓檔位,即使多款iPhone機型已不再標配充電器,這款產品也能滿足它們的快充需求,此外也能滿足其它品牌安卓手機充電需求,適用性廣泛。
充電頭網通過拆解發現,這款充電器開關電源采用硅動力SP6649DF+SP6516F方案,集成度高、可有效精簡電路降低成本,主控芯片內置超級硅,具有轉換效率高、發熱低等特點;輸入輸出均采用全系艾華電容濾波,同時還選用了USB-IF協會認證芯片HUSB350控制電壓輸出,保證兼容性。總的來說,整套方案用料相當給力。
值得注意的是,這套20W PD快充方案并未跟風追求極致的小體積,而是從芯片用料到PCB結構布局,都充分考慮了產品的散熱問題,所以即使長時間滿載輸出,充電器的外殼溫度都不會過高,帶給用戶不一樣的使用體驗。


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