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目前蘋果已經(jīng)為最新的MacBook Pro 16寸配備了一款高達(dá)96W的USB PD快充充電器，成為百瓦快充行業(yè)的推動(dòng)者。2020年，100W快充產(chǎn)品也將進(jìn)入快速的發(fā)展階段。從充電頭網(wǎng)在CES2020展會(huì)上的報(bào)道數(shù)據(jù)來看，已經(jīng)20余款100W快充亮相，相比2019年同期，增長幅度高達(dá)500%。

充電頭網(wǎng)今天拆解這款美富達(dá)100W充電器也正是此前亮相CES2020的百瓦級(jí)快充之一。其配備兩個(gè)USB-C接口和兩個(gè)USB-A接口，其中兩個(gè)USB-C接口在單口輸出時(shí)均支持100W快充，當(dāng)兩個(gè)接口同時(shí)輸出時(shí)，兩個(gè)接口均支持60W輸出，綜合輸出功率為120W，滿足兩臺(tái)筆記本電腦的充電；兩個(gè)USB-A接口支持18W快充輸出，可同時(shí)滿足兩臺(tái)手機(jī)同時(shí)快充。

一、美富達(dá)100W 2A2C桌面快充充電器外觀

美富達(dá)100W 2A2C桌面快充充電器有黑色和白色兩種外觀。機(jī)身采用阻燃PC材質(zhì)，整體呈扁平設(shè)計(jì)，邊角均為圓弧過渡；正面印著USB-C PD以及QC3.0快充認(rèn)證標(biāo)識(shí)。

作為一款桌面多口充電器，這款產(chǎn)品采用了線纜與機(jī)身分離的設(shè)計(jì)，輸入采用常規(guī)的“8”字電源線接口。

輸出端配備兩個(gè)USB-C接口和兩個(gè)USB-A接口，其中兩個(gè)USB-C接口支持USB PD3.0快充，單口最大功率為100W；兩個(gè)USB-A接口支持QC3.0快充，最大功率18W。

充電器背面印著產(chǎn)品參數(shù)信息，產(chǎn)品型號(hào)：PD-048PT；輸入：100-240V ~ 50/60Hz 1.8A；單口輸出時(shí)，USB-C1和USB-C2均支持：5V/3A、9V/3A、12V/3A、15V/3A、20V/5A（100W Max），USB-C1和USB-C2同時(shí)輸出時(shí)均支持：5V/3A、9V/3A、12V/3A、15V/3A、20V/3A（60W Max），兩個(gè)USB-A接口均支持：5V/3A、9V/2A、12V/1.5A（18W MAX）；PPS電壓：3.3-20V/5A；所有接口的總輸出為100W。產(chǎn)品已經(jīng)通過了CE、FCC、RoHS認(rèn)證。

充電器厚度與一元硬幣直徑相當(dāng)。

在不含線纜的情況下，充電器機(jī)身凈重約為304g。

接上電源之后，接口側(cè)的條形LED指示燈亮起藍(lán)光。

使用ChargerLAB POWER-Z KT001檢測(cè)USB-C1接口的輸出協(xié)議，顯示支持USB DCP、QC3.0、QC2.0。

USB-C1接口的PDO報(bào)文顯示，支持5V/3A、9V/3A、12V/3A、15V/3A、20V/5A五組固定電壓檔位，以及一個(gè)PPS電壓檔位：3.3-20V/5A。

繼續(xù)檢測(cè)USB-C2接口的輸出協(xié)議，顯示支持USB DCP、QC3.0、QC2.0。

USB-C2接口的PDO報(bào)文顯示，同樣支持5V/3A、9V/3A、12V/3A、15V/3A、20V/5A五組固定電壓檔位，以及一個(gè)PPS電壓檔位：3.3-20V/5A。

USB-A1接口支持Apple 2.4A、USB DCP、QC3.0、QC2.0、AFC、FCP、SCP等協(xié)議。

USB-A2接口同樣支持Apple 2.4A、USB DCP、QC3.0、QC2.0、AFC、FCP、SCP等協(xié)議。

二、美富達(dá)100W 2A2C桌面快充充電器拆解

從充電器的輸出接口側(cè)打開超聲波焊接的面板之后，可以看到4個(gè)輸出接口以及一顆電源指示燈。在接口附近設(shè)有輸出濾波固態(tài)電容。

PCB板正面采用了一塊大面積的金屬散熱片，并在散熱片和元器件之間使用絕緣板隔離。

散熱片側(cè)面固定在PCB板上。

拆下PCB板正面的金屬散熱片，可見PCB板有APFC升壓電感和變壓器，單路定壓輸出。

變壓器周邊使用大量注膠處理，為了壓縮充電器整體體積，正面的一顆大電容采用臥置。此外，輸入端設(shè)有兩級(jí)共模電感，用于濾除EMI電磁干擾；次級(jí)側(cè)采用二次降壓的架構(gòu)，可以更好的兼容多電壓多路同時(shí)輸出。

次級(jí)側(cè)正面除了四顆接口之外，還有4個(gè)電感線圈、6顆固態(tài)電容以及2顆電解電容。

6顆輸出固態(tài)電容為同一規(guī)格25V 330μF，均來自JSH益陽萬京源電子有限公司；其中兩個(gè)USB-A接口各設(shè)一顆，兩個(gè)USB-C接口各設(shè)兩顆。四顆降壓電感均使用注膠固定，USB-C接口的降壓電感采用多線并繞，降低趨膚效應(yīng)。

兩顆電解電容用于開關(guān)電源輸出濾波，規(guī)格均為25V 1000μF，兩顆并聯(lián)。

兩個(gè)USB-C接口分別使用一塊協(xié)議小板板焊接在主控PCB板上，并在USB-C接口側(cè)分別設(shè)有一顆協(xié)議芯片。

兩塊PCB板上的USB PD快充協(xié)議芯片均為通嘉科技的LD6610。這是一顆高度集成的USB Type-C PD控制器，內(nèi)部整合了MOSFET控制電路及微控制器，采用嵌入式8位MCU來處理USB PD協(xié)議，可支持QC4/4+、QC3.0、QC2.0等快充標(biāo)準(zhǔn)。并且支持USB-PD PHY、線補(bǔ)、電壓監(jiān)控、電流監(jiān)控及溫度監(jiān)控等功能。

同時(shí)，Leadtrend通嘉科技LD6610支持USB PD 3.0（PPS）協(xié)議，以9V APDO為例，具備5V、9V兩個(gè)固定電壓輸出檔位以及3.3V~5.9V與3.3V~11V可調(diào)電壓輸出范圍（20mV步進(jìn)），最大輸出功率27W（定功率）。并通過了USB IF協(xié)會(huì)的認(rèn)證，芯片的兼容性能具有足夠的保證。

值的一提，Leadtrend通嘉科技LD6610GJ SOP-10封裝是業(yè)界第一個(gè)用10個(gè)腳位實(shí)現(xiàn)PD+PPS+QC4完整功能，大大提升客戶精簡設(shè)計(jì)與PCBA空間。

協(xié)議小板背面均有一顆輸出VBUS開關(guān)管和輸出電流采樣電阻。

兩顆VBUS開關(guān)管型號(hào)一致，均為威兆半導(dǎo)體的VS3508AS，P-MOS。

威兆VS3508AS規(guī)格資料。

輸入端居中為8字線的母座，左側(cè)為濾波電路，右側(cè)的功率MOS有金屬散熱片。

8字線母座旁邊是一顆4A延時(shí)保險(xiǎn)絲。

來自JURCC廣東捷威電子有限公司的X電容。

輸入整流橋GBU1510，15A，耐壓1000V。

紅色的薄膜濾波電容，同樣來自捷威電子，一共兩顆，0.47μF。

另外一側(cè)還有一顆綠色的諧振電容。

臥置的輸入濾波電解電容，工作溫度：-40~105℃。

電容規(guī)格450V 82μF。

兩個(gè)變壓器之間設(shè)有一顆Y電容，來自STE松田電子。

初級(jí)側(cè)一共設(shè)置了三顆AuSemi的高壓MOS管，型號(hào)Au12NM65TF，TO220F封裝，耐壓650V，導(dǎo)阻320mΩ。其中一顆為PFC升壓開關(guān)管，另外兩顆均為初級(jí)開關(guān)管。

AuSemi Au12NM65TF。

LLC諧振電感，貼有標(biāo)簽TH-190830PR。

主控芯片供電電容，該充電器一共使用了三顆。

PCB板背面次級(jí)側(cè)貼有導(dǎo)熱墊，初級(jí)側(cè)兩顆芯片。初級(jí)側(cè)和次級(jí)側(cè)之間設(shè)有充足的安全間距，并在變壓器所在的位置將PCB板鏤空。

初級(jí)側(cè)較小的一顆八角芯片TEA19162是一個(gè)PFC控制器，來自NXP恩智浦，用于將整流濾波后的電壓升壓，進(jìn)行主動(dòng)功率因數(shù)校正，內(nèi)部集成X電容放電元件，無需外部元件，集成軟啟動(dòng)和關(guān)斷，支持高精度穩(wěn)壓升壓，并且內(nèi)置多重完善的保護(hù)功能。

恩智浦TEA19162規(guī)格資料。

芯片TEA19161T為LLC控制器，與TEA19162組成帶APFC的開關(guān)電源，用于提高電源轉(zhuǎn)換效率。

恩智浦TEA19161T介紹資料。

次級(jí)側(cè)采用恩智浦TEA1995的同步整流控制器，用于LLC雙繞組同步整流。

恩智浦TEA1995規(guī)格資料。

恩智浦的GreenChip電源解決方案TEA19161+TEA1995平臺(tái)設(shè)計(jì)簡單，具有業(yè)界領(lǐng)先的低負(fù)載下的效率，可以在整個(gè)負(fù)載范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)極高效率（特別是10-30%輕載條件下），輕松達(dá)到能效規(guī)范的要求，包括能源之星v6、CoC 2級(jí)、80+白金和EuP Iot6。此外，采用TEA19161的電源還具有低于75mW的低空載功耗，達(dá)到并超出能源之星、DoE、CoC 2等標(biāo)準(zhǔn)的要求。相比反激式式拓?fù)洌琇LC諧振拓?fù)淠軌蚋菀诐M足共模噪聲要求，還能達(dá)到200%峰值功率要求。

TEA19161+TEA19162+TEA1995T方案的參考電路圖。

清理掉導(dǎo)熱硅膠墊，次級(jí)側(cè)為兩顆同步整流MOS管，兩顆英集芯的協(xié)議芯片IP6527以及兩顆南芯的同步降壓芯片SC8102。英集芯IP6527和南芯SC8102均為內(nèi)置MOS設(shè)計(jì)，導(dǎo)熱墊可以有效地幫助其散熱。

在導(dǎo)熱墊下面是兩顆同步整流MOS管，型號(hào)一致，絲印60N101TG 1GLJ1。

在同步整流MOS下方的是兩顆英集芯的協(xié)議芯片IP6527，分別負(fù)責(zé)一個(gè)USB-A接口的輸出控制。這是一款集成同步開關(guān)的降壓轉(zhuǎn)換器、支持14種輸出快充協(xié)議、支持Type-C輸出和USB PD2.0/PD3.0(PPS)協(xié)議的SoC；英集芯IP6527采用內(nèi)置功率MOS管設(shè)計(jì)，輸入電壓范圍是8.2V到32V，輸出電壓范圍是3V到20V，最大能提供45W的輸出功率，能夠根據(jù)識(shí)別到的快充協(xié)議自動(dòng)調(diào)整輸出電壓和電流。

英集芯IP6527詳細(xì)規(guī)格資料。

另一顆英集芯IP6527。

在USB-A接口輸出協(xié)議控制芯片左側(cè)，還有兩顆南芯的同步降壓控制器SC8102。該芯片提供32pin 5*5 qfn封裝，是一顆4-36V寬電壓輸入的雙輸出同步整流降壓轉(zhuǎn)換器，支持5V電壓輸出或者設(shè)置其他輸出電壓；可提供高精度輸出電流限制，當(dāng)其中一路過流時(shí)進(jìn)入恒流模式。

南芯SC8102總輸出功率可由電阻設(shè)置，便于恒功率輸出；支持線損補(bǔ)償，可編程的頻率設(shè)置和工作模式選擇；支持完整的保護(hù)功能，包括過電壓、過電流保護(hù)，短路保護(hù)和過熱保護(hù)，適用于車充，多口墻充，hub和工業(yè)應(yīng)用，這里配合LD6610降壓輸出。

南芯SC8102詳細(xì)規(guī)格資料。

充電器全部拆解完畢。

充電頭網(wǎng)拆解總結(jié)

美富達(dá)100W USB PD快充充電器采用線纜與機(jī)身分離式設(shè)計(jì)，主體機(jī)身酷似一款移動(dòng)電源。輸入采用8字線，方便客戶根據(jù)不同的是地區(qū)更換相應(yīng)的插腳規(guī)格，輸出接口采用2A2C設(shè)計(jì)，雙USB-C接口可以同時(shí)為兩臺(tái)筆記本電腦分別提供60W的充電功率。同時(shí)也可以滿足四臺(tái)設(shè)備的充電需求，比較適合居家辦公等場(chǎng)景。

充電頭網(wǎng)拆解發(fā)現(xiàn)，這款充采用了二次降壓的輸出方式，AC-DC部分為LLC架構(gòu)，采用全套恩智浦方案，固定電壓輸出。DC-DC部分的四個(gè)接口均為獨(dú)立同步整流降壓輸出，其中兩個(gè)USB-C接口分別采用南芯同步整流降壓芯片SC8102搭配通嘉科技的認(rèn)證協(xié)議芯片LD6610實(shí)現(xiàn)100W快充輸出；兩個(gè)USB-A接口則分別選用一顆英集芯的高集成協(xié)議芯片IP6527控制。芯片均選擇業(yè)界知名品牌，性能有保證。

充電器輸入端采用兩級(jí)共模電感，輸出采用四顆萬京源固態(tài)電容濾波；除了三顆功率MOS均增加金屬散熱片外，PCB模塊外圍還使用了大面積的金屬散熱片，保證大功率輸出時(shí)散熱性能，做工扎實(shí)。

拆解報(bào)告：美富達(dá)100W USB PD桌面快充充電器

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專題報(bào)道

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