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拆解报告:谷歌 Pixelbook 原装 45W USB PD 快充充电器

 jc_ipec 2019-09-14

说起 USB PD 快充,就不得不提到谷歌这家公司,因为谷歌在推动 USB PD 快充的普及还是花了不少力气的,比如谷歌要求使用其系统的手机就必须支持 USB PD 充电协议。

作为 USB PD 快充的先驱,谷歌早在 2016 年为大家带来一款标配 18W USB PD 充电器的手机 Pixel;并在 2017 年又发布了一款标配 45W USB PD 快充充电器的笔记本电脑 Pixelbook。此前,充电头网已经完成了对谷歌 18W USB PD 充电器的拆解分析;近期我们又拿到了一款 Pixelbook 的原装充电器,今天继续为大家带来这款产品的拆解。

一、谷歌 45W USB PD 充电外观

谷歌 45W USB PD 充电器采用纯白色外壳,整体呈方块状,横平竖直,棱角分明,看起来很硬朗。在充电器顶部印有谷歌的品牌 logo。

本次到手的这款充电器标配为英规插脚,其中第三只插脚为可收缩设计,插脚侧印着详细的产品参数。

产品型号:W16-145N5B,输出支持 100-240V~1.2A 50/60Hz,输出支持 5V/3A、9V/3A、12V/3A、15V/3A、20V/2.25A,最大输出功率为 45W。满足美国六级能效认证,并且已经通过了 CE 认证。

与我们常见的 USB PD 充电器不同,这款充电器的输出接口设置在侧面。

谷歌这款充电器的厚度略大于一元硬币的直径,主体机身长度相当于 3 个硬币的直径。

充电器净重在 131g 左右,拿在手上显得很扎实。

使用 ChargerLAB POWER-Z KT001 检测充电器的输出协议,显示支持 USB DCP,不支持其他常规的快充协议。

USB-C 口的 PDO 报文显示,支持 5V/3A、9V/3A、12V/3A、15V/3A、20V/2.25A,与标称的参数完全一致,协议版本为 PD3.0。该充电器仅支持 USB PD 一种快充协议,严格按照 USB-IF 协会的标准,不愧是谷歌出品。

二、谷歌 45W USB PD 充电拆解

从充电器的顶部打开外壳,可以看到内部 PCBA 模块,输出端采用了塑料骨架支撑。

抽出 PCBA 模块之后,可以看见内部 AC 插脚延伸出两根导线,用于给 PCBA 模块供电。

拧下插脚的固定螺钉,拆下 AC 插脚。

充电器内部的 PCBA 模块表面采用塑料档板和金属散热片覆盖,包裹非常严实。

背面同样采用塑料绝缘板搭配金属散热片的方式,实现整机的均匀散热。

充电器内部采用了大面积的散热片,满足大功率输出时的散热要求。拆掉散热片之后,可以看到 PCB 板正面的元器件之间注满了大量的导热硅胶。硅胶除了导热作用之外,同时还可以起到固定元器件的作用。

PCB 板背面的芯片上同样涂满导热硅胶。

USB-C 输出接口使用两颗螺钉固定在黑色塑料骨架上,加强结构强度。

拆下黑色塑料骨架,可以看到 USB-C 协议小板垂直焊接在主控 PCB 板上。

协议小板上设有一颗 USB PD 协议芯片,此外还有一颗 AOS 的 VBUS 开关管。

USB PD 协议芯片,来自伟诠 WT6615F。伟诠 WT6615F 是一颗支持 USB PD 3.0 规范和高通 QC3.0 和 QC4 技术的 USB PD 控制器,支持 DFP 下行端口(源)充电应用。高度集成的 WT6615F 可以应用于适配器、车充、移动电源等设备,同时伟诠 WT6615F 支持 USB PD 最新的 Programmable Power Supply(PPS)规范,通用于移动设备的直充方案。

充电头网了解到,采用伟诠 WT6615F 的产品还有AUKEY 27W USB PD 充电器ANKER 30W GaN 氮化镓充电器RAVPower 45W GaN PD 充电器紫米 18W USB-C PD 充电器摩米士 MOMAX UM10CN 18W PD 充电器QwTech 18W QC4+ 充电器等产品,是一颗非常成熟的 USB PD 协议芯片。

在协议芯片旁边是输出开关 MOS,AOSMD AO4447A    -15A/-30V SOP8 P 沟道 MOS 管场效应管。

USB-C 接口特写。

输入端从左到右依次为整流桥、电感、X 安规电容、AC 输入卡扣接口。由于 AC 输入接口旁边就是 USB-C 输出接口,所以在二者之间设置了塑料绝缘档板,避免 AC-DC 直通,损坏设备。

USB-C 协议小板旁边设置了一颗固态滤波电容,变压器采用 3M 胶带包裹,在硅胶下面为输入滤波铝电解电容,体积非常大,满足大功率的需求。

输入滤波铝电解电容,品牌为 SAMXON,规格为 400V 68 μ F。

输出滤波固态电容,规格 25V 680 μ F。

  变压器上贴标签。

输入整流桥。

安规电容。

去掉硅胶之后,可见延时保险丝,规格为 2.5A 250V。

初次级之间的蓝色 Y 电容,起到输出抗干扰作用。

Y 电容和输出固态滤波电容之间为次级同步整流管,来自英飞凌,型号 BSC098N10NS5。

英飞凌 BSC098N10NS5 规格资料。

去掉 PCB 板背面的导热硅胶,下面有几颗主要的控制芯片。

充电器采用 Richtek 立锜科技 RT7786 作为主控芯片。

立锜科技 RT7786 详细规格资料。充电头网了解到,该芯片此前已被华为 65W USB PD 充电器采用。

初级主控开关同样来自英飞凌,丝印 65E6380。

次级同步整流控制器,采用 MPS 美国芯源半导体的 MP6908。

MP6908 详细规格参数。充电头网了解到,MP6908 是一款应用比较广泛的同步整流控制器,目前已被联想 thinkplus USB PD 充电器 PA65AUKEY 27W USB PD 充电器联想 65W USB-C 电源适配器DHL USB PD 双口充电器MOMAX 66W USB PD 充电器等产品采用。

光电耦合器。

充电器全部拆解完毕。

充电头网拆解总结

谷歌 45W USB PD 充电器在外观上采用纯白色机身,棱角分明,看起来很硬朗,充电器表面为类似磨砂的处理工艺,手感舒适,并且比较耐磨损。性能方面,这款充电器作为 Pixelbook 的原装配件,仅支持 USB PD 一种快充协议,支持完成的 USB PD 输出电压档位。

充电头网拆解发现,谷歌这款充电器的用料和做工都非常扎实,初级采用立锜科技的主控芯片,次级采用 MPS 同步整流芯片,初级开关管和次级同步整流 MOS 管均来自英飞凌;输出协议控制则采用伟诠的 WT6615F 实现。同时,为了改善充电器在大功率工况下发热,内部主要发热元器件都采用大量了硅胶及金属散热片,让热量能够均匀的通过外壳扩散,保证产品的稳定性。

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