摘要:本期拆解的是安克PD3.1快充移动电源,这款移动电源内置24000mAh锂电池,并支持140W双向快充,搭配苹果MacBook笔记本电脑使用,可提供与原装充电器同样的快充体验。使用140W充电器,能够在30分钟内为移动电源充电70%,应急使用更加从容。液晶屏幕
前言
本期拆解的是安克PD3.1快充移动电源,这款移动电源内置24000mAh锂电池,并支持140W双向快充,搭配苹果MacBook笔记本电脑使用,可提供与原装充电器同样的快充体验。使用140W充电器,能够在30分钟内为移动电源充电70%,应急使用更加从容。液晶屏幕支持多种参数显示,便于使用者了解移动电源状态。
充电头网获悉,这款快充移动电源更换了内部的协议方案,使用了智融科技的SW2505快充协议芯片,实现了全部国产化的PD3.1大功率快充移动电源量产。SW2505已经通过了USB PD3.1 EPR认证,快充协议支持全面。下面就带来安克这款快充移动电源的拆解,一起看看内部的方案和用料。
安克140W快充移动电源开箱
包装盒正面印有ANKER品牌、产品名称以及外观,下方还有兼容苹果/安卓设备、24000mAh、最大功率140W、彩屏显示四大卖点。
包装盒侧面印有产品容量和接口输入输出参数。
包装盒背面印有产品卖点和注意事项。
包装内含移动电源,数据线,收纳袋和使用说明书。
附带线缆是CC线,线头外壳磨砂方便插拔,凹印ANKER品牌和140W MAX字样。
测得附带线缆长度约为63cm。
使用ChargerLAB POWER-Z KM003C测得线缆规格为50V5A,最大支持PD3.1的240W快充。
移动电源机身采用PC+ABS材质,边缘为曲面设计,握持手感舒适。
机身正面设有银灰色装饰板,上方内置彩色液晶屏幕,搭配侧边功能键可实现界面切换、涓流模式等丰富功能。
机身侧面设有功能按键。
机身顶部设有两个USB-C接口和一个USB-A接口。
接口内部设有安克特色蓝色胶芯。
机身背面印有产品参数信息。
产品参数特写
Anker 737 Power Bank (PowerCore 24K)移动电源
型号:A1289
电芯容量:24000mAh(4000mAh*6pcs)
锂电池能量:4000mAh 21.6Vdc / 86.4Wh
额定总输出:5V3A
额定容量:13500mAh
USB-C1输入/输出:5V3A、9V3A、15V3A、20V5A、28V5A
USB-C2输出:5V3A、9V3A、15V3A、20V5A、28V5A
USB-A输出:5V3A、9V2A、12V1.5A
总输出:140W Max
安克创新科技股份有限公司
点亮屏幕,显示移动电源剩余电量以及接口输出信息。
还可以显示温度,电池寿命,电池充电次数以及输入输出功率等信息。
使用游标卡尺测得移动电源机身长度约为156mm。
机身宽度约为54.8mm。
机身厚度约为49.7mm。
移动电源拿在手上的大小直观感受。
测得移动电源机身重量约为639g。
使用ChargerLAB POWER-Z KM003C测得USB-C1接口支持QC2/5、FCP、SCP、AFC、PD3.1、PPS、DCP、SAM 2A、Apple2.4A 充电协议。
PDO报文显示USB-C1接口具备5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A、28V5A五组固定电压档位,以及4.5-21V5A一组PPS电压档位。
另一个USB-C接口协议相同。
PDO报文也相同。
使用POWER-Z KM003C测试仪测试USB-A接口的快充协议,实测支持QC3.0、FCP、SCP、AFC、SFCP、DCP、SAM 2A、Apple 2.4A充电协议。
使用PD3.1充电器为移动电源充电,输入电压为27.5V,充电电流4.76A,充电输入功率约为131W,开启140W PD3.1快充。
安克140W快充移动电源拆解
看完了安克这款快充移动电源的外观展示和功能测试,下面就进行拆解,一起看看内部的方案和用料。
首先沿壳体接缝拆开移动电源外壳。
盖板内部粘贴石墨导热贴加强散热,电池通过胶水粘贴与盖板固定。
壳体内部设有电池组和PCBA模块。
PCBA模块使用螺丝固定。
用于固定PCBA模块的螺丝特写。
电池上使用胶水粘贴固定热敏电阻,用于检测电池温度。
拧下固定螺丝,拆下上层的PCBA模块,在电池组上还设有一块PCBA模块,为电池保护板。PCBA模块之间通过排针插接件连接,连接供电和USB-C2接口。
电池组保护板通过螺丝固定到框架上。
电池通过镍带点焊连接到电池保护板。
从壳体中取出电池组,电池组与壳体之间大面积打胶填充加固。
电池组为框架结构,电池放置在绝缘框架内部,并粘贴青稞纸绝缘。
电池通过镍带点焊连接。
移动电源内置6节21700电池,串联连接。
21700电池来自力神,型号LR2170LA,容量为4000mAh,标称电压3.6V,充电限制电压4.2V,支持6A充电电流和35A放电电流。
电池保护板设有USB-C接口,按键开关,电池保护芯片,电池均衡电路和电量计量芯片。
保护板背面没有焊接元件。
电池保护芯片来自创芯微,型号CM1361-BAT,是一颗支持6串电池组应用的电池保护芯片,支持电池均衡功能。芯片内置高精度电压检测电路和电流检测电路,可检测电池组中各节电池的电压,电流和温度,进行过充,过放,过流,过热以及电池组断线等保护功能,采用TSSOP16封装。
两颗电池保护管来自长晶科技,型号CJAC2R5SN04C,NMOS,耐压40V,导阻2mΩ,采用PDFNWB5x6-8L封装。
用于电池均衡的开关管和泄放电阻特写,上方开关用于控制保护板输出。
电池电量计来自赛微,型号CW2217BAAD,芯片内部集成16bit高精度ADC,支持使用1mΩ取样电阻,支持高侧和低侧应用,支持电池电压,电流,温度,SOC状态和循环次数报告,采用DFN12封装。
用于检测电池温度的NTC热敏电阻特写。
在上层的PCBA模块背面粘贴大面积导热垫,并涂有导热胶,为发热元件散热。
移动电源PCBA模块正面设有协议芯片,同步降压芯片,主控MCU,存储器,同步升降压控制器和同步升降压开关管等元件。
磁环电感打胶加强散热。
拆下三颗磁环电感,在电感下面设有同步升降压开关管和VBUS开关管。
主控MCU来自东软载波,型号ES32F3654LT,是一颗ARM Cortex-M3内核的MCU,主频可达72MHz,内部集成256KB FLASH和48K SRAM,内置12位ADC和DAC,内置比较器,支持温度检测,具备I2C,SPI,UART和CAN总线接口,采用LQFP64封装。
MCU外置的存储器来自兆易创新,型号为GD25Q64EWIG,是一颗8MB容量的NOR存储器,采用SPI接口,支持3.3V供电电压,采用WSON8封装,用于存储固件信息。
用于检测移动电源方向的加速度计来自MEMSIC美新,丝印655,型号MXC6655XA,是一颗数字三轴加速度计,采用LGA-12封装。
降压芯片来自德州仪器,丝印1N72,型号为LMR14010A,是一颗40V输入电压的降压转换器,芯片内部集成开关管,开关频率为700kHz,支持1A输出电流,内置补偿和软启动,支持过流保护和过热保护,采用TSOT-6L封装。
为MCU供电的稳压芯片来自乐山无线电,丝印8DP,型号为LR6375A50P,支持36V输入电压,输出电压5V,输出电流为250mA,采用SOT89封装。
一颗丝印0J5XS8 S2G2T的芯片特写。
对应电池组正极,设有11颗丝印40P68的MOS管,用于USB-C1、USB-C2和USB-A接口供电控制。
侧面设有三颗滤波电容。
下方一颗来自永铭,为VPX系列固态电容,规格为100μF 35V,用于电池端滤波。
同步升降压控制芯片来自SOUTHCHIP南芯科技,型号SC8815, 是一款带I2C接口的同步升降压充电控制器,同时支持电池反向放电工作。芯片支持VBAT电池端36V高压工作,因此在适配器电压高于、低于或者等于电池电压时,均能保证1-6节锂电池应用。
当工作系统需要电池提供能量时,SC8815也支持电池反向放电工作,输出设定的电压,并且放电最高电压可达36V。用户通过I2C接口可以很方便地选择充电/放电模式,设置充电电流、充电电压、反向放电电压、限流值、开关频率及其它参数等。
SC8815内部集成的10位ADC,可以方便用户实时检测读取VBUS/VBAT电压和电流,另外,SC8815还可以支持适配器和设备的插拔检测,最大限度的减少外围电路及PCB Space,使系统设计极大地简化。SC8815支持内部限流保护、过压保护、输出短路保护和过温保护,从而保证了各种异常情况下的安全。SC8815提供32脚的4x4 QFN封装。
南芯 SC8815 资料信息。
同步升降压开关管型号CJAC2R5SN04C,与电池保护管型号相同。
另一颗同步升降压开关管型号相同。
两颗同步升降压开关管型号相同。
两颗输出滤波电容特写,上方为永铭VPX系列固态电容,规格为100μF35V,下方为柏瑞凯VA系列固态电容,规格为150μF35V。
VBUS开关管来自长晶科技,型号CJAB3R9SN04C,NMOS,耐压40V,导阻3mΩ,采用PDFNWB3.3x3.3-8L封装。
滤波电容规格为47μF50V。
另一路USB-C接口同样使用南芯科技SC8815同步升降压控制器。
输入端滤波电容规格为100μF35V。
同步升降压开关管型号CJAC2R5SN04C。
共计四颗对应另一路输出。
两颗滤波电容规格分别为100μF35V和150μF35V。
VBUS开关管型号CJAB3R9SN04C。
升降压电感采用磁环绕制,双线并绕,外套热缩管绝缘。
USB-C接口协议芯片来自智融科技,型号SW2505,是一款集成PD3.1、QC、UFCS等全协议支持的低功耗控制器芯片,通过了USB PD3.1 EPR以及UFCS认证,支持DRP模式,内嵌MCU,拥有16路GPIO,C口支持在线升级,支持在线仿真调试,支持光耦/FB控制/I2C支持主从模式。
SW2505内部集成了高效的40MHz Cortex-M0处理器、大容量Flash和SRAM存储、多种通信接口(I2C、UART)以及GPIO和GPADC支持,具备低功耗设计,支持3.3~32V调压控制以及0.3~12A输出限流控制,具有多种反馈控制方式以及母线电压检测,内部集成CV、CC环路和VIN、VBUS快速放电以及NMOS驱动电路,为系统提供高度稳定和可靠的电源管理。
SW2505支持DPDM快充协议,允许充电器与设备之间进行双向通信、共享信息,支持BC1.2、PD3.1 DFP/UFP、DRP等规范以及集成Type-C接口逻辑,支持多种快充协议以及私有协议定制功能,支持死电池激活以及低功耗检测模式,可智能协调最佳充电参数,满足不同设备的需求,提供高效充电和数据传输。
智融科技 SW2505 资料信息。
充电头网通过拆解了解到,智融科技SW2505已被安克300W 288Wh直流便携储能电源,联想thinkplus 30W 5000mAh氮化镓二合一随身充Pro,特极客30W 42方块桌面充电器,一加SUPERVOOC 100W超级闪充移动电源,特极客30W 42方块桌面充电器等多款产品使用,此外智融的快充芯片还可用于USB PD快充移动电源、快充车充等领域。
用于USB-A接口的降压芯片使用智融科技SW3526,芯片内部集成3.5A高效率同步整流降压转换器,支持PPS、PD、QC、AFC、FCP、SCP、PE、SFCP、低压直充等充电协议,支持CC/CV模式,外部仅需少量器件,即可组成完整的高性能多快充协议充电解决方案。
得益于芯片的高集成度,SW3526将传统降压方案中协议芯片,同步降压控制器和降压MOS管全部浓缩集成在一个封装内部,极大的简化了多口快充的电路设计。
智融 SW3526 详细规格资料。
充电头网拆解了解到,智融SW3526已被航嘉100W氮化镓双认证安全快充、华科生230W 4C1A氮化镓桌面充、倍思30W超级硅Pro充电器、HYPER JUICE 100W氮化镓快充 、特斯拉Model 3/Y专用中控扶手箱数据恢复面板等多款产品采用,此外智融的快充芯片还可用于USB PD快充移动电源、快充车充等领域。
磁环降压电感外套热缩管绝缘。
输出滤波电容来自柏瑞凯,为VN系列贴片固态电容,规格为100μF16V。
VBUS开关管来自长晶科技,型号CJAB35N03S,是一颗耐压30V的NMOS,导阻5.2mΩ,采用PDFNWB3.3*3.3-8L封装。
两颗2mΩ取样电阻用于输出电流检测。
USB-C1接口设有NTC热敏电阻进行温度检测,实现过热保护。
USB-C2接口也设有NTC热敏电阻。
USB-C1与USB-C2母座采用过孔焊接固定,USB-A母座也为过孔焊接固定,内部为蓝色舌片。
液晶屏幕通过塑料框架固定。
全部拆解一览,来张全家福。
充电头网拆解总结
最后附上安克140W快充移动电源的核心器件清单,方便大家查阅。
安克140W快充移动电源内置24000mAh大容量电池组,并配有2C1A接口,其中单口最大输出功率为140W,支持同时为三台设备充电。移动电源机身设有液晶屏幕,能够显示电池电量,输出功率等参数,方便用户了解充电状态,增添产品卖点。
充电头网通过拆解了解到,这款移动电源内置6串21700电池,来自力神,单节电池容量为4Ah。移动电源内置两路同步升降压电路和一路同步降压电路,其中两路同步升降压电路采用南芯科技SC8815同步升降压控制器搭配智融科技SW2505协议芯片,同步降压电路使用智融科技SW3526同步降压芯片,分别用于两个USB-C和一个USB-A接口供电。
移动电源内部采用东软载波ES32F3654LT MCU用于整机控制,电池组使用创芯微CM1361保护芯片,并配有均衡电路,搭配使用赛微CW2217BAAD电量计进行电量检测。内部滤波电容来自柏瑞凯和永铭,开关管来自长晶科技。电池组采用塑料框架绝缘固定,PCBA模块填充导热胶和硅胶垫,内部做工扎实,用料可靠。
来源:充电头网