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ABB四位USB輸出18W PD快充插座

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        【中國插座網】

  在充電市場,絕大部分的充電器都是獨立設計的,并且需要外接電源供電。而放置在桌面上會占用一定的空間同時看上去也不太整潔,這對一些星級酒店、精裝別墅等高端場所來說是會破壞整體氛圍。

  針對于此世界500強的高端開關品牌ABB根據市場需求結合ABB品牌優勢研發出了一款新式的四位輸出USB充電插座產品外觀延續了傳統墻上插座的方正造型配備了2A2C四個USB接口僅需一根數據線即可充電十分方便。下面充電頭網就對這款產品進行拆解看看其內部如何設計。

  一、ABB快充插座外觀

  包裝盒采用紅白配色,右上角印有ABB品牌,整體設計十分簡約。

  側面印有產品的基本參數信息。

  打開包裝盒,插座使用塑料袋包裹防塵。

  包裝內全部東西一覽,包括USB插座、墻釘和產品合格證。

  插座白色外殼采用PC阻燃材質,表面亮面烤漆工藝處理,白色外殼長寬相等,造型方正扁平。機身右下角是ABB品牌,中心配有2A2C四個USB接口,接口旁都有標識,USB-C接口之間還有快充logo。

  機身外殼為黑色,使用螺絲連接固定在白色外殼上。黑色外殼周身設計有鏤空槽,幫助散熱,藍色接線柱用來連接火線和零線,通過螺絲壓緊固定。

  黑色外殼上標志有產品的參數信

  產品名稱:四位輸出USB充電插座

  產品型號:AF298

  輸入:220Vac 50/60Hz 1000mA Max

  每個USB-C口輸出:5V2.4A、9V2A、12V1.5A、15V1.2A、20V0.8A

  每個USB-A口輸出:5V1A

  產品尺寸:86*86mm

  北京市ABB低壓電器有限公司

  產品已經通過了CCC認證。

  使用ChargerLAB POWER-Z KT002檢測其中一個USB-C的輸出協議,顯示支持Apple 2.4A、Samsung 5V/2A和DCP協議,以及QC2.0/3.0、AFC、FCP多個快充協議。

  除此之外,其PDO報文顯示USB-C口還支持USB PD3.0快充標準,具備5V/3A、9V/2A、12V/1.5A、15V/1.2A、20V/0.8A五組固定電壓檔位,以及3.3-5.9V/3A和3.3-11V/2A兩組PPS電壓檔位。

  另外使用KT002檢測發現另一個USB-C口同樣支持Apple 2.4A、Samsung 5V/2A、DCP、QC2.0/3.0、AFC、FCP等協議。

  此外兩個USB-C口的電壓檔位也完全一樣。

  使用KT002檢測USB-A的輸出協議,顯示支持Samsung 5V/2A和DCP協議。

  另一個USB-A口經檢測發現也同樣只支持Samsung 5V/2A和DCP協議。

  二、ABB快充插座拆解

  拆掉螺絲將機身殼分開,USB模塊放置在黑色塑料殼凹槽里。

  USB模塊分為輸入輸出兩塊PCB板,板子間通過排針連接通電。

  將兩塊板子分開,輸入端元器件和輸出端電路板之間有黑色絕緣板隔離。

  輸入端正面一覽,很明顯可以看出采用的是三路電路設計。三路電路輸入端各配有工字電感和兩顆高壓電容進行濾波,此外USB-C電路上還能看見供電電容、PWM主控芯片和Y電容。

  輸入端PCB板背面一覽,設有三顆整流橋、兩顆光耦以及USB-A電路的PWM主控芯片。

  輸出PCB板背面一覽,右側是兩個USB-C口的同步整流輸出電路,設計布局完全一樣;左上角則是USB-A電路的次級同步整流芯片。

  輸出端一覽,USB-C電路和USB-A電路之間分界明顯,且間隔距離很大,便于使用。

  為了方便理解,可以將ABB四位輸出USB充電插座這款產品看成是兩個單C口充電器以及一個雙A口充電器的集合體。經過對PCB板電路分析發現,兩路C口充電器均采用開關電源寬范圍輸出,次級協議芯片控制輸出電壓的典型架構。

  得益于高集成應用方案的使用,即使是集成了三路電路,布局仍十分簡潔,并且很容易進行區分。此外兩個USB-C電路設計用料方面完全相同。那么下面我們就從輸入端開始一一了解各元器件的信息。

  輸入端藍色接線端子特寫。

  延時保險絲規格為3.15A 250V。

  壓敏電阻,10D431K,用于輸入過電壓防護。

  USB-C1電路分析:

  輸入端采用深圳市沃爾德實業有限公司的WRABS20M軟橋。這顆軟橋通過較軟的恢復曲線,比較平滑的關斷特性,可以降低二極管結電容達到非常少的諧波振蕩產生的效果。

  沃爾德WRABS20M規格資料。

  充電頭網了解到,采用該型號軟橋的產品還有POWER4 18W USB PD快充充電器、倍思18W USB PD快充充電器、白牌蘋果18W USB PD充電器等。同時沃爾德軟橋系列產品還被OPPO 50W餅干氮化鎵快充、努比亞1A1C 45W氘鋒氮化鎵快充、洛克65W氮化鎵PD快充、麥多多2C1A 65W氮化鎵快充等數十款產品采用。

  工字電感外套熱縮管。

  四顆艾華高壓濾波電解電容,規格均為400V 15μF,兩個一組并聯,分別為兩個USB-C電路輸入濾波。

  兩顆PWM主控芯片供電電容,同樣來自艾華,規格為100V 10μF。

  Lii力生美LN9T33HV主控芯片,內置開關管,適合寬輸出范圍快速充電器使用。

  力生美LN9T33HV資料信息。

  變壓器使用絕緣膠帶包裹,頂部貼有信息貼紙。

  億光EL 1019光耦,橫跨在初級和次級之間,用于初級次級通信,反饋調節輸出電壓。

  輸出抗干擾藍色Y電容特寫。

  力生美次級同步整流芯片LN5S21A,內置同步整流MOS和控制器,內置MOS耐壓105V,導阻10mΩ,可以提高整機轉換效率。

  力生美的LN5S21A詳細規格資料。

  充電頭網了解到,采用力生美LN5S21A的電源產品還有摩米士MOMAX Q.POWER Plug三合一充電器、睿高18W 1A1C USB PD快充充電器、百達星連P.T STARLINK三合一移動電源等。同時力生美的其它系列芯片在電源產品上也有廣泛應用。

  USB PD協議芯片采用慧能泰HUSB350。HUSB350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此前已被飛頻65W USB PD氮化鎵充電器采用,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。

  絲印7409的USB-C口輸出VBUS開關管。

  輸出濾波固態電容,規格為25V 470μF。

  USB-C母座特寫,垂直過孔焊接。

  USB-C2電路分析:

  輸入端沃爾德WRABS20M軟橋。

  工字電感外套熱縮管。

  力生美LN9T33HV主控芯片。

  變壓器特寫。

  億光EL 1019光耦。

  輸出抗干擾藍色Y電容。

  力生美次級同步整流芯片LN5S21A。

  慧能泰USB PD協議芯片HUSB350。

  絲印7409 輸出VBUS開關管。

  輸出濾波固態電容,規格為25V 470μF。

  USB-A電路分析:

  輸入端為沃爾德WRABS10M軟橋。

  工字電感外套熱縮管。

  艾華高壓濾波電解電容,兩個規格均為400V 10μF。

  PWM主控芯片采用芯朋微PN8370。PN8370集成超低待機功耗準諧振原邊控制器及650V高雪崩能力智能功率MOSFET,用于高性能、外圍元器件精簡的充電器、適配器和內置電源,并且是原邊反饋工作模式,可省去光耦和TL431,無需反饋電路。

  芯朋微PN8370資料信息。充電頭網了解到,采用芯朋微PN8370的產品還有天貓精靈M1原裝充電器、llano綠巨能魔方插座、努比亞5V2A電源適配器、羅馬仕4口USB排插等產品。

  變壓器特寫,頂部貼有信息標簽。

  輸出抗干擾藍色Y電容。

  次級同步整流芯片采用芯朋微PN8306M,內置15mΩ NMOS同步整流,適合5V適配器使用。

  PN8306M包括同步整流控制器及高雪崩能力功率MOSFET,用于在高性能AC/DC反激系統中替代次級整流肖特基二極管;并且內置電壓降極低的功率MOSFET以提高電流輸出能力,提升轉換效率,使得系統效率可以滿足6級能效的標準,且留有足夠的裕量;此外集成了極為全面的輔助功能,包含輸出欠壓保護、輸出過壓鉗位、防誤開啟等功能。

  輸出濾波固態電容,規格為6.8V 1000μF。

  USB-A母座垂直過孔焊接。

  全部拆解完畢,來張全家福。

  充電頭網拆解總結

  充電頭網通過拆解發現,ABB四位輸出USB充電插座采用三路電路設計,可以說是三個充電器的集合體。并且兩個USB-C電路設計完全相同,對稱性十分明顯。

  兩個USB-C電路,開關電源部分均采用的是力生美LN9T33HV+LN5S21A,集成度很高;然后由慧能泰USB PD協議芯片HUSB350控制輸出合適電壓。USB-A電路則采用芯朋微PN8370+PN8306方案,固定5V電壓輸出。得益于兩套高集成方案的使用以及合理的布局,即使是集成了三路電路,電路板看上去仍十分簡潔。

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