【沃尔德实业】案例拆解报告:正泰30W 2A1C快充转换器

应用案例2023-06-01 14:49:48

前言

 

正泰是国内知名的智慧能源解决方案提供商,集团布局智能电气、绿色能源、工控自动化、智能家居等多个产业板块,旗下产品涵盖工业和民用,具有不同行业的多个解决方案,不仅是民用电器,在工业方面也有深厚的布局。

 

充电头网拿到了正泰推出的一款插座转换器,这款转换器能够扩展出两个新国标五孔插孔和两个新国标两孔插孔,同时具备2A1C三个快充接口,支持30W输出功率,同时满足交流和直流输出扩展。下面就带来这款正泰这款插座转换器的拆解,看看内部的用料和做工。


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正泰30W快充转换器拆解

 

看完了正泰这款快充转换器的开箱和测试,下面就进行拆解,看看内部的设计和用料。

 

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首先拆下插座背面的盖板,露出内部PCBA模块和插座一体铜条。

 

 

插座内部上方为快充PCBA模块,下方为插座模块,采用一体铜条组成,并配有安全门。

 


盖板背面有隔离板,将快充PCBA模块与插座模块隔离开。

 

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快充PCBA模块通过导线与插座模块连接取电。

 


从壳体内部取出插座模块和快充PCBA模块。

 

 

插座模块由一体铜带组成,插脚和供电导线通过焊接连接。

 

 

使用游标卡尺测得一体铜条厚度约为0.46mm。

 

 

快充模块供电导线通过焊接连接,焊点饱满光滑。

 


导线外套热缩管加强绝缘。

 

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快充PCBA模块正面一览,左侧为交流输入端,焊接保险丝,NTC热敏电阻,共模电感,高压滤波电容,底部也焊接高压滤波电容,在右侧是变压器,通过白色胶水固定,右上角为输出滤波电容,左侧中心位置为协议芯片和USB母座。

 

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快充PCBA模块背面焊接整流桥,初级电源芯片,贴片Y电容,反馈光耦和同步整流芯片。PCBA模块初次级之间开槽,并利用壳体结构进行绝缘隔离。

 

通过对快充PCBA模块的观察发现,其采用反激开关电源宽电压输出,输出电压由协议芯片通过光耦反馈给初级主控芯片,调节输出电压为输出接口供电,实现单口快充,多口5V的输出策略。下面我们就从输入端开始了解整个快充模块的设计与用料。

 

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输入端导线冷压端子焊接,焊接保险丝,共模电感,NTC热敏电阻。

 

 

输入端延时保险丝规格为2A 250V。

 

 

NTC热敏电阻丝印5D-9,与保险丝串联,用于抑制插电的浪涌电流。

 

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输入端整流桥来自深圳市沃尔德实业有限公司,型号为WRMSB30M,规格3A1000V。这颗软桥通过较软的恢复曲线,比较平滑的关断特性,可以降低二极管结电容达到非常少的谐波振荡产生的效果。

 

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沃尔德WRMSB30M规格资料。

 

充电头网拆解了解到,采用沃尔德WRMSB30M的还有即刻65W 2C1A氮化镓快充充电器摩米士65W 2C1A氮化镓快充充电器麦多多30W 1A1C快充充电器等产品。

 

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高压滤波电容来自AiSHi艾华,三颗规格均为400V15μF。

 

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开关电源主控芯片采用必易微KP22035,这是一款针对离线式反激变换器,内部集成CoolMos的高性能电流模式 PWM 转换芯片。芯片采用绿色节能模式,打嗝模式,中载谷底导通模式等优化系统效率,可轻松满足六级能效要求。芯片支持8-75V的 VDD 供电,方便满足宽电压输出电源的要求。

 


KP22035 内置高精度的65KHz开关频率振荡器,集成了斜坡补偿,软启动,抖频技术,环路增益调节等功能。其系统的稳定性,可靠性,电磁兼容性得到极大的提升。


 

KP22035集成有完备的保护功能,包括:VDD 欠压保护(UVLO)、VDD 过压保护(VDD OVP)、输出过压保护(OVP)、输出欠压保护(UVP)、逐周期电流限制(OCP)、过载保护(OLP)、短路保护(SCP)、内置过热保护、前沿消隐(LEB)、CS 管脚开路保护等。

 

充电头网拆解了解到,采用必易微快充方案的产品还有奥源65W PD快充NEOQUICK 65W 2C1A三口快充宜丽客45W PD快充充电器THEONE 65W 1A1C快充充电器紫米20W快充努比亚22.5W方糖快充安克20W迷你充傲基20W迷你充品胜20W迷你充等,产品质量获得客户高度认可。

 

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为主控芯片供电的电解电容规格为50V10μF。

 

 

变压器磁芯采用胶带严密缠绕绝缘。

 

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贴片Y电容来自四川特锐祥科技股份有限公司,型号TMY1222M,具有体积小、重量轻等特色,非常适合应用于氮化镓快充这类高密度电源产品中。

 

特锐祥专注于被动元器件的研发、生产及销售,注册资本1亿元。旗下有自主电容品牌两类:SMD TRX及DIP TY电容器,TRX将致力于陶瓷材料的研究,以拓展更多品类的应用,为客户提供更多的解决方案。

 


充电头网了解到,特锐祥贴片Y电容除了被麦多多100W氮化镓OPPO 65W超级闪充氮化镓充电器联想90W氮化镓快充努比亚65W氮化镓充电器倍思120W氮化镓+碳化硅PD快充充电器等数十款大功率充电器使用外,也可应用于海陆通第一卫贝尔金等品牌20W迷你快充上,性能获得客户一致认可

 

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EL1019光耦用于输出电压反馈调节。

 

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同步整流芯片来自必易微,型号KP40512,是一颗带有快速关断功能的高性能同步整流芯片。芯片内置100V 10mΩ的同步整流管,支持DCM,CCM和QR工作模式,支持PD和QC充电器宽范围电压应用,支持高侧和低侧使用,无需辅助绕组供电,外围元件精简。

 

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两颗输出滤波固态电容来自云星,规格为470μF 25V,两颗并联。

 

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协议芯片采用云矽半导体XPD977,2A1C三口输出电压全部由这颗芯片控制。XPD977已经通过了USB PD3.0认证,TID:5594。支持XPD-LINKTM多芯片互联通信技术;支持QC2.0/3.0/3.0+、AFC、FCP、SCP、HVSCP、PD和PPS等快充协议,还支持小米CHARGE TURBO 27W协议、华为10V高压 SCP协议等。

 


 

云矽半导体XPD977内部集成 10mΩ VBUS 通路功率开关管,并且集成10mΩ电流检测电阻,内置VPWR和VBUS双放电通路。支持完善的保护功能,节省外围元件数量,简化电路,降低成本。采用QFN5X5-32封装。 

 

充电头网拆解了解到,云矽半导体XPD系列快充协议芯片已被公牛贝尔金联想诺基亚飞利浦傲基倍思品胜摩米士等多个品牌的数十款产品采用,抓住20-30W PD快充风口,富满集团云矽半导体单月PD协议芯片销量突破千万颗

 


USB-C母座焊接在垂直小板上。

 


USB-C母座数据引脚焊接TVS进行静电保护。

 


两个USB-A母座之间焊接两颗VBUS开关管,来自铨力,型号AP30P30Q,是一颗耐压30V的PMOS,导阻10mΩ,采用DFN3*3封装,用于接口输出控制。

 

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全部拆解一览,来张全家福。

 

充电头网拆解总结

 

正泰这款插座转换器,可以安装在墙壁三插插座上,将单个插座扩展出2A1C快充输出,以及两个新国标五孔和两个新国标两孔输出,相当于将插线板和快充充电器二合一,使用方便且更加整洁。USB-C快充支持30W输出,并支持PPS快充,对苹果和安卓手机充电兼容性都很好。

 

充电头网通过拆解了解到,正泰插座转换器采用模块化设计,内部插座模块和快充PCBA模块为独立区域结构。插座模块为一体铜条设计,通过焊接连接。插孔均配有安全门防止异物插入,避免触电,确保安全。


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