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關于40W超級充電器的介紹和分析

立錡科技 ? 來源:djl ? 2019-10-09 17:27 ? 次閱讀
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充電器的型號是 HW-100400C00,標簽表示它可以輸出 5V2A、9V2A 或 10V4A,最大功率為 40W,可在 100V-240V 全電壓范圍內工作,關于 SuperCharge 的部分我們就不多說了。

初看樣機內部的時候,我以為拔出板子會很費事,因為我看見了注膠的痕跡,里面還有白色的材料和外殼緊密聯結在一起,我開始還以為是灌膠呢!

其實是我完全誤解了它,拔出板子非常容易,拔出后才看出緊貼在外殼上的是一層具有緩沖作用的泡沫樣膠墊,外殼底部是完成連接作用的彈性金屬卡口和插腳固定裝置:

除去外殼,完整的板子便暴露在眼前:

其中最醒目的自然是用手寫著 F2 字樣的變壓器,我覺得它讓我吃了一驚,相比曾經拆解過的 65W PD 電源的變壓器設計實在是太簡單了:

沒有任何多余的東西,簡單支架護持著的兩片磁芯包裹著 PCB 構成的線圈伸出一寬一窄兩條腿,直接插入主板,在其背面的焊點上完成了簡潔的電路連接:

USB 插座的背面便是電源二次側的 PD 控制器 RT7205,它的右側是來自 ON 的 FDMS86101——100V60A、導通電阻 7.5m? 的 N-MOSFET,它將在 RT7205 的控制下完成同步續流功能。

RT7205 是相對我們已經介紹過的 RT7207 更新的產品,與其前輩相比,它的電路變化不大,但是起輸出阻斷作用的 MOSFET 已經變為 N 型,所以用它構成的系統之整體成本必然已經下行。下面的兩幅圖片,其一是 RT7205 產品規格書的首頁內容,其二是它在應用中的電路示意圖,僅供參考,需要了解更多信息的請到文末點擊“閱讀原文”前往立锜網站查詢

關于40W超級充電器的介紹和分析

立锜電源產品之強大并不僅僅局限于二次側的控制器,但在這款電源的一次側能找到的卻是英飛凌的產品,它長成下圖中的爬蟲似的樣子:

這顆初級側控制器的型號標識為 XDPS21061,我無法查到它的規格書,但從其引腳布置規律,可以找到一款與其相似的產品—— IDP2105,是一款可通過單引腳 UART 接口配置其參數的 PWM 控制器,它的在我看來翻譯得不太好的規格書將其定名為“強制頻率諧振式反激控制器”,書中提供的典型原理圖如下圖所示:

關于40W超級充電器的介紹和分析

與普通的反激控制器相比,IDP2105 的關鍵特征是引入了一個附加繞組,該繞組可在 DCM 工作期間強制插入一個脈沖使主繞組開關節點上的諧振電壓達到更低的程度,控制器可借此機會開啟主開關的導通周期以降低開關損耗。

關于40W超級充電器的介紹和分析

IDP2105 的這種嘗試自有其意義所在,但是它的實現相對復雜,很多參數需要特別配置,要掌握得恰到好處還是有一定難度的,所以我們可以預期將會有更新更好的產品來彌補這種缺陷。

IDP2105 的最高工作頻率為 132.6kHz-146.9kHz,而此款超級充的額定工作頻率為 130kHz,恰好處于其規格范圍內,與平板變壓器配合得恰到好處,又符合其設計小型化的需求,所以我覺得上述對其來源的評估是基本上不會有問題的,如果你有更好的看法也請提出來,我會非常高興看到你的反饋。

從使用平板變壓器、工作頻率為較高的 130kHz、嘗試使用諧振軟開關技術這些方法來看,華為在開發這款產品時的指導思想是要小型化,同時還要提高它的生產效率,提高產品的一致性,降低EMI問題出現的可能性。

要小型化就會提高產品的單位功率密度,此產品的外圍尺寸為 50mmX45mmX28mm,在同為 40W 輸出能力的產品中已經是業界的最小值,
要實現小體積,單靠變壓器的平板化并不足夠,初級側和二次側之間的隔離空間是可以打主意的地方,所以我們看見了前面圖片中 MOS 管上方的白色塑料件,它在覆蓋板面的同時還穿過板面,直達另一面所有元件的最高處,這樣就有效地延長了爬電距離,實現了有效的初次級隔離,而板面空間則有效地縮小了。

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