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華為40W 超級快充充電器HW-100400C00拆解報告

   在華為Mate 20全球發布會上,除了麒麟980與浴霸4攝外,手機的充電性能也發生了比較大的變化,Mate 20系列最大配備4200mAh電池,是全球首款支持反向無線充電的手機,并且還支持40W超級快充。下面我們就跟隨小編的鏡頭一起來看看華為這款40W超級快充充電器的內部結構到底怎樣吧。
 
  一、華為40W超級快充外觀
華為40W 超級快充充電器HW-100400C00拆解報告
  華為這款40W超級快充充電器采用阻燃PC+ABS外殼,白色外觀,并配國標兩孔插腳。
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  充電器外殼沿用了此前的設計,兩側有凹陷設計,方便用戶插拔受力。
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  充電器參數展示,HUAWEI SuperCharge Max 40W,型號HW-100400C00;輸入100-240V 50/60Hz 1.2A;輸出5V/2A、9V/2A、10V/4A Max;華為技術有限公司制造。
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  單口USB-A輸出,接口上方印有“HUAWEI”的logo。
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  USB-A輸出接口特寫,接口內采用白色舌片,四個彈片,最外側的兩根彈片加寬,降低阻值,便于大電流通過。
 
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  左邊是蘋果12W充電器,右邊是華為40W超級快充充電器。兩者體積相差不大,功率卻相差3倍多,猜想華為這款充電器是用了某些黑科技。
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  充電器凈重86g。
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  使用專業測試工具ChargerLAB POWER-Z FL001SUPER檢測這款充電器的快充協議,顯示支持QC2.0、FCP、SCP三種協議。
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  使用這款充電器給華為SuperCharge移動電源充電,測的得充電電壓約4.48V,電流約4.14A,充電功率約18.58W,進入低壓SCP模式。由于充電器最大標稱電流為4A,所以給這款移動電源充電時沒有達到22.5W滿速狀態。
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  給華為Mate 9充電時,充電電壓約4.45V,充電電流約3.86A,充電功率約17.2W。
 
  二、華為40W超級快充拆解
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  華為這款40W超級快充充電器外殼的超聲波焊接工藝非常好,很牢固。嘗試直接從焊接處撬開,但是沒成功,只能使用鋼鋸手工鋸開外殼。
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  當鋸開外殼后發現,充電器內部結構與外殼之間打了很多白色的灌膠加強固定,內部PCBA根本沒辦法取出來。
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  使用鋼鋸繼續分解外殼,將外殼的一個側面切開。
 
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  切開外殼的一個側面之后,發現白色灌膠也不是特別多,就外側有一些,里邊還是挺干凈的。
 
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  切開外殼的兩個面之后,取出內部PCBA就容易多了。
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  給充電器外殼的內部一個特寫,里面的結構不是特別復雜,插頭壓接金屬片接觸到PCBA供電。
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  內部PCBA模塊,可以看到輸出接口附近的元器件之間注滿了白色灌膠;正面有一塊白色泡棉,防止電容漏液導致初次級漏電,高可靠,安全性強。
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  PCBA輸入端注滿黑色導熱膠,這一側的膠水很有型,看起來很養眼。同時也可以與外殼緊密貼合,起到良好的導熱作用。
 
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  輸入側導熱膠給PCBA預留了兩個取電的位置。
 
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  黑色導熱膠很脆,可以比較容易的從PCBA上分離開來。
 
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  PCBA正面一覽,輸出端采用了兩顆固態電容濾波,規格16V 680uF。USB-A母座上絲印“180713”字樣,母座后面膠水固定了絕緣隔離板,將初級次級分隔開。
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  慢慢的清理掉輸出端元器件之間的白色灌膠,并拆掉初次級之間的塑料絕緣板。
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  PCBA側面有兩顆藍色Y電容,用于避免輸出干擾。
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  清理掉導熱膠之后,PCBA看起來就更加干凈了。
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  撥去黑色外套,露出兩顆綠色元器件,其中較小的一顆是NTC熱敏電阻,減小上電浪涌,另外一顆是壓敏電阻,用于過壓保護。
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  黑色方塊狀的是慢熔保險絲,2.5A250V,旁邊有一顆共模電感線圈,固態電容左側可以看到PCBA鏤空,絕緣設計到位。
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  USB-A接口特寫,采用的是防水結構設計。
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  華為超級快充的變壓器部分,外觀看起來特別像一塊PCBA,業界稱之為“平板變壓器”,垂直焊接在主PCBA上面。表面印有兩行噴碼,第一行是“HIG-B036-H1”,第二行是“HIG 180811”。
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  拆掉變壓器部分,緊貼變壓器的是初級主控開關管,使用散熱鐵片包裹得非常嚴實。
 
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  華為40W超級快充充電器內部的黑科技,扁平輕薄設計的變壓器,體積非常小,這是這款充電器在保證大功率的前提下仍能夠做到小體積的主要原因。
 
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  變壓器另外一面。
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  變壓器外圍有一個塑料外殼,包裹了大約半個變壓器,加強絕緣。
 
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  這款充電器的變壓器與此前見到的充電器完全不一樣。變壓器外層黑色磁芯為鐵氧體材料。
 
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  變壓器PCBA比較厚,中間鏤空,從面外面可以看見里面的環形印制電路,這里的印制電路實際上就是變壓器線圈。
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  拆完變壓器,我們繼續來分解初級主控開關管,首先拆掉外圍的散熱鐵片。
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  拆掉初級開關管,發現是來自ST意法半導體,13N65。
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  一顆小體積電容,來自AiSHi艾華,規格100V 10uF。
 
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  另外三顆大體積電解電容均來自CapXon臺灣豐賓,規格均為400V 22uF,耐高溫125℃。
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  PCBA背面一覽,有多顆貼片元器件。
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  首先看到的是輸入端整流橋,3A耐壓1000V。
 
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  絲印“XDPS21061”為英飛凌提供的初級側控制芯片。由于這可料是比較新,沒有找到詳細的規格書,但從其引腳布置規律找到一款與其相似的產品IDP2105。這是一款可通過單引腳UART接口配置其參數的PWM控制器,規格書中提供的典型原理圖如下圖所示:
 
華為40W 超級快充充電器HW-100400C00拆解報告
  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。
 
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  IDP2105的最高工作頻率為132.6kHz-146.9kHz,而華為這款超級快充充電器的額定工作頻率為130kHz,恰好處于其規格范圍內,與平板變壓器配合得恰到好處。并且還符合小型化的設計需求。
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  另外有一顆絲印“3J86W”的六角芯片;旁邊的光耦在鋸開外殼的時候被刮花,億光EL1018,用于反饋調節輸出電壓。
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  絲印“8S=5F R20GC AP1”是華為超級快充的協議識別芯片,由立RICHTEK立锜科技提供,芯片實際型號為RT7205,它的左側是來自ON安森美的同步整流管FDMS86101,是一顆100V/60A、導通電阻7.5m?的N-MOSFET。
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  RICHTEK立锜RT7205詳細資料介紹。
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  ON安森美同步整流管旁邊還有一顆肖特基二極管,用來提高同步整流效率。
 
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  充電器全部拆解完畢。

  拆解總結
 
  華為這款40W SuperCharge充電器最大特色在于體積小,功率大,只是這里用到的不是氮化鎵功率器件,而是在變壓器上下了功夫,采用了低成本、易于組裝的平板變壓器設計,產品一致性好;內部電路也采用了極簡化設計,工藝簡單,自動化程度非常高。
 
  不僅是變壓器比較獨到,產品其他部件的用料及做工也都非常超前,初級側采用英飛凌XDPS21061作為主控PWM控制器,是非常創新的控制方案,也是ZVS反激的首次商用;能夠達到這么高的功率密度,主要也得益于英飛凌XDPS21061,它可以通過控制一個輔助繞組實現ZVS,因而可以在130KHz的高頻下實現高效率。次級側則采用立锜科RT7205實現華為超級快充協議的功能,均為大廠元器件。充電器在散熱方面也是做得足夠用心,并采用了少見的耐高溫125℃的電解電容,畢竟大功率輸出時的散熱問題也不容小覷。
 
  總之,華為這款40W超級快充充電器無論是從用料還是從做工方面來說,絕對稱得上是精品中的精品,這也將成為業界的一款標桿產品,具有里程碑的意義。
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