本帖最后由 冯星星 于 2024-5-16 14:56 编辑

  一、简介

    一次放假回家时忘了带手机充电器,想着只是回家应急用着3-5天先的,于是在网上买了个标称66W的快充充电器,包邮价9.9元。

   外观和参数

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包装上显示工作电压100-240V, 而适配器外壳上却写着200-240V。并且警告标语:在海拔2000米以下和非热带地区使用;看来限制不少。

二、拆解

  通过在适配器后面的缝隙很轻松就撬开了。(之前尝试过拆华为、三星或小米的原装充电器都是因外壳拆不开而告终,看来原装和杂牌的区别还是比较明显的)。

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外壳里面的空间还是非常大的,PCB板是通过卡槽卡外壳的,外壳内部的插头处为金属弹片,通用与PCB上的上锡焊盘接触形成导通。

拆出的全貌:PCB正面

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    PCB板为单面玻纤板,正面为插件元件:电解电容,插件保险电阻,变压器,Y电容,USB输出端子,还有箭头处一个类似电容的黑色神秘元件,暂不知其为何物。

PCB背面
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PCB背面为SMT元件,IC、贴片电阻电容等,元件不多。PCB焊接工艺为红胶+波峰焊的工艺。
关键元件特写
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三、 电路原理分析

  根据PCB板,我们很快画出其对应电路原理图。

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整个电路可分为3部分

  1、主控电源管理部分

       IC:光大芯业的SDC5091Q SOP8封装(没听过的国产品牌), 网上只找到对应规格书,  开关电源管理IC,负责把输入经过整流滤波的高压,通过内置MOS管和变压器转换为隔离低压电压输出。 D1,R1,R2,C1组成RCD吸收网络。

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  实际应用也是典型应用的原理图,非常简单简洁。

2、同步整流部分

       深圳茂睿芯的MK1705 IC SOP8封装,

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      负责把经变压器耦合产生的次级高频电压,整流为直流电压,经后面电容滤波后输出。R3,C4组成吸收网络,吸收开关尖峰。

PS:充电器为输出低压大电流产品,使用普通二极管整流时,其正向导通压降会对系统效率影响很大,所以一般采用同步整流IC,内部集成低阻抗MOS,利用MOS管导通低压降的特性,替代传统二极管,从而减少损耗,提升系统效率。

  3、快充协议部分

        一般协议IC原理:通过USB端口的D+和D-线与充电设备进行通信,协商输出确定合适的电压和电流值,以实现快速充电;协议的握手信号通过光耦357传输给前级电源IC ,进行电压电流控制,根据设备不同的电池电压输出对应的充电电压;在从5V、10V、11V的电压之间灵活切换选择。

       可以通过精确控制充电过程中的电压和电流,实现快速、安全且高效的充电效果。如根据电池在不同电压下控制充电器进行对应的涓流充电、恒流充电,恒压充电模式。

    实际协议IC丝印“118 338DEA”SOP5封装,型号品牌、参数功能不详。


四、拆解过程中的一些问题与疑问

     1. 适配器输入前级、整流桥前只有一个插件电阻,在作限流同时充当保险丝作用,另外没有抗浪涌电路,也没有EMI电路,所以整个产品的可靠性和合规性有待考究。

     2. 查询了下国标的适配器爬电距离要求标准:2000米海拔以下,初次级间距≥4mm, 2000米海拔以上,初次级间距6mm。

  再看会我们拆解的产品,只有约1.8mm,很明显,就算产品标注了在海拔2000米以下使用,但爬电距离仍然是不符合国标的>4mm要求的。

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      产品一旦因为电气间隙和爬电距离过小则有可能出现绝缘失效,使得输入端220V电压以漏电的方式导入到输出端,最终可能导致人员伤亡,因手机充电过程中触电的新闻也不少见了。

      3. 如上原理图,输出电压与光耦间,反接了个二极管,D2,丝印型号”W1”;

请问有没有友友知道这个D2二极管在电路中的作用呢?

     4. 关于PCB上的神秘元件,拆开后发现其为一颗铁材料的圆柱,表面喷黑漆,其在电路上是不起作用的,铁柱下面开了几个小孔刚好对应背面IC的散热面,或多或少有点散热功能吧。

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    但是若真的是为了改善散热为何不直接在IC的表面打胶呢,或者改为导热更好的铝、散热面更大散热型材,都会比现在通过三个小孔导热再+大铁柱散热效果好。

    个人觉得黑色铁柱与其说是散热作用,更像是作“压秤”作用:市面上很多适配器为散热及防潮防水考虑而采用灌胶工艺,而且为符合各种认证要求需要设计对应的各种电路,使得产品整体重量比较厚重。

    反观此拆解产品电路非常简单,没有考虑认证要求,元件更是能省则省,也没有灌胶,使得整体重量轻飘飘,若不加铁柱,只要被人拿在手上掂量,不就一下子就被“看穿”啦?

    实际称量铁柱16.2g,没有铁柱的PCB板16.5g, 所以个人觉得铁柱主要为增加产品重量作用,使得产品“装得”不像廉价产品。

    不得不佩服劳动人民的智慧啊。

    由于自身水平有限,如上分析若有不对的,欢迎大家指正讨论,也是条件设备限制,没法测试验证其是否能足66W了,大家也不妨分析看下了,以上谢谢!