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ABB四位USB输出18W PD快充插座

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        【中国插座网】

  在充电市场,绝大部分的充电器都是独立设计的,并且需要外接电源供电。而放置在桌面上会占用一定的空间同时看上去也不太整洁,这对一些星级酒店、精装别墅等高端场所来说是会破坏整体氛围。

  针对于此世界500强的高端开关品牌ABB根据市场需求结合ABB品牌优势研发出了一款新式的四位输出USB充电插座产品外观延续了传统墙上插座的方正造型配备了2A2C四个USB接口仅需一根数据线即可充电十分方便。下面充电头网就对这款产品进行拆解看看其内部如何设计。

  一、ABB快充插座外观

  包装盒采用红白配色,右上角印有ABB品牌,整体设计十分简约。

  侧面印有产品的基本参数信息。

  打开包装盒,插座使用塑料袋包裹防尘。

  包装内全部东西一览,包括USB插座、墙钉和产品合格证。

  插座白色外壳采用PC阻燃材质,表面亮面烤漆工艺处理,白色外壳长宽相等,造型方正扁平。机身右下角是ABB品牌,中心配有2A2C四个USB接口,接口旁都有标识,USB-C接口之间还有快充logo。

  机身外壳为黑色,使用螺丝连接固定在白色外壳上。黑色外壳周身设计有镂空槽,帮助散热,蓝色接线柱用来连接火线和零线,通过螺丝压紧固定。

  黑色外壳上标志有产品的参数信

  产品名称:四位输出USB充电插座

  产品型号:AF298

  输入:220Vac 50/60Hz 1000mA Max

  每个USB-C口输出:5V2.4A、9V2A、12V1.5A、15V1.2A、20V0.8A

  每个USB-A口输出:5V1A

  产品尺寸:86*86mm

  北京市ABB低压电器有限公司

  产品已经通过了CCC认证。

  使用ChargerLAB POWER-Z KT002检测其中一个USB-C的输出协议,显示支持Apple 2.4A、Samsung 5V/2A和DCP协议,以及QC2.0/3.0、AFC、FCP多个快充协议。

  除此之外,其PDO报文显示USB-C口还支持USB PD3.0快充标准,具备5V/3A、9V/2A、12V/1.5A、15V/1.2A、20V/0.8A五组固定电压档位,以及3.3-5.9V/3A和3.3-11V/2A两组PPS电压档位。

  另外使用KT002检测发现另一个USB-C口同样支持Apple 2.4A、Samsung 5V/2A、DCP、QC2.0/3.0、AFC、FCP等协议。

  此外两个USB-C口的电压档位也完全一样。

  使用KT002检测USB-A的输出协议,显示支持Samsung 5V/2A和DCP协议。

  另一个USB-A口经检测发现也同样只支持Samsung 5V/2A和DCP协议。

  二、ABB快充插座拆解

  拆掉螺丝将机身壳分开,USB模块放置在黑色塑料壳凹槽里。

  USB模块分为输入输出两块PCB板,板子间通过排针连接通电。

  将两块板子分开,输入端元器件和输出端电路板之间有黑色绝缘板隔离。

  输入端正面一览,很明显可以看出采用的是三路电路设计。三路电路输入端各配有工字电感和两颗高压电容进行滤波,此外USB-C电路上还能看见供电电容、PWM主控芯片和Y电容。

  输入端PCB板背面一览,设有三颗整流桥、两颗光耦以及USB-A电路的PWM主控芯片。

  输出PCB板背面一览,右侧是两个USB-C口的同步整流输出电路,设计布局完全一样;左上角则是USB-A电路的次级同步整流芯片。

  输出端一览,USB-C电路和USB-A电路之间分界明显,且间隔距离很大,便于使用。

  为了方便理解,可以将ABB四位输出USB充电插座这款产品看成是两个单C口充电器以及一个双A口充电器的集合体。经过对PCB板电路分析发现,两路C口充电器均采用开关电源宽范围输出,次级协议芯片控制输出电压的典型架构。

  得益于高集成应用方案的使用,即使是集成了三路电路,布局仍十分简洁,并且很容易进行区分。此外两个USB-C电路设计用料方面完全相同。那么下面我们就从输入端开始一一了解各元器件的信息。

  输入端蓝色接线端子特写。

  延时保险丝规格为3.15A 250V。

  压敏电阻,10D431K,用于输入过电压防护。

  USB-C1电路分析:

  输入端采用深圳市沃尔德实业有限公司的WRABS20M软桥。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。

  沃尔德WRABS20M规格资料。

  充电头网了解到,采用该型号软桥的产品还有POWER4 18W USB PD快充充电器、倍思18W USB PD快充充电器、白牌苹果18W USB PD充电器等。同时沃尔德软桥系列产品还被OPPO 50W饼干氮化镓快充、努比亚1A1C 45W氘锋氮化镓快充、洛克65W氮化镓PD快充、麦多多2C1A 65W氮化镓快充等数十款产品采用。

  工字电感外套热缩管。

  四颗艾华高压滤波电解电容,规格均为400V 15μF,两个一组并联,分别为两个USB-C电路输入滤波。

  两颗PWM主控芯片供电电容,同样来自艾华,规格为100V 10μF。

  Lii力生美LN9T33HV主控芯片,内置开关管,适合宽输出范围快速充电器使用。

  力生美LN9T33HV资料信息。

  变压器使用绝缘胶带包裹,顶部贴有信息贴纸。

  亿光EL 1019光耦,横跨在初级和次级之间,用于初级次级通信,反馈调节输出电压。

  输出抗干扰蓝色Y电容特写。

  力生美次级同步整流芯片LN5S21A,内置同步整流MOS和控制器,内置MOS耐压105V,导阻10mΩ,可以提高整机转换效率。

  力生美的LN5S21A详细规格资料。

  充电头网了解到,采用力生美LN5S21A的电源产品还有摩米士MOMAX Q.POWER Plug三合一充电器、睿高18W 1A1C USB PD快充充电器、百达星连P.T STARLINK三合一移动电源等。同时力生美的其它系列芯片在电源产品上也有广泛应用。

  USB PD协议芯片采用慧能泰HUSB350。HUSB350是一颗高性能、高集成度的USB TypeC Power Delivery(电力传输)控制器。它集成了 PD2.0、PD3.0、PPS、QC2.0/3.0、AFC、FCP、BC1.2、DCP、5V/2.4A等充电协议。HUSB350适用于电源适配器、车载充电器、移动电源等应用场合;支持SOP-14L和QFN-16L两种封装形式。

  慧能泰HUSB350资料信息。

  充电头网链接到,慧能泰HUSB350此前已被飞频65W USB PD氮化镓充电器采用,此外,慧能泰的PD快充协议芯片已被京东京造、贝尔金、图拉斯、南孚等众多品牌的数十款产品采用。

  丝印7409的USB-C口输出VBUS开关管。

  输出滤波固态电容,规格为25V 470μF。

  USB-C母座特写,垂直过孔焊接。

  USB-C2电路分析:

  输入端沃尔德WRABS20M软桥。

  工字电感外套热缩管。

  力生美LN9T33HV主控芯片。

  变压器特写。

  亿光EL 1019光耦。

  输出抗干扰蓝色Y电容。

  力生美次级同步整流芯片LN5S21A。

  慧能泰USB PD协议芯片HUSB350。

  丝印7409 输出VBUS开关管。

  输出滤波固态电容,规格为25V 470μF。

  USB-A电路分析:

  输入端为沃尔德WRABS10M软桥。

  工字电感外套热缩管。

  艾华高压滤波电解电容,两个规格均为400V 10μF。

  PWM主控芯片采用芯朋微PN8370。PN8370集成超低待机功耗准谐振原边控制器及650V高雪崩能力智能功率MOSFET,用于高性能、外围元器件精简的充电器、适配器和内置电源,并且是原边反馈工作模式,可省去光耦和TL431,无需反馈电路。

  芯朋微PN8370资料信息。充电头网了解到,采用芯朋微PN8370的产品还有天猫精灵M1原装充电器、llano绿巨能魔方插座、努比亚5V2A电源适配器、罗马仕4口USB排插等产品。

  变压器特写,顶部贴有信息标签。

  输出抗干扰蓝色Y电容。

  次级同步整流芯片采用芯朋微PN8306M,内置15mΩ NMOS同步整流,适合5V适配器使用。

  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反激系统中替代次级整流肖特基二极管;并且内置电压降极低的功率MOSFET以提高电流输出能力,提升转换效率,使得系统效率可以满足6级能效的标准,且留有足够的裕量;此外集成了极为全面的辅助功能,包含输出欠压保护、输出过压钳位、防误开启等功能。

  输出滤波固态电容,规格为6.8V 1000μF。

  USB-A母座垂直过孔焊接。

  全部拆解完毕,来张全家福。

  充电头网拆解总结

  充电头网通过拆解发现,ABB四位输出USB充电插座采用三路电路设计,可以说是三个充电器的集合体。并且两个USB-C电路设计完全相同,对称性十分明显。

  两个USB-C电路,开关电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协议芯片HUSB350控制输出合适电压。USB-A电路则采用芯朋微PN8370+PN8306方案,固定5V电压输出。得益于两套高集成方案的使用以及合理的布局,即使是集成了三路电路,电路板看上去仍十分简洁。

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