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    拆解報告:redow熱豆45W 2A2C充電塔

    2022-08-05

    熱豆科技推出了一款插座+充電器+無線充多合一的插座產品,產品兩側為兩個國標3+2插座,并配有安全門,正面為2A2C快充接口,頂部面板內置無線充電,可為手機提供無線充電功能,搭配正面USB接口,同時為多部手機充電。

     
    充電頭網已經拿到了熱豆45W充電塔,下面就進行拆解,一起看看內部的用料做工。
     

    熱豆45W充電塔開箱

     

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    包裝盒正面印有產品簡圖以及熱豆redow品牌。
     

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    底部印有商家信息,制造商為博碩科技(江西)有限公司,監制商為深圳市熱豆科技有限公司,產品通過了CCC認證。
     

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    包裝內含充電塔以及使用說明書等,機身黑色外殼貼有防刮塑料膜。
     

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    產品自帶電源線,插頭插腳套有塑料殼保護。
     

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    電源線與機身交界處設有膠套保護。
     

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    充電塔機身方柱造型設計,主體采用白色外殼,前端黑色亮面板裝飾。
     

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    機身正面印有redow品牌,黑色裝飾板區域設有2A2C三個USB接口。
     

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    此外還有一個隱藏功率顯示屏,插電顯示45W總輸出功率。四個USB接口旁都印有區別標識,方便用戶區別使用。
     

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    側面設有3+2新國標組合插口。
     

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    另一側也有一個。
     

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    插口內置安全門,可防止異物進入保證用電安全。
     

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    機身背面印有產品參數
    產品名稱:熱豆D1充電塔 45W Magta
    型號:RD-MT050
    額定功率:2500W
    額定電流:10A
    額定電壓:250V~
    輸入:100-240V~50/60Hz 0.8A Max
    無線充電輸出:15W Max
    總輸出功率:45W Max
    制造商:博碩科技(江西)有限公司
    監制商:深圳市熱豆科技有限公司
     

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    機身頂部內凹,印有無線充電的閃電標識。
     

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    底部貼有防滑膠墊,外殼上印有USB接口輸出參數。
     

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    USB口參數特寫
    單口輸出:
    USB-C1/C2:5V3A、9V2.22A、12V1.67A(20W Max)
    USB-A1/A2:5V2A(10W Max)
    雙口輸出:
    C1+C2:5V3A(15W Max)
    C1/C2+A1/A2:20W+10W(30W Max)
    多口輸出:
    (C1+C2)+A1/A2:15W+10W(25W Max)
    C1/C2+(A1+A2):20W+10W(30W Max)
    (C1+C2)+(A1+A2):15W+10W(25W Max)
    產品已經通過了CCC認證。
     

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    測得電源線長度約為143cm。
     

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    機身高度為80.98mm。
     

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    寬度為62.99mm。
     

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    厚度為63.21mm。
     

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    產品總重量約為405g。
     

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    使用ChargerLAB POWER-Z KT002測得USB-C1口支持Apple 2.4A、Samsung 5V2A、DCP協議,以及QC2.0/3.0、AFC、FCP、SCP、PE2.0、PD3.0快充協議。
     

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    此外PDO報文顯示C1口還具備5V3A、9V2.22A、12V1.67A三組固定電壓檔位。
     

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    測得USB-C2口兼容協議和C1口的一樣。
     

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    PDO報文也完全相同,即兩個C口單口輸出性能一樣,支持功率盲插。
     

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    測得USB-A1口支持Samsung 5V2A、DCP協議
     

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    測得USB-A2口同樣支持Samsung 5V2A、DCP協議
     

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    無線充電場景一覽,將手機放到機身頂部即可進行無線充電,十分方便。
     

    熱豆45W充電塔拆解

     
    在對熱豆這款45W充電塔有了基本了解后,下面繼續對其進行拆解,看看內部詳細設計。
     

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    首先撕下底部的防滑膠墊,在膠墊下面是模塊底部蓋板的固定螺絲。
     

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    拆下底部蓋板,內部是插座模塊和USB接口的PCBA模塊。
     

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    電源線使用線卡固定在模塊內部,模塊分為外層外殼和內部的插座模塊。
     

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    剪斷電源線,拆除插座模塊,內部是快充模塊的PCBA模塊。
     

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    切開外殼,取出內部的快充模塊,快充模塊的頂部是無線充電線圈。
     

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    無線充電線圈四角的四顆定位磁鐵。
     

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    插座模塊一覽,側面使用螺絲固定安全門。
     

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    快充PCBA模塊采用單獨的塑料支架固定,并打白色膠水加固。
     

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    另外一面是USB輸出接口小板,小板上連接器為無線充電模塊供電。
     

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    連接到無線充電模塊供電的導線特寫。
     

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    無線充電線圈下面是無線充電的PCBA。
     

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    無線充PCBA通過螺絲固定在殼體內部。
     

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    擰下固定螺絲,無線充PCBA模塊底部墊絕緣麥拉片和黃銅散熱片進行散熱。
     

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    無線充PCBA模塊正面一覽,焊接一顆無線充電主控和四顆無線充電功率管和NPO諧振電容。
     

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    背面對應開關管和主控芯片過孔散熱,并標有TX Board 15W,表示支持15W無線充電。
     

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    無線充電主控來自redow熱豆,絲印WP003,內置MOS管驅動器和調制解調電路,外圍元件精簡。
     

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    四顆NMOS管用于無線充電發射,來自禾納,型號為AER4061BE,NMOS,耐壓40V,導阻6.85mΩ,采用PDFN5060封裝。
     

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    絲印701的貼片電感用于輸入濾波。
     

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    電源接口特寫。
     

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    無線充電線圈采用紗包線繞制。
     

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    下面來看快充模塊,快充模塊采用兩片PCB組合焊接而成,其中一片為AC-DC電源電路,另外一片為二次降壓電路,用于USB快充輸出。
     

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    AC-DC電源背面焊接兩顆整流橋,兩顆貼片Y電容,反饋光耦和同步整流控制器。
     

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    二次降壓小板上焊有降壓電感和濾波電容,以及USB母座。
     
    通過對PCBA的觀察,熱豆這款模塊采用高頻QR開關電源,搭配同步整流固定電壓輸出,輸出送至二次降壓電路,由協議芯片根據需求調節輸出電壓,滿足負載需求。下面就從輸入端開始了解整個充電器的設計與用料。
     

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    輸入端導線焊接連接到PCB上供電,焊點打膠固定。
     

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    輸入端延時保險絲來自貝特電子,出料號932,規格為3.15A 250V。
     

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    輸入端NTC浪涌電阻來自STE松田,型號為MF72,規格為2.5D-9M。
     

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    共模電感使用漆包線和絕緣線并繞,底部焊接絕緣支架。
     

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    安規X2電容來自STE松田,規格為0.22μF。
     

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    兩顆整流橋半橋連接,用于均攤發熱,整流橋絲印MSB40JL。
     

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    高壓濾波電容來自綠寶石,規格為400V 33μF,三顆共計99μF容量。
     

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    差模電感采用工字磁芯繞制,外套熱縮管絕緣。
     

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    充電器主控芯片來自必易微,型號KP22066,是一顆合封氮化鎵芯片,內部集成165mΩ導阻的氮化鎵開關管,反激控制器和可靠的驅動電路。芯片內部集成高壓啟動電路,可縮短啟動時間并降低待機功耗。同時還集成了X電容放電功能,可進一步降低待機功耗。芯片內置高可靠的氮化鎵驅動,提供穩定的6.2V柵極驅動電壓,同時芯片集成外部驅動開通速度調節功能,可以通過外部配置參數優化EMC,解決了高頻合封氮化鎵電源設計的一大難題。
     

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    KP22066采用了負壓電流采樣技術,驅動回路中沒有采樣電阻,開通時驅動電壓不會受到電流采樣電阻壓降影響,更加高效。合封技術進一步減小了寄生參數對高頻開關的影響,提高整體穩定性。KP22066具有三檔工作頻率可通過管腳配置,支持140kHz、300kHz、500kHz,支持9-112V供電電壓,適配寬電壓輸出應用。
     
    KP2206X內置峰值電流抖動功能以優化EMI,支持綠色模式和打嗝模式工作,芯片內集成了供電欠壓、過壓保護,集成輸入欠壓、過壓保護,集成輸出過壓保護,逐周期電流限制,過載保護,過流保護,過熱保護,電流采樣電阻開路保護等保護措施。
     
    值得一提的是,KP2206X合封芯片還支持雙繞組為芯片供電,具有兩個供電引腳,可以根據輸出電壓,切換供電繞組抽頭。當輸出電壓范圍寬且輸出電壓較高時,芯片可自動切換成低壓繞組供電,降低芯片自身損耗。KP22066采用必易微專有的DFN8*8封裝,將功率走線和控制走線分離,并采用大面積散熱PAD,有效降低溫升,具有優秀的散熱性能。
     

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    為KP22066供電的濾波電容,來自凱澤鑫,規格為10μF 100V。
     

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    變壓器使用膠帶嚴密纏繞絕緣。
     

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    貼片Y電容來自四川特銳祥科技股份有限公司,型號TMY1471K,具有體積小、重量輕等特色,非常適合應用于氮化鎵快充這類高密度電源產品中。
     
    特銳祥專注于被動元器件的研發、生產及銷售,注冊資本1億元。旗下有自主電容品牌兩類:SMD TRX及DIP TY電容器,TRX將致力于陶瓷材料的研究,以拓展更多品類的應用,為客戶提供更多的解決方案。
     

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    充電頭網了解到,特銳祥貼片Y電容除了被麥多多100W氮化鎵、OPPO 65W超級閃充氮化鎵充電器、聯想90W氮化鎵快充、努比亞65W氮化鎵充電器、倍思120W氮化鎵+碳化硅PD快充充電器等數十款大功率充電器使用外,也可應用于海陸通、第一衛、貝爾金等品牌20W迷你快充上,性能獲得客戶一致認可。
     

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    另一顆貼片Y電容同樣來自特銳祥,型號為TMY1221K。
     

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    光耦來自UTC友順,型號UPC1009,用于輸出電壓反饋。
     

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    同步整流控制器同樣來自必易微,型號為KP4060,采用了節省空間的SOT23-6封裝。KP4060支持最高600kHz工作頻率,滿足KP22066高頻開關應用。
     

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    KP4060支持DCM、BCM、CCM、QR工作模式和有源鉗位 Flyback 拓撲,支持600kHz工作頻率,集成高壓檢測電路和高壓供電電路,集成智能雙路LDO,無需輔助繞組供電,支持輸出短路SR工作。
     
    KP4060支持寬范圍輸出電壓應用(0~20V),特別適用于支持QC、PD等協議的快充領域;支持高側或低側配置;采用Gate驅動有源鉗位技術,防止寄生耦合導致的誤開通;具有專利的智能電流過零關斷和智能開通檢測技術防止誤開通,確保安全使用。
     

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    同步整流管來自東微,型號SFG10S08GF,耐壓100V,導阻7mΩ,采用PDFN5*6封裝。
     

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    輸出兩顆固態濾波電容來自鈺邦,一顆規格為560μF 25V。
     

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    另一顆規格為470μF 25V。
     

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    二次降壓電路一覽,正面采用兩路獨立的降壓電路,其中一路用于USB-C口降壓輸出,另一路用于兩個USB-A口5V輸出。
     

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    小板背面沒有元件。
     

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    電源輸入通過一顆濾波電感進行濾波。
     

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    兩個USB-C口降壓輸出采用智融SW3556,這款芯片支持雙USB-C接口降壓控制,內部集成多種快充協議,支持7A大電流輸出,并支持雙口功率盲插和獨立限流。SW3556支持驅動低壓氮化鎵開關管,可進一步提升降壓電路效率,減小充電器的體積與散熱要求。
     

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    智融SW3556為同步整流降壓拓撲,支持40V輸入,內置同步整流降壓控制器,搭配使用硅MOS或氮化鎵開關管、電感電容等簡單的外圍器件,即可實現140W大功率輸出。內置的降壓控制器開關頻率為125KHz,支持PFM/PWM模式運行以優化轉換效率。
     
    此外,智融SW3556支持引腳外接電阻來配置輸出功率以及動態功率分配,在開發多口快充電源產品時無需外置單片機,以此實現更精簡的外圍并降低成本。適用于車載充電器、多口充電器、插排等產品領域。
     

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    用于同步降壓的開關管絲印N3005D,采用DFN3*3封裝。
     

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    另一顆開關管同樣為N3005D。
     

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    降壓電感采用熱縮管包裹絕緣。
     

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    輸出濾波固態電容來自鈺邦,規格為220μF 16V。
     

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    用于兩路USB-C口的VBUS開關管和電流取樣電阻。
     

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    USB-C母座采用橙色膠芯,過孔焊接固定。
     

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    USB-A口5V降壓芯片采用誠芯微CX8825,是一顆耐壓36V的同步降壓轉換器,芯片內置MOS管,支持3A輸出電流,支持100%占空比,支持多種保護功能,采用SOP8封裝。
     

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    對應兩個USB-A口的降壓電感,外套熱縮管絕緣。
     

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    輸出濾波固態電容來自鈺邦,規格為270μF 6.3V。
     

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    USB-A母座采用過孔焊接固定,橙色膠芯。
     

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    LED指示燈有45W字樣,指示通電狀態。
     

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    全部拆解完畢,來張全家福。
     

    充電頭網拆解總結

     
    熱豆科技推出的多合一模塊,具備USB-C快充,AC供電和無線充電功能,具備兩個國標3+2插座,方便擴展交流電源,以及為便攜設備充電,滿足多種使用場景。熱豆還同步推出了多款配件產品,使用磁吸無線充電供電,具備更高的靈活性,更提升產品的競爭力。
     
    充電頭網通過拆解了解到,熱豆這款45W充電塔采用必易微合封氮化鎵快充方案,內置KP22066合封氮化鎵芯片搭配KP4060同步整流控制器,固定電壓輸出。輸出采用兩路二次降壓電路,其中智融SW3556對應雙路USB-C輸出,誠芯微CX8825為USB-A口供電。
     
    在充電塔頂部還有一個無線充電模塊,使用熱豆主控芯片進行控制,芯片內部集成驅動器,集成度高。并支持無線供電,配合多款配件使用。充電塔內部采用綠寶石電解電容和鈺邦固態電容進行濾波,用料均為知名品牌,設計緊湊,功能實用。


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