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媳妇儿刚买了个支持快充的电能棒,还没开始用就被我拆解了

最近媳妇儿刚入手了一个小玩意儿 —— 酷态科10号超级电能棒Mini。机身小巧,小小一块就能搞定手机快充,非常方便日常携
最近媳妇儿刚入手了一个小玩意儿 —— 酷态科10号超级电能棒Mini。机身小巧,小小一块就能搞定手机快充,非常方便日常携带和使用。

这还是第一次接触快充移动电源,以前都是用的那种慢充的(5V2A),很好奇里面用什么电子方案实现的,于是冒着被打的风险准备拆开一探究竟。

包装正面是产品名称,55W,10000mAh和Powered by CUKTECH。

包装背部参数,有这么多输出参数类型。

机身正面,有一个数码管显示电量以及功率信息,下面是当前电能传输方向是IN或者OUT,下面有一个按键,按一下就亮起,几秒后熄灭。

整机的尺寸是90.3x50.46x33mm,体积很小,重量217g。背面还有一个35Wh/36Wh电池能量参数以及可上飞机标识设计。

顶部是输入输出接口,2C1A,两个C口支持IN/OUT,A口只支持输出。

底部是详细的参数信息,我们把它Copy过来:

酷态科10号超级电能棒Mini

产品型号:PB1055

输入参数:IN1(Type-C1)5V-3A 9V-3A 12V-3A 15V-3A 5-11V-5A

IN2(Type-C2)5V-3A 9V--3A 12V-3A 15V-3A 5-11V-5A

输出参数:55W MAX 多口:5V-4A OUT1(Type-C1)5V-3A 9V-3A 12V-3A 15V-3A 20V-2A 5-20V-2.5A 5-11V-5A 55W MAX

OUT2(Type-C2)5V-3A 9V-3A 12V-3A 15V-3A 20V-2A 5-20V-2.5A 5-11V-5A 55W MAX

OUT3(USB-A1)5V-3A 9V-3A 12V-1.5A 5-11V-3A 33W MAX

电池能量(额定/典型):35.28Wh/36Wh 7.2V 4900mAh/5000mAh

电池能量(额定/典型):35.28Wh/36Wh 7.2V 4900mAh/5000mA

额定容量:5600mAh(5V3A)

电池种类:锂离子电池

产品通过了CCC认证。

拆解之前我们先用POWER-Z测一下两个C口支持的快充协议。

两个C口是不一样的,USB-C1口支持QC2.0、PD3.0、XIAOMI 55W私有快充协议、DCP、Apple 2.4A快充协议。

小米14 激活55W快充

PDO报文中显示C1口支持5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V2A五组固定电压档位,PPS 5-11V5A以及小米5-20V2.5A私有协议。

USB-C2口支持PD3.0、XIAOMI 55W私有快充协议,PDO报文与C1一样。

USB-A口支持UFCS、FCP、SCP、AFC、QC3+、DCP协议。UFCS融合快充具备5-11V3A电压档位

C1口充电的时候,用小米快充充电头充电,手头只有一个小米90W的A口充电器,这里是PD3.0 45W,用C口充电器是可以激活55W快充的。

下面正式拆解:

外壳没有螺丝,估计是强卡扣卡死的,多种拆撬无果后,拿起我的小切割机,开始强拆,结构做的是真不错。

背壳打开后,看到了两粒锂离子电芯。

底板切开后,才拿出整个PCBA+电池,可以看到,外壳正面是有贴铜箔的,PCBA上紧贴着导热硅脂垫再通过铜箔外壳进行散热。

电路板正面,依次是锂电保护芯片、快充协议MCU、开关MOS、数码管等主要元器件,正反面均刷了三防漆。

MCU来自沁恒微的CH32L103K8U6,基于青稞RISC-V内核设计的低功耗通用微控制器。CH32L103内置USB和PD PHY,支持USB PD及Type-C快充功能,QFN32封装。

这里充电宝嘛,也是电池供电,所以MCU用低功耗的也是必须的,L103内置低功耗定时器,低动态/静态功耗,按键唤醒。

这里数码管驱动是CH32L103驱动的。高速SPI,速率可达48M,在驱屏上也比较有优势。盲猜NTC热敏电阻电压采集报警,也可能是L103采集的。USB-C1口支持QC2.0、PD3.0、XIAOMI 55W私有快充协议、DCP、Apple 2.4A快充协议,C1口PD协议主要就是通过CH32L103K8U6控制的。

根据手册介绍,L103相较于常规通用MCU,最大的特色就是PDUSB(USB通讯+Type-C PD双功能),支持USB Host主机和USB Device设备功能,宽电压供电范围1.8V-3.6V。其它通用外设资源也很丰富,DMA,模拟电压比较器,运放,ADC,多组定时器,TouchKey,USART,I2C,SPI,CAN。内置touchkey模块这点,就非常适合Type-C的小家电应用,

MCU旁边有个7544的LDO,输出4.4V的电压,最大100mA。

MCU右边有一个丝印为9A20的芯片,型号是TP181A2,是一颗零漂移双向电流检测放大器,可检测分流器两端的压降,共模电压范围为-0.3 V至36V,且与电源电压无关。

USB-C1口的VBUS开关管,采用两颗LX30P50N,PMOS,-30V,-50A,Rds 8.6mΩ,DFN3X3-8L封装。

USB-C2口的VBUS开关管,也是两颗LX30P50N。

靠近锂电池还有一个锂电保护芯片,丝印是20MA,型号为CM1020-MA,SOT23-6封装,是一款专用于2串锂/铁电池的保护芯片,内置有高精度电压检测电路和电流检测电路。支持过充电、过放电、放电过电流、短路、充电过电流的检测。1020了解得知已经不卖了,可以用同系列替代型号CM1025-MA。

电路板背面,依次是锂电保护管、同步升降压控制器、开关管、协议芯片、MOS管等。

USB-C2以及USB-A口的充电协议由A94P829KUN实现,是ABOV现代推出的PD3.1协议芯片,支持USB-C、USB-A双接口快充,内置8051内核并采用32QFN封装。

同步升降压充电控制器来自南芯的SC8815,是一款高效、同步、双向升降压充电器控制器,带 I2C 接口。可用于有效管理1至6节锂离子电池的充放电。

通过其I2C接口,用户可以轻松设置充电/放电模式,并灵活地编程充电电流、充电电压、备用输出电压、电流限值、开关频率和其他参数。

SC8815电路上的四颗外挂NMOS采用AOS万代半导体的AON6512,具有30V耐压、210A大电流承载能力,Rds(on)最低1.7mΩ@10V,广泛应用于快充设备等领域。

电池保护对管是用的领泰的LTD1534MFL,30V,130A,Rds(on)最低1.5mΩ@10V。

Buck-Boost 2.2uH大电感。

丝印luHWA的DCDC来自矽力杰SY8301,输入电压4.5-40V,能够输出 1A 负载电流。

电池上有NTC热敏电阻进行温度监控。

两颗串联的锂电池来自SunPower长虹三杰,型号是INR21700-5000,3.6V,单颗容量为5000mAh,瞬时放电电流能达90A,是一款性能强劲的动力电芯,通过了CCC认证。

最后来一张全家福,整体做工还是非常不错的,拆成这样是装不回去了,赶紧网上下单再给媳妇儿买一个新的。

快充移动电源外出使用还是很方便的,出门在外可以快速补充手机电能,这家觉得酷态科的这个方案整体设计怎么样,欢迎留言区讨论!

来源于芯片之家,作者晓宇