【我是工程师第三季】华为黑科技电源——全球最小体积的40W恒功率TYPE-C充电器拆解
来源： 作者： 发布时间：2018-01-22 09:09:06 浏览量：这应该是全球首拆了吧！！！！
最近偶得一个华为最新款的TYPE-C手机充电器，最新的PD协议标准品，据说兼容QC4.0。
华为就不用我多介绍了吧，地球人都知道的
原本打算先测测表面温升再拆的，但苦于没有华为最新支持8A的充电PD协议，无法测试满载的温升。不过拆开了就不是问题了（短接电流检测）
刚好，借着【我是工程师第3季】的活动发帖，开拆。
注意看，可以是拆机技术分享哦，哈哈哈，一定得图文并茂。
活动详情请移步：
不多说了，上图，1080P高清多图哦，杀死猫勿怪：
这体积。。。。
40W恒功率哦。
插头还是可收纳结构的。
输出标称是这样的。。。
没有协议只能输出2A，实测2.2~2.3A保护。
有协议5V时就能8A了。
据了解是支持3-21V恒功率40W输出，也就是20V时还能输出2A，要不要这么强大啊。当然，得有协议。
这难道是为石墨烯电池准备的么？
应用原理是当电池处于无电关机货接近关机时，
会短路手机内部的电池充电管理电路，以3V左右的电压恒流8A直充电池，
当电池电压达到4V左右时转为内部充电管理电路介入恒压充电。
这样带来的好处就是大电流充电时，手机内部的电池充电管理电路不工作，也就不发热了。
记得苹果刚发布2A的USB充电标准时，普通USB连接器都发热，那么8A，怎么办呢？
看图：
红色的USB口对玩TYPE-C的人来说不陌生吧
再看看USB线
线够粗。
线外径4.0mm 整。
再看看USB端口：
在各种钳子、美工刀、砂轮机、螺丝刀的暴力下，已经拆开了。
那么问题来了：
我是先测试下性能，还是直接拆呢？
再拆就不一定能复原了哦。
变压器的尺寸为20*18*17mm，能猜出是什么磁芯吗？塑胶全面包裹，得大拆才能知晓。
很好很强大，我是做沙发的！ 很好很强大，我是做沙发下面的！ 很好很强大，我是做地板的！ 拆 拆 拆 我只能坐小板凳了吧，还是前排
坐等完贴，多谢楼主分享
拆解过程，光耦被剥皮了一点，可能需要更换才能测试。
电流检测不需要找，很大很强大，很好找
它的恒功率输出是从5V8A-20V2A之单自动调整？
如果在电池电不足时，手机短路内部充电管理电路，充电器以8A电流输出，到4V时，又转为内部电路管理，此时，充电器再输出到20V？
5V8A是单独充手机用的....20V是供笔记本用. 貌似没有定义20V就一定是笔记本用吧，QC2.0和QC3.0也能到20V，不知道有没有手机的支持，不过QC4.0就只能到9V了，不过电流可以支持到5.6A 这个是根据协议来确定输出多少V的，如果你的手机不支持20V，比如仅支持QC1.0这种手机，那就不会输出20V了。 这个是需要有支持PD协议的电源管理芯片啦？ 是的当然是指手机支持以上全部协议时，这样算来，刚开始是24W，随着电量越多，充电功率是越大，最后可达40W，这和一般的充电方式有些相反啊，一般的快充是前段快充，后段还是以标准速度或略快于标准速度充电啊
还有，华为什么时候开始做笔记本了吗？一般的笔记本用它还是充不了电啊，没有协议
你理解错了，刚开始是24V，恒流充电，当电池电压为4V左右时，功率达到32W左右，转为恒压充电，此时不代表输出电流就是2A，除非手机内部的电池管理方案效率非常非常低。当然，40W不一定是为手机设计的。
据我的了解，目前华为正在拟写和申请PD协议的国际标准，就算华为不出笔记本，等标准下来了，就是大家都得向他看齐的节奏了，如果高通都向他看齐，你还何愁没有笔记本支持？
嗯，这到是的，作为同样是国企，华为比中兴牛多了，影响大多了
终于把账号弄好了，来顶贴
继续上拆解内部图：
齐刷刷的多图。。。。
看出什么了没有？
里面的二维码就不要扫了，放心，我一定会P一下的，哈哈哈。
2块板，非常紧凑。
容我先测试一番先，电路分析、方案讲解、更高清的无码大图特写会有的，稍后哦。。。。。
牛，赶紧上全过程， 给力,下回分解,期待中...... 好狠，J版怎么弄到手的 NIU 这个工艺不是一般场伤得起的，好多定制品 给力，拆~支持，支持，加油，期待后面具体的拆机详情
准备上电测试：
由于采用的普通USB插头，估计在8A电流时的压降会非常大，所以直接焊接跳线至电源板输出USB连接器的针脚上。
输出电流采用0.5%精度的四线功率电阻检测电压转换为电流显示。
电源内部的电流检测直接采样跳线进行野蛮式短路
注意看哦——USB座为5根针脚哦
10mR 0.5%的四线电阻检测。
稍等，测试数据整理，马上发上来
实测输入AC72V就可以启动了。
但铭板上标称是AC200-240V
AC 180V 输入：
AC 200V输入
AC 240V 输入：
AC 265V输入
绘制电压和效率曲线：
从输出电压的数据来看，输出是有做线损补偿的，负载电流增大，输出电压也会稍增加来补偿。
效率在25%负载以下有些偏低，25%以上效率飙升，幅度超过10%的节奏，真的是飙升哦。 关键器件及方案都还没讲解 线补是少不了．．．．．要不然5A/8A的时候.5.2V到线端就没电了..哈哈....... 果然是暴力拆解，华为科技，值得信赖。 坐等结果。先看看初级的PWM IC
RT7786GAN
台湾立錡的哦
不过官网没有搜到详细的规格书
只有下面这些资料：
PWM控制器可编程电源转换器？
看来和普通的PWM控制器还是有点区别的节奏哦。。。
请注意：RT7786系列是专门设计用于处理控制器,配合RT7207为USB PD提供完整的解决方案。。。
高大上，有木有！
RT7786系列的品种居然这么多，看来是满足各种不同要求应用而出的。
华为采用的是第3款，主要不同的就是固定频率的。
仔细看这款IC的特点：
自适应的过压过流保护这些必须的就不提了。
其中有几点不得不说的就是：
► Adaptive Loop Gain Control for Loop Stability
自适应回路增益控制实现稳定的环路
这对于需要3-21V输出的TYPE-C应用很关键哦。
► Programmable Line Compensation
可编程的线补偿功能
对于输出电流高达8A，这个线损补偿是非常有必要的。
最后还有一个比较特别的就是：
► Secondary Rectifier Short-Circuit Protection
次级整流器短路保护？？
这难道是考虑到同步整流MOSFET挂掉而设计的保护功能么？
这都考虑了，看来可靠性高的不要不要的了。
再看看电路框图：
功能高大上，但电路还是非常简洁的哦。
RT7786.pdf 感谢提供，不过貌似是旧版的。 RT7207.pdf 不知道，应该差不太多吧 RT7786 类似的也多见，主要是RT7207集成的够强大 强烈学习……如果没有看RT7786的说明，或许都没法知道次级那颗USB PD协议的IC是什么型号了
第42帖的朋友已经上传了这颗IC的规格书。
但从IC的规格书中并不能看出这颗IC的代码具体是该系列的哪个型号
不过与第39帖中RT7786电路简图中的RT7207不同的是，这款RT7207支持同步整流控制。
同步整流的MOSFET并联了一颗TO-277封装的二极管
不过这2颗我都没见过，不知道啥品牌和型号。
另外一颗做输出开关用的是DIODES的DMP2002UPS 60A/ 20V/ 2.4mR@4.5V 的P-MOSFET。
感谢朋友的给力支持，找到了另外2颗的型号，全部附上来：
同步整流MOSFET为ON的NVMFS5C612NL 250A/ 60V /1.65mR@4.5V N-mosfet
附规格书：NVMFS5C612NL-D.PDF
并联的整流管为Vishay的8A/ 100V / VF=0.720V的肖特基二极管
附规格书：SS8PH_datasheet.pdf
输出开关用的是Diodes的DMP2002UPS 60A/ 20V/ 2.4mR@4.5V 的P-MOSFET
附规格书：DMP2002UPS.pdf
其他还真没啥特别的，来个整流器的特写
这个占用面积也不小了，没有找到规格书，看Marking应该是1.5A1000V的节奏。
Y电容也是贴片的，看起来是1808或者1806封装的。
变压器外屏蔽引线挖断了，胶打得给力，渗到里面去了的感觉，但这样具备打胶应该是不能做真空工艺的吧。
变压器有外壳完全包裹，这样看不出型号。
这个是一堆顶级元件搞啊。 还没用过贴片Y电容，有推荐型号吗？继续拆。。。。。
次级的那块板
就4个插件，能贴的都贴片了。
注意看，这个电容是6.3V的吗？那还怎么玩QC4.0？还是只是PD？
定制的塑胶件做全隔离
变压器还单独有一个塑胶包裹，BOBBIN看起来也是定制的，次级的引线穿孔在顶部。
揭开你的盖头来
7个插件料
这个角度可以看到线包
这么多圈，难道是初级线圈？没有外层胶带
MOSFET，ST的13N65
直接手机APP用《硬查》看看：
预览下PDF：
注意看：
400V电解电容的高度和TO-220F的MOSFET基本一样高
掰开MOSFET看看电解电容
2颗400V22UF
尺寸只有10*16mm
好久没关注这些小容量电容了，如此小的体积是怎么做到的？
记得09年我定制过400V22uf 2000H的电解电容，尺寸要10*30mm,跑下限都要10*27mm。
而且这2颗电解电容基本是和MOSFET挨着的，这不应该是能牺牲寿命为代价的产品吧。
继续揭开变压器的神秘面纱。。。。
变压器上有个单独的塑胶件扣住
这个角度差不多能看出磁芯的规格了
变压器应该是PQ2016了，不过厚度只有15mm左右。
外屏蔽铜箔居然不是在气隙的位置
有一边包了高温胶带绝缘
初级的PCB上有5个PIN脚
初级2个，反馈2个，屏蔽1个
拆解基本完了，还有什么需要补充的吗？
接下来期待拿到协议再做详细的测试吧。
拿到协议测完把变压器也拆了吧 那两颗固态是6.3V820UF的规格吗？即算串联也諔12.6V耐压，怎么长时间工作于24V呢？ 这的确是个问题 期待中做工不错，功率不小，电路构架没有稀奇之处，效率没有超过90%，不敢写110v恐怕是效率造成的温度原因吧？
有条件测量输出8安培时候正常使用的外壳温度吧，说不定散热上有什么高科技。
楼主威武！！！！！还有个问题请教一下，L1电感是做什么用的？怎么放在MOS旁边？呃。。。现在装回去了，准备测试协议。
等下再拆开看看那个电感。
很好用很强大啊 很是震撼，多谢元帅的热情分享，学习了 5V8A.居然体积这么小？？？ 牛,学习了，新购了一台给力的功率计
赶紧测一下待机功耗先：
高压输入待机功耗
264V的时候突然高了那么多哦
据说这个充电器能识别输入电压来进行输出电流限制。
也就是输入低压110V时，仍然可以工作，只是输出电流会被限制到5-6A。
那么前面测试到的输入72V就能工作了也就不奇怪了。
也测下低压输入时的待机功耗
低压输入待机功耗都在30mW以内哦
接下来测试下协议通讯
立錡提供的测试治具板
先看看默认状态
通过上位机读取默认的状态数据
可以看出最大电流被限制在2.627A
选择SCP模式之后
接下来设置最低电压为5V，最低电流为8A
看看负载
负载电流7.53A了
由于测试治具板上的LED和IC需要消耗部分电流，所以检测治具板输出端的电流是有误差的
由于原装的测试线只有1条，剪不得，如果检测输出原装线端的电流，应该就准确了。
设置电流为6A看看效果
负载5.9A。
说明设置是有效的了。
那么电流能不能更大呢？
考虑到线材的压降可能导致电流被限制，所以设置电压为5.25V
同时设置电流为8.5A
再看看效果
看吧，负载的电流到了8.36A了
说明也是有效的。
当然了，对于上位机里的最大电流和电压也是可以设置的，不过一般不建议设置过大，需要电源也支持才行。
可能以后会有更大电流和更高电压的电源应用，所以上位机里都可以任意设置的。
从这里也可以看出了，这个电源并不支持9V甚至20V输出，看来是有误解了。
而测试治具上的那颗IC，咨询过立錡，说是不对外公开售卖的。
那么，对于没有这些测试治具企业生产该怎么办呢？
比较好奇的是效率不到90%，功率大体积小，散热怎么做的？ 我靠不是炸机了吗？网上报道的，已经有两例案例了。 比较牛 看上去非常不错。不过这8A电流确实尴尬了。QC4.0应该是多电压已经超过12V了！这只有5V，可能是华为自己率先搞出来的吧。 开来是专门给华为手机定制的IC 很好很强大飞机座椅电源的研究摘要：飞机座椅电源是为了满足机上乘客电子设备用电需求而设计的。飞机座椅电源产品的研制对设备的国产化，安装成本的降低等方面都有重要意义。在此参照DO-160F，Boeing D6-44588以及Airb
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这样
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