拆解报告:redow热豆45W 2A2C充电塔

2023-10-24

热豆科技推出了一款插座+充电器+无线充多合一的插座产品,产品两侧为两个国标3+2插座,并配有安全门,正面为2A2C快充接口,顶部面板内置无线充电,可为手机提供无线充电功能,搭配正面USB接口,同时为多部手机充电。


 
充电头网已经拿到了热豆45W充电塔,下面就进行拆解,一起看看内部的用料做工。
 


热豆45W充电塔开箱


 

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包装盒正面印有产品简图以及热豆redow品牌。
 

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底部印有商家信息,制造商为博硕科技(江西)有限公司,监制商为深圳市热豆科技有限公司,产品通过了CCC认证。
 

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包装内含充电塔以及使用说明书等,机身黑色外壳贴有防刮塑料膜。
 

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产品自带电源线,插头插脚套有塑料壳保护。
 

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电源线与机身交界处设有胶套保护。
 

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充电塔机身方柱造型设计,主体采用白色外壳,前端黑色亮面板装饰。
 

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机身正面印有redow品牌,黑色装饰板区域设有2A2C三个USB接口。
 

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此外还有一个隐藏功率显示屏,插电显示45W总输出功率。四个USB接口旁都印有区别标识,方便用户区别使用。
 

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侧面设有3+2新国标组合插口。
 

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另一侧也有一个。
 

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插口内置安全门,可防止异物进入保证用电安全。
 

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机身背面印有产品参数
产品名称:热豆D1充电塔 45W Magta
型号:RD-MT050
额定功率:2500W
额定电流:10A
额定电压:250V~
输入:100-240V~50/60Hz 0.8A Max
无线充电输出:15W Max
总输出功率:45W Max
制造商:博硕科技(江西)有限公司
监制商:深圳市热豆科技有限公司
 

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机身顶部内凹,印有无线充电的闪电标识。
 

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底部贴有防滑胶垫,外壳上印有USB接口输出参数。
 

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USB口参数特写
单口输出:
USB-C1/C2:5V3A、9V2.22A、12V1.67A(20W Max)
USB-A1/A2:5V2A(10W Max)
双口输出:
C1+C2:5V3A(15W Max)
C1/C2+A1/A2:20W+10W(30W Max)
多口输出:
(C1+C2)+A1/A2:15W+10W(25W Max)
C1/C2+(A1+A2):20W+10W(30W Max)
(C1+C2)+(A1+A2):15W+10W(25W Max)
产品已经通过了CCC认证。
 

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测得电源线长度约为143cm。
 

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机身高度为80.98mm。
 

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宽度为62.99mm。
 

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厚度为63.21mm。
 

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产品总重量约为405g。
 

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

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此外PDO报文显示C1口还具备5V3A、9V2.22A、12V1.67A三组固定电压档位。
 

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测得USB-C2口兼容协议和C1口的一样。
 

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PDO报文也完全相同,即两个C口单口输出性能一样,支持功率盲插。
 

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测得USB-A1口支持Samsung 5V2A、DCP协议
 

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测得USB-A2口同样支持Samsung 5V2A、DCP协议
 

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无线充电场景一览,将手机放到机身顶部即可进行无线充电,十分方便。
 


热豆45W充电塔拆解


 
在对热豆这款45W充电塔有了基本了解后,下面继续对其进行拆解,看看内部详细设计。
 

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首先撕下底部的防滑胶垫,在胶垫下面是模块底部盖板的固定螺丝。
 

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拆下底部盖板,内部是插座模块和USB接口的PCBA模块。
 

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电源线使用线卡固定在模块内部,模块分为外层外壳和内部的插座模块。
 

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剪断电源线,拆除插座模块,内部是快充模块的PCBA模块。
 

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切开外壳,取出内部的快充模块,快充模块的顶部是无线充电线圈。
 

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无线充电线圈四角的四颗定位磁铁。
 

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插座模块一览,侧面使用螺丝固定安全门。
 

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快充PCBA模块采用单独的塑料支架固定,并打白色胶水加固。
 

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另外一面是USB输出接口小板,小板上连接器为无线充电模块供电。
 

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连接到无线充电模块供电的导线特写。
 

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无线充电线圈下面是无线充电的PCBA。
 

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无线充PCBA通过螺丝固定在壳体内部。
 

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拧下固定螺丝,无线充PCBA模块底部垫绝缘麦拉片和黄铜散热片进行散热。
 

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无线充PCBA模块正面一览,焊接一颗无线充电主控和四颗无线充电功率管和NPO谐振电容。
 

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背面对应开关管和主控芯片过孔散热,并标有TX Board 15W,表示支持15W无线充电。
 

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无线充电主控来自redow热豆,丝印WP003,内置MOS管驱动器和调制解调电路,外围元件精简。
 

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四颗NMOS管用于无线充电发射,来自禾纳,型号为AER4061BE,NMOS,耐压40V,导阻6.85mΩ,采用PDFN5060封装。
 

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丝印701的贴片电感用于输入滤波。
 

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电源接口特写。
 

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无线充电线圈采用纱包线绕制。
 

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下面来看快充模块,快充模块采用两片PCB组合焊接而成,其中一片为AC-DC电源电路,另外一片为二次降压电路,用于USB快充输出。
 

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AC-DC电源背面焊接两颗整流桥,两颗贴片Y电容,反馈光耦和同步整流控制器。
 

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二次降压小板上焊有降压电感和滤波电容,以及USB母座。
 
通过对PCBA的观察,热豆这款模块采用高频QR开关电源,搭配同步整流固定电压输出,输出送至二次降压电路,由协议芯片根据需求调节输出电压,满足负载需求。下面就从输入端开始了解整个充电器的设计与用料。
 

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输入端导线焊接连接到PCB上供电,焊点打胶固定。
 

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输入端延时保险丝来自贝特电子,出料号932,规格为3.15A 250V。
 

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输入端NTC浪涌电阻来自STE松田,型号为MF72,规格为2.5D-9M。
 

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共模电感使用漆包线和绝缘线并绕,底部焊接绝缘支架。
 

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安规X2电容来自STE松田,规格为0.22μF。
 

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两颗整流桥半桥连接,用于均摊发热,整流桥丝印MSB40JL。
 

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高压滤波电容来自绿宝石,规格为400V 33μF,三颗共计99μF容量。
 

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差模电感采用工字磁芯绕制,外套热缩管绝缘。
 

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充电器主控芯片来自必易微,型号KP22066,是一颗合封氮化镓芯片,内部集成165mΩ导阻的氮化镓开关管,反激控制器和可靠的驱动电路。芯片内部集成高压启动电路,可缩短启动时间并降低待机功耗。同时还集成了X电容放电功能,可进一步降低待机功耗。芯片内置高可靠的氮化镓驱动,提供稳定的6.2V栅极驱动电压,同时芯片集成外部驱动开通速度调节功能,可以通过外部配置参数优化EMC,解决了高频合封氮化镓电源设计的一大难题。
 

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KP22066采用了负压电流采样技术,驱动回路中没有采样电阻,开通时驱动电压不会受到电流采样电阻压降影响,更加高效。合封技术进一步减小了寄生参数对高频开关的影响,提高整体稳定性。KP22066具有三档工作频率可通过管脚配置,支持140kHz、300kHz、500kHz,支持9-112V供电电压,适配宽电压输出应用。
 
KP2206X内置峰值电流抖动功能以优化EMI,支持绿色模式和打嗝模式工作,芯片内集成了供电欠压、过压保护,集成输入欠压、过压保护,集成输出过压保护,逐周期电流限制,过载保护,过流保护,过热保护,电流采样电阻开路保护等保护措施。
 
值得一提的是,KP2206X合封芯片还支持双绕组为芯片供电,具有两个供电引脚,可以根据输出电压,切换供电绕组抽头。当输出电压范围宽且输出电压较高时,芯片可自动切换成低压绕组供电,降低芯片自身损耗。KP22066采用必易微专有的DFN8*8封装,将功率走线和控制走线分离,并采用大面积散热PAD,有效降低温升,具有优秀的散热性能。
 

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为KP22066供电的滤波电容,来自凯泽鑫,规格为10μF 100V。
 

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变压器使用胶带严密缠绕绝缘。
 

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贴片Y电容来自四川特锐祥科技股份有限公司,型号TMY1471K,具有体积小、重量轻等特色,非常适合应用于氮化镓快充这类高密度电源产品中。
 
特锐祥专注于被动元器件的研发、生产及销售,注册资本1亿元。旗下有自主电容品牌两类:SMD TRX及DIP TY电容器,TRX将致力于陶瓷材料的研究,以拓展更多品类的应用,为客户提供更多的解决方案。
 

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充电头网了解到,特锐祥贴片Y电容除了被麦多多100W氮化镓OPPO 65W超级闪充氮化镓充电器联想90W氮化镓快充努比亚65W氮化镓充电器倍思120W氮化镓+碳化硅PD快充充电器等数十款大功率充电器使用外,也可应用于海陆通第一卫贝尔金等品牌20W迷你快充上,性能获得客户一致认可
 

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另一颗贴片Y电容同样来自特锐祥,型号为TMY1221K。
 

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光耦来自UTC友顺,型号UPC1009,用于输出电压反馈。
 

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同步整流控制器同样来自必易微,型号为KP4060,采用了节省空间的SOT23-6封装。KP4060支持最高600kHz工作频率,满足KP22066高频开关应用。
 

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KP4060支持DCM、BCM、CCM、QR工作模式和有源钳位 Flyback 拓扑,支持600kHz工作频率,集成高压检测电路和高压供电电路,集成智能双路LDO,无需辅助绕组供电,支持输出短路SR工作。
 
KP4060支持宽范围输出电压应用(0~20V),特别适用于支持QC、PD等协议的快充领域;支持高侧或低侧配置;采用Gate驱动有源钳位技术,防止寄生耦合导致的误开通;具有专利的智能电流过零关断和智能开通检测技术防止误开通,确保安全使用。
 

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同步整流管来自东微,型号SFG10S08GF,耐压100V,导阻7mΩ,采用PDFN5*6封装。
 

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输出两颗固态滤波电容来自钰邦,一颗规格为560μF 25V。
 

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另一颗规格为470μF 25V。
 

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二次降压电路一览,正面采用两路独立的降压电路,其中一路用于USB-C口降压输出,另一路用于两个USB-A口5V输出。
 

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小板背面没有元件。
 

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电源输入通过一颗滤波电感进行滤波。
 

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两个USB-C口降压输出采用智融SW3556,这款芯片支持双USB-C接口降压控制,内部集成多种快充协议,支持7A大电流输出,并支持双口功率盲插和独立限流。SW3556支持驱动低压氮化镓开关管,可进一步提升降压电路效率,减小充电器的体积与散热要求。
 

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智融SW3556为同步整流降压拓扑,支持40V输入,内置同步整流降压控制器,搭配使用硅MOS或氮化镓开关管、电感电容等简单的外围器件,即可实现140W大功率输出。内置的降压控制器开关频率为125KHz,支持PFM/PWM模式运行以优化转换效率。
 
此外,智融SW3556支持引脚外接电阻来配置输出功率以及动态功率分配,在开发多口快充电源产品时无需外置单片机,以此实现更精简的外围并降低成本。适用于车载充电器、多口充电器、插排等产品领域。
 

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用于同步降压的开关管丝印N3005D,采用DFN3*3封装。
 

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另一颗开关管同样为N3005D。
 

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降压电感采用热缩管包裹绝缘。
 

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输出滤波固态电容来自钰邦,规格为220μF 16V。
 

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用于两路USB-C口的VBUS开关管和电流取样电阻。
 

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USB-C母座采用橙色胶芯,过孔焊接固定。
 

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USB-A口5V降压芯片采用诚芯微CX8825,是一颗耐压36V的同步降压转换器,芯片内置MOS管,支持3A输出电流,支持100%占空比,支持多种保护功能,采用SOP8封装。
 

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对应两个USB-A口的降压电感,外套热缩管绝缘。
 

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输出滤波固态电容来自钰邦,规格为270μF 6.3V。
 

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USB-A母座采用过孔焊接固定,橙色胶芯。
 

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LED指示灯有45W字样,指示通电状态。
 

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全部拆解完毕,来张全家福。
 


充电头网拆解总结


 
热豆科技推出的多合一模块,具备USB-C快充,AC供电和无线充电功能,具备两个国标3+2插座,方便扩展交流电源,以及为便携设备充电,满足多种使用场景。热豆还同步推出了多款配件产品,使用磁吸无线充电供电,具备更高的灵活性,更提升产品的竞争力。
 
充电头网通过拆解了解到,热豆这款45W充电塔采用必易微合封氮化镓快充方案,内置KP22066合封氮化镓芯片搭配KP4060同步整流控制器,固定电压输出。输出采用两路二次降压电路,其中智融SW3556对应双路USB-C输出,诚芯微CX8825为USB-A口供电。
 
在充电塔顶部还有一个无线充电模块,使用热豆主控芯片进行控制,芯片内部集成驱动器,集成度高。并支持无线供电,配合多款配件使用。充电塔内部采用绿宝石电解电容和钰邦固态电容进行滤波,用料均为知名品牌,设计紧凑,功能实用。