電子發(fā)燒友網(wǎng)報道(文/李誠)國產(chǎn)手機充電功率攀比已蔚然成風(fēng),近幾年OPPO、vivo、小米等國內(nèi)一線手機品牌的充電功率增長最為明顯,相繼推出45W、65W、120W等大功率快充,在今年2月的MWC 2022大會上,OPPO更是帶來了最新的150W閃充技術(shù),并明確指出該技術(shù)不止停留在PPT,將會在今年的Q2實現(xiàn)商用。
今年二月,OPPO帶來的不止全新的150W閃充技術(shù),還有采用自研芯片的OPPO Find X5也于該月正式開售,為給用戶帶來更快的充電體驗,該系列機型均搭載了80W有線閃充,與前一代OPPO Find X3的65W相比充電功率提高了15W。
值得一提的是在,這款80W的充電器體積與此前的65W充電器基本一致,這是怎么做到的呢?下面我們跟隨B站@電銼刀對OPPO Find X5的80W快充頭進(jìn)行拆解,一探新款充電器內(nèi)部構(gòu)造如何,進(jìn)行了哪些升級。
80W與65W充電器外觀對比
在外觀方面,OPPOFind X5的80W快充與65W快充的大小大致相同,而80W采用的是更方正的外觀設(shè)計,內(nèi)部空間也會更顯富足。在重量方面,65W的克重111克,而80W的克重僅為100克。
即使充電功率提升了15W,這款充電器也沒有因功率的提升而增大體積,反而產(chǎn)品重量減小了11克,功率密度與此前相比也得到了進(jìn)一步的提升。
80W充電器內(nèi)部散熱
由于現(xiàn)階段的充電器都在朝著小體積、大功率、高密度的方向發(fā)展,因此在充電器使用過程中會產(chǎn)生大量的熱量。通常情況下,一般的單口大功率充電器在工作狀態(tài)下,表面溫度可達(dá)到60~70℃或更高。為保證充電器的使用安全,3C安全認(rèn)證明確制定了充電器內(nèi)部溫度不能高于90℃的規(guī)定。
因此拆開OPPO 80W充電器的阻燃外殼后,毫無意外地在元器件間隙之間填充了大量的散熱膠, 并在插件的背面采用了二合一絕緣散熱板,散熱膠的使用一方面起到固定元器件的作用,另一方面用于滿足充電器的散熱需求。
元器件布局
在元器件布局方面,沿用了傳統(tǒng)的布局方式。將直插式元件集中在PCB的正面,貼片元件集中在PCB的背面。由于充電器內(nèi)部的直插式元件大多為高壓器件,貼片元件多為低壓控制器件,因此OPPO通過這一布局實現(xiàn)了高低壓側(cè)的物理隔離。
上圖為OPPO 80W充電器的正面布局,從已知的元器件來看,這款充電器主要還是采用了國產(chǎn)元件。由于該充電器最高支持80W 11V/7.3A的大電流輸出,因此在交流電的輸入端,采用了能夠承受1000V/8A整流橋用于輸入整流。同時基于安全考慮,分別在變壓器的初級側(cè)和次級側(cè)使用了安規(guī)Y電容,避免電容器在失效后產(chǎn)生電擊的風(fēng)險。
拆開背面的二合一散熱板后,首先映入眼簾的是一顆來自PI的PWM主控芯片SC1738C,這枚芯片是由PI專門為大公司提供的定制款主控芯片,同時芯片內(nèi)部還集成了高壓MOS管和次級端同步整流芯片。
其實這款芯片在OPPO的快充電源應(yīng)用中已經(jīng)是老玩家了,早在2019年的50W VOOC閃充充電器中就內(nèi)置了這款芯片,同時在其他大廠的快充電源中也有使用,如綠聯(lián)的100W 3C1A充電器,佳航的55W PD充電器,以及RAVPOWER的30W 1A1C充電器等。
左圖為OPPO 65W 右圖為OPPO 80W
通過兩款輸出功率不同的電路板對比發(fā)現(xiàn),他們之間存在著很多的相似性,并且主控芯片也沒有進(jìn)行更新。由于這是一款集成了次級同比整流的合封芯片,因此想要增大充電器的輸出功率,只能通過增大變壓器和替換導(dǎo)通電流更高的同步整流MOS實現(xiàn)。
為此,OPPO將此前在65W充電器中使用的萬代AON6220 100V/48A導(dǎo)通電阻為6.2mΩ的次級同步整流MOS替換為威兆的VSP004N10MS-G,這顆新的MOS的耐壓等級同樣為100V,不同的是能夠支持最高135A的連續(xù)導(dǎo)通電流流過,導(dǎo)通電阻也僅有3.8mΩ。
除了次級同步整流的開關(guān)管,OPPO對Vbus電路的MOS也進(jìn)行了更新,上代產(chǎn)品Vbus MOS使用的是威兆30V/58A導(dǎo)通電阻為5.2mΩ的VS3618BE,在80W充電器中使用的是士蘭微30/100A導(dǎo)通電阻為4mΩ的SVT035R5NL5。通過增大MOS對大電流的耐受程度,保證功率提升后大電流流通的穩(wěn)定性。
上圖展示的是OPPO 80W充電器的輸出協(xié)議芯片,型號為英集芯的IP2197,通過網(wǎng)絡(luò)檢索并未查詢到與該芯片的相關(guān)資料。不過此前OPPO與英集芯在快充領(lǐng)域展開了合作,并推出了通過泰爾實驗室認(rèn)證的IP2191 VOOC協(xié)議芯片。據(jù)B站博主@電銼刀推測,IP2197有可能是此前的IP2191,因為充電功率的提升,英集芯對IP2191重新進(jìn)行了認(rèn)證與編號。
充電功率
充電器輸出功率提升的目的就是為了縮短充電時間,為測試該充電器的性能,B站博主@電銼刀使用了支持OPPO SuperVOOC 65W快充的OPPO Reno ACE進(jìn)行了充電測試。
這款充電器與其他充電器不同的是,充電功率由0W到55W僅僅只用了10秒,1分鐘后又以50W功率連續(xù)輸出了6分鐘,第8分鐘降至40W,第13分鐘降至35W,第26分鐘降至13W,直至第28分鐘將4000mAh電池充滿。其中在第27分鐘時,手機開始進(jìn)入了涓流充電模式,并維持了1分鐘。
在現(xiàn)在的很多手機中,當(dāng)電池電量充至80%或90%時就會啟動涓流充電模式,在涓流模式下電池電量的增長十分緩慢,會給用戶帶來不佳的充電體驗。為解決手機充電末期電量增長緩慢的問題,OPPO引用了VFC智能充電優(yōu)化算法,通過手機與充電器的配合實現(xiàn)整體充電速度的提升。
上圖為充電過程的電壓(黃色)、電流(綠色)、功率(紫色)變化曲線,通過曲線變化的可以直觀地看出當(dāng)手機開始充電時功率直接進(jìn)入了峰值狀態(tài),整個充電過程電壓主要停留在9V左右,輸出功率也并不是一直停留在峰值狀態(tài),會隨充電時間增長而緩慢下降。
結(jié)語
總的來說,這款80W的充電器與之前的65W充電器在做工與元器件布局方面差別不大,除了充電功率的提升以外,并沒有十分搶眼的地方,不過這是一款隨機附送的充電器,也別對他有太高的要求了。
原文標(biāo)題:為數(shù)不多隨機附送的OPPO 80W快充 | 電源拆解
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