說起蘋果的充電器,大家最熟悉的可能就是有“祖傳”之稱的五福一安小綠點充電器。小綠點充電器伴隨蘋果手機走過了很多個年頭,到現在仍然可以使用。
下面來拆解的是一款蘋果的5W充電器,雖然具備與小綠點相同的5V1A輸出功率,但是體積卻大了兩圈。下面充電頭網就對這款老式的蘋果充電器進行拆解,看看內部的設計與用料。
充電器是經典方塊造型,機身通體白色,表面高光亮面處理,邊角過渡圓潤。
插腳模塊與主體機身分離式設計,可拆卸更換,機身正背面中心設計有蘋果logo。
機身上的T字型固定座為塑料材質,并不具備接地功能。
機身一側的參數勉強還能辨識,支持100-240V~50/60Hz 0.15A輸入,以及5V1A輸出,通過了CCC認證。
輸出端配備單USB-A接口。
測得充電器機身長度為60.01mm。
寬度為59.84mm。
厚度為28.54mm。
拿在手上的大小直觀感受。
充電器凈重約為85g。
使用ChargerLAB POWER-Z KM002C測得USB-A口支持Apple1A充電協議。
看完這款充電器的外觀展示和輸出協議,下面就進行拆解,看看蘋果老款的充電器設計如何。
首先沿外殼接縫撬開充電器外殼,內部PCBA模塊使用一片鋁片散熱,鋁片粘貼膠帶絕緣。
輸出USB-A母座焊接在單獨的小板上,并通過螺絲固定在外殼上。
擰下兩顆固定螺絲,取出充電器內部PCBA模塊,散熱鋁片延伸到PCB背面。
交流輸入導線冷壓端子焊接,外套熱縮管絕緣。
散熱片焊接固定在PCBA上,通過麥拉片絕緣。
輸出USB-A母座小板通過濾波電感焊接連接。
使用游標卡尺測得PCBA模塊長度約為54.37mm。
PCBA模塊寬度約為54.07mm。
PCBA模塊厚度約為22.81mm。
充電器PCBA模塊正面一覽,左上角為輸入保險絲,安規X2電容,共模電感,整流橋,右側為開關變壓器,右下角為輸出濾波電容,底部為USB-A母座。內置一顆綠色NTC熱敏電阻與初級開關管固定在一起,用于過熱保護。
PCBA模塊背面焊接一顆主控芯片,用于開關電源初級控制。
通過對PCBA模塊的觀察,蘋果這款充電器采用反激開關電源,由主控芯片控制MOS管,固定電壓輸出,輸出電壓由光耦反饋進行控制,輸出采用二極管整流,為典型的固定電壓輸出的充電器設計。下面我們就從輸入端開始了解各個元器件的信息。
充電器側面元件一覽,依次為輸入保險絲,安規X2電容,共模電感,整流二極管,Y電容和反饋光耦。
輸入端延時保險絲規格為1A 250V。
安規X2電容規格為0.1μF。
共模電感采用方形磁芯,在左側和下發是四顆IN4007二極管,組成橋式整流電路。
高壓濾波電容來自TAICON,規格為400v10μF。
初級主控芯片來自臺達,絲印DAP7A,是一顆定制的電源芯片。
初級開關管來自ST意法半導體,型號STQ1NK60ZR,是一顆耐壓600V,導阻13Ω的NMOS,采用TO92封裝。
用于檢測初級開關管溫升的綠色熱敏電阻特寫。右側一顆電容使用膠帶纏繞絕緣,用于主控芯片供電。
變壓器采用膠帶纏繞絕緣,在變壓器左側焊接輸出濾波電容和整流二極管。
藍色Y電容特寫。
兩顆光耦來自夏普,型號PC123,用于輸出電壓反饋和保護功能。
AP431電壓基準配合光耦進行輸出穩壓。
整流二極管特寫,引腳套有磁環抑制高頻干擾。
一顆輸出濾波電解電容來自尼吉康,規格為680μF10V。
輸出濾波電感特寫,采用工字磁芯繞制。
另一顆輸出濾波電容規格為220μF10V。
輸出濾波磁環電感特寫,采用紅色和銅色漆包線并繞。
USB-A母座特寫。
USB-A母座過孔焊接固定,在小板背面焊接識別電阻,用于蘋果設備1A充電。
全部拆解一覽,來張全家福。
蘋果的這款5V充電器,放到現在來看,可以說是相當的巨大了。這款充電器由臺達代工,根據內部元件日期判斷,生產日期大概是在2005年,距今已經17年了。盡管這款充電器十分老舊,依然可以為傳統的設備充電,USB-A接口的通用性還是非常的優秀。
充電頭網通過拆解了解到,這款充電器內部采用四只二極管組成橋式整流,內部采用臺達初級電源芯片搭配意法半導體MOS管組成開關電源,并采用二極管進行整流,輸出采用電解電容配合電感進行濾波,能夠滿足小功率設備的充電需求。
少年來電子設備充電一直都讓用戶的頭痛,物理接口的不同說的好聽點叫各家自掃門前雪,說的不好聽就是各自搶占分市場份額,每個人都想做大佬。USB-IF組織經過多年努力,與多家廠商協調后消費者終于可以看到統一接口的到來:USB-C。除了物理接口,還有各種不同的快充協議,目前PD快速充電技術電壓支持到20V電流5A,已有多家廠商使用PD快速充電技術,而且USB-IF組織PD3.0 PPS快速充電技術規范正把大部分快充協議收編進去(QC4 QC3.0\SCP FCP\PE3.0 2.0\VOOC等),這對消費者來說終于可以一個充電器充全部設備了。
作為業內大佬技術前沿品牌的蘋果,按照以往尿性都是自己走自己的路不跟大家玩,但在在PD快充技術上,蘋果已推出USB-C PD to Lightning數據線與多款PD充電器(電源適配器),小編耗資1524元港幣,購得29W、61W、87W三款蘋果PD做詳細拆解,本次先為大家奉上APPLE A1719 87W USB-C 蘋果電源適配器拆解評測。
系列文章:
APPLE A1719 87W USB-C 蘋果電源適配器拆解評測
APPLE A1718 61W USB-C 蘋果電源適配器拆解評測
APPLE A1540 29W USB-C 蘋果電源適配器拆解評測
APPLE A1719 87W USB-C充電器外包裝同樣采用超簡約的白色紙盒印刷著產品式樣,右上角標示這是一款 USB-C 87W 電源適配器。
素色包裝盒背面用多國語言寫著這款USB-C型電源適配器支持87W功率輸出,右下角是港幣588元定價標簽,與售價548元港幣的61W PD充電器差價不大。
包裝底部信息,蘋果美國加州設計,中國制造。產品型號A1719,SN串號:C0470620AQAGW85AL。
拉開易撕封條抽出產品,從左到右分別是29W、61W、與本次測試的87W。
盒子內都使用了紙盒來固定產品避免晃動。
開箱一覽,說明書、使用指南、充電器本體、定位紙盒。
蘋果USB-C PD充電器一共有三款型號,從左到右分別是87W、61W、29W,功率越大體積越大。
插頭采用了8字線可拆卸設計,替換不同國家插頭與攜帶都十分方便,小編在香港購買的版本自帶的是英式三腳插頭。
圓盤T型固定座是接地觸點,8字線底部是充電器的全球唯一SN碼:C0470620AQAGW85AL,與外包裝上的SN碼一致。
英式插頭內置3A保險絲,過流時熔斷保護。
三款PD充電器厚度都是28mm。
87W PD充電器長*寬是80*80mm。
產品整體表面光滑中間使用磨砂凹陷做出apple LOGO。
重量318g。
銘牌信息,品名:87W USB-C 電源適配器、型號:A1719、輸入:100~240V、輸出:20.2V4.3A、9V3A、5.2V2.4A。
USB-C插孔金屬包邊,耐用度更高。
輸出性能測試:
使用具有PD誘騙功能的POWER-Z KM001 USB PD測試儀對該產品進行PD輸出電壓檔檢測,一共識別出3個電壓檔:5V2.4A、9V3A、20V4.3A,USB-C線必須是具有Emark認證芯片的才可以握手到3A以上的電流,圖中是使用Emark線測試的結果。
使用POWER-Z FL001監視輸出情況,實測5V輸出最大功率:4.84V3.5A17W,此時輸入功率20.01W。
實測9V輸出最大功率:8.78V3.61A31.7W,此時輸入功率為37.18W。
實測20V輸出最大功率:20.13V5.27A106W,突破百瓦大關,遠遠超過標稱的87W,此時輸入功率為112W。
拆解篇:
APPLE A1719充電器殼體采用超聲波焊接,卡槽互相插入,焊接了整個接縫,牢固度非常高,內部整體使用了一大片銅片用來勻熱散熱,并且散熱片上注滿了導熱固定膠,無法無損開蓋。這也是正品蘋果充電器的傳統,如果很容易就搞開的話,你要懷疑買到的是不是正品了。
表面散熱銅片掀開。銅片兩面都有導熱膠。
散熱銅片底部全部貼上絕緣膠帶。
結構的另外一邊,同樣是一大塊純銅勻熱散熱片。
散熱片折疊過來后可以看到是一個整體。
把散熱片去掉,PCB貼片器件面有一塊絕緣膠板。
再把絕緣膠板去掉,PCB上注膠導熱,盡可能的將電源產生的熱量通過外殼散發出去。
PCB插腳件面俯視圖。
PCB貼片件面俯視圖。
8字線的導線全部用熱縮管套起來,防止線頭觸碰短路,圓形T型固定座底部焊著接地引線。
去掉注膠后一覽。
USB-C輸出插座采用三根軟性排線連接。
USB-C金屬包邊是由兩個部件點焊而成。
恩智浦NXP初級PWM控制器,周圍幾顆綠色電阻為千分之一精度,高溫下工作阻值不會有過大的偏移,保證長期高溫工作的穩定性。
絲印 VU SUA GP650 ST意法半導體。
絲印k524、絲印KAEDN。
一排光耦,初級次級之前信息傳遞的紐帶。絲印LG48 V1014W、絲印1014-4108 V70468。
安森美ON Semi NCP4304A+英飛凌Infineon BSC077N12NS同步整流。
外沿是一片厚銅片,發熱元件都通過螺絲或者粘膠把熱量傳遞到上面去,灌膠幾乎填滿了整個腔體。
因為整體灌膠所以拆解就跟探險一樣逐步前進,把銅片撬開慢慢向里面探險首先遇到的是安規電容,上面搭棚安置了一個保險絲管,并包上熱縮管套防止爆裂跳火。
10S621K壓敏電阻。
側面的散熱片全部扯掉,可以看到內部有兩級共模電感,在這樣一個寸土寸金的電源里面還奢侈的布局了兩級共模電感。
兩顆Y電容。
去掉巨大的電感后可以看到一片銅片包裹著整流橋。
絲印LT KBP408 6B45整流橋。
兩顆藍色的絲印FPS2W105 L6D1是X電容。
兩顆kemet鉭聚合物電容,33μF35V。T521系列,這么高耐壓的鉭電容,價格不忍直視。。。。
尼吉康nichicon 82μF 420V高壓濾波電解電容。
變壓器噴碼:MP-130I(05) MY-MP15356 DELTA DCWM1703(19)6M13。
變壓器旁邊是兩顆紅寶石Rubycon 200V4.7μF電解電容。
把變壓器拆掉。
這個電源內部還有一級主動式PFC,這個是PFC升壓電感,PFCH MP 15378 DCWM 1703(14)2XD05。
散熱片盡頭是三顆高發熱管子。
從左到右分別是英飛凌11N80C3開關管、恩智浦BYV29X-600整流二極管、東芝K20A60U PFC升壓管。
接下來就剩最后的小板部分了。
紅寶石Rubycon 820μF25V長壽命+330μF25V電解電容,后面還有一個220μF25V固態電容,可以看到USB-C輸出口的兩個排線插座。
ON semi安森美FDS6681Z PMOS,是C口的輸出開關。
小插板通過20pin排針與主PCB相連固定。
小插板正面一覽。
小插板背面一覽。
絲印Y651 715 33。
絲印513 4670 1648。
絲印BGXAS 327。
絲印AAA BBP,下方電感,看起來這顆芯片更像是一個開關穩壓芯片。
STM32F071CBU7 單片機。
絲印 BGXAP 327。
賽普拉斯 Cypress CYPD 2134 PD握手識別IC。
總結:
APPLE A1719 87W USB-C 蘋果電源適配器拆解測試完畢,87W作為蘋果PD充電器家族中輸出最大的型號,實測具備超過100W的輸出能力,三檔電壓最大輸出為4.84V3.5A17W、8.78V3.6A31W、20.13V5.2A106W。體積方面87W比61W大不了多少,定價方面87W高達588元港幣的定價看似無法接受,但61W售價也有548元港幣,87W做工用料與性能都提升了一個級別,由于87W的輸出功率更高,所以內部采用了高價的Kemet鉭聚合物電容來壓制輸出紋波,使得輸出更加穩定。以及主動式PFC提高效率,在這么小體積的電源內,做到接近100W的輸出功率。用技術換體積,體現了蘋果強大的設計功底,所以這款87W反而是更加值得購買。
最后:
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果在最近的新品發布會上推出了全新升級的MacBook Pro2021,分為14英寸和16英寸兩個規格,同時蘋果也專門分別為其開發了兩套全新的電源,其中16英寸MacBook Pro標配140W氮化鎵快充電源,這也是入局氮化鎵快充的首秀;14英寸的MacBook Pro則標配了一款67W USB PD快充充電器。
據統計,此前蘋果旗下已有5W、10W、12W三款基于USB-A口的充電器,以及18W、20W、29W、30W、61W、87W、96W等多款USB PD快充充電器。就功率而言,67W充電器相較61W而言并沒有太大提升,并且往上還有87W和96W兩款充電器,新款67W充電器會不會成為61W的替代品,目前還未可知。
通過充電頭網整理的這個表格,大家可以基本掌握蘋果USB PD快充充電器家族的發展史。目前蘋果PD快充已經覆蓋了18W到140W的功率范圍,并且是直接從原來的USB PD2.0快充升級到了USB PD3.1快充。
今天這篇文章主要跟大家分享蘋果最新67W PD快充充電器的拆解,一起來看看這款新品電源配件的做工和用料。
包裝方面保持蘋果家族傳統,白色外殼正面印著充電器外觀圖片,左上角為蘋果logo和USB-C 67W Power Adapter字樣。
包裝盒背面一覽。
包裝內附帶電源插頭,側面建議:搭配13英寸和14英寸的MacBook Pro使用。
另一面的貼紙上印有產品型號A2518,以及輸入輸出參數。
包裝盒除了充電器之外,還有三份使用說明書。
充電器為白色亮面外殼,方正造型,輸入端為可折疊插腳,可拆卸設計。
充電器邊邊角角都是圓滑過渡設計,插腳兩側有雙翼支撐,插在插座上更加穩固。
輸出端單口USB-C設計。
插腳側印著詳細的規格參數。67W USB-C充電器,型號:A2518,制造商:光寶科技股份有限公司。
另外一側為詳細的參數信息,輸入:100-240V~50/60Hz 1.65A;輸出:5.2V3A、9V3A、15V3A、20.3V3.3A,充電器已經通過了CCC、KC認證。
與蘋果61W充電器相比,二者體積完全一致。
拿在手中,與同功率其他品牌充電器相比,不能說很小巧。
實測充電器的長度約為74.1mm。
寬度同樣約為74.1mm。
厚度約為28.6mm。
充電器的凈重在205.5g左右。
拔下插頭,可見充電器插孔內部標有一串數字,也就是蘋果充電器特有的17位序列號:C06140609BS06NMAG,序列號就好比身份證號,每一個蘋果充電器都是唯一的,并且已經被燒錄到芯片內部,通過專用的測試設備可以讀取。
使用ChargerLAB POWER-Z MF001檢測這款充電器的相關信息,顯示其序列號同樣為C06140609BS06NMAG,與外殼上的完全一致,說明這款充電器是官方原裝產品。
使用ChargerLAB POWER-Z KT002檢測USB-C口輸出協議,顯示支持Apple 2.4A、Samsung 5V2A、DCP、PD3.0協議,顯示的PD輸出的功率為65W。
與蘋果140W氮化鎵快充不同的是,蘋果這款67W充電器依然為USB PD2.0快充協議,PDO報文顯示支持5V3A、9V3A、15V3A、20V3.27A四組固定電壓檔位。
沿著充電器外殼中縫切開,掏出內部電源模塊。打開外殼可見內部模塊周身包裹了散熱銅片,殼體內部居中均有一個環形膠帶。同時在電源模塊和外殼之間都采用注膠處理,起到固定的作用。
電源模塊與插腳母座之間除了火線和零線之外,還額外連接了一根地線。
輸出端的USB-C接口通過排線與主板連接。
電源模塊的長度約為68.2mm。
寬度約為67.2mm。
厚度約為24.7mm。
繼續將電源模塊拆分開來,中間為電源主板,兩邊是塑料殼體,裝配后形成一個絕緣的腔體,外圍再加上散熱銅片。
絕緣殼體采用兩根支撐柱固定。
電源主板正面是體積較大的插件元器件,包括了電容、變壓器、整流橋等,元器件之間都采用黑膠填充,側面還使用了一塊L型金屬散熱片。
PCB板背面是貼片元器件,同樣是采用了注膠處理。
將元器件之間的注膠清理干凈,正面可分為三部分,上面是輸入整流濾波,中間是變壓器、下方是輸出濾波和協議識別部分。
PCB板背面一覽。上方為初級側,設有一顆初級芯片,中間兩顆光耦,左下方是同步整流控制器。
輸入端保險絲套有熱縮管,下面塑料外殼里面是一顆共模電感,此外還設有一顆大號的共模電感線圈和一個安規X電容。
同時還用了插件式整流橋,充分利用立體空間。整流橋旁邊熱縮管里面是壓敏電阻。
另一側是一顆初級開關MOS管,前面提到的L型金屬散熱片就是通過螺絲與初級MOS固定,起到輔助散熱的作用。
次級側設有一塊協議小板。
拆下保險絲。
共模電感特寫。
兩級共模電感,濾除EMI干擾。
安規X2電容特寫。
絲印TVR10561M 壓敏電阻,用于防止輸入異常浪涌。
輸入整流橋 GBL408,采用光寶自家產品,4A電流,耐壓800V。
初級電解電容來自Rubycon紅寶石,CXW系列,開關電源專用,5K小時壽命,規格400V 150μF。
兩顆小的電解電容均來自紅寶石,規格分別為50V 22μF和100V 68μF。
初級PWM控制器,安森美NCP1340,采用SOIC-8封裝。這是一款高度集成的準諧振反激式控制器,適用于設計高性能離線式電源轉換器。憑借集成的有源X2電容放電功能,NCP1340可實現低于30mW的空載功耗。
初級MOS管來自英飛凌,IPA80R450P7,耐壓800V,導阻0.45Ω。
變壓器側面貼有標簽貼紙。
兩顆光耦,用于輸出電壓反饋和保護功能。
用于反激RCD吸收電路的二極管。
兩顆Y電容,用于輸出抗干擾。
另外一顆Y電容。
次級同步整流控制器采用安森美NCP4305。該芯片支持高達1 MHz的工作頻率,提供大電流門驅動器及高速邏輯電路,用于為同步整流MOSFET提供時序恰當的驅動信號。適用于Flyback、LLC、Forward等大多數主流拓撲,以及QR、DCM、CCM等多種工作模式,提供強大的8A/4A汲極/源極驅動能力,更短的導通延遲和提前關斷,而且導通和關斷門限可調,有效提升系統能效。
背面對應的位置是一顆東芝的同步整流MOS管,型號TPH4R10ANL,100V,3.3mΩ導阻。
輸出端設有一顆固態濾波電容,規格為390μF 25V。
另外一顆來自TAICON臺容的電解電容。
規格為25V 820μF。
次級側的協議小板,上面設有一顆協議芯片。
協議芯片來自英飛凌,型號CYPD3135,屬于CCG3系列,負責USB PD的通訊,這也是一顆專為蘋果定制的型號。
協議小板上設有一顆六角芯片。
輸出端設有一顆VBUS開關管,安森美 NTMFS4C022N,導阻超低,有助于提高充電器能效。
USB-C接口特寫。
蘋果67W充電器全部拆解完畢。
如果大家之前有看過新款蘋果原裝61W充電器拆解,那么就會明顯感覺到,蘋果這款67W充電器,無論是外觀尺寸還是內部電路布局、元器件用料幾乎沒有升級和更新。不免讓人想到這就是在原有61W的方案上,僅對協議芯片的固件進行更新,使其能夠在20V電壓下輸出3.3A電流,畢竟蘋果充電器的余量一向都是很充足。
充電器內部采用的是全套安森美控制器,初級功率器件來自英飛凌,同步整流MOS由東芝提供,協議芯片依然保持英飛凌CYPD3135沒有變,輸出僅支持PD2.0協議,內部的電容也都是日系、臺系品牌,整體用料還是相當扎實的。不過從產品的拆解來看,與其說67W是一款新品,倒不如說是61W充電器迭代品來得貼切。
此前充電頭網還拆解過蘋果Watch Series 7原裝磁吸無線充、蘋果USB-C to USB轉換器、蘋果雷電3轉雷電2轉換器、蘋果原裝MagSafe行動電源、蘋果新款iMac標配USB-C to Lightning編織線、蘋果MagSafe Duo Charger雙項無線充電器、蘋果原裝2米雷電3 Pro數據線等產品,歡迎查閱。