烯王移动电源套装里的65W PD充电头拆解（HC0618D）增加PPS协议

alszy

春节的时候48元买的移动电源+PD充电头套装，看到好几个坛友都把移动电源拆了，但是没有人拆充电头HC0618D。正好想要改造一下这个充电头，增加PPS功能，就把拆解图也发上来了。

正面，单USB-C口输出，有G-KING的logo：


侧面，外壳是磨砂的，不那么容易留下指纹：


支持5档固定PDO，用PD诱骗器读取到最大功率的PDO是20V/3.25A，支持65W输出。

但是这个充电器不支持PPS，如果给支持电荷泵快充的手机充电，不能达到最快的充电速度。
现在支持大功率快充的手机里，常用到电荷泵。
降压型电荷泵不需要电感，它通过电容来储能。基本原理是将两个电容串联充电，这样每个电容都会充到输入电压的一半。然后再并联放电，这样输出电压就会是输入电压的一半。

电荷泵的好处是效率高，通常能达到97%以上，高于传统使用电感的DC-DC。缺点是输出电压固定为输入电压的一半。
手机锂电池的工作电压在3.2V-4.35V(或4.4V)之间，为了使电荷泵的输出电压和电池匹配，需要调整输入电压，这就需要用到USB PD PPS协议，可以以20mV的步进调整电压。
本充电器不支持PPS，此次拆解主要为了研究加入PPS功能的可能性。

USB-C输出接口特写：


220V插头可折叠：


和JD卡对比大小，比卡片宽一些


比手掌小一圈 ，也比很多笔记本电脑的65W充电器要小：



为了验证这么小体积的充电器，发热量是否会很大，用电子负载带满载65W (20V/3.25A)。
过半个小时之后，用FLIR热成像仪测量充电器的外壳温度。
输出同步整流MOS位置，温度65℃，室温23℃，温升仅有42℃：


原边开关管位置，温度66℃，室温23℃，温升仅有43℃：


下面开始拆解，用刀片从缝隙撬开：


外壳超声波焊接：


拆开：


主板正面图：


主板背面 图：


下面从220V输入端开始，逐一介绍主要元器件。
250V 3.15A慢断保险丝，串联在220V进线上面：


第一级共模电感，采用双线并绕的方式，用于过滤共模噪声：


黄色的安规电容和第二级共模电感：
共模电感和安规电容组成的滤波电路，对于高频干扰信号有很大的阻抗，既可以防止充电器自身产生的高频干扰进入电网中，也可以防止电网中的噪声对充电器工作造成干扰。


4颗Aishi的22uF/450V电解电容，组成88uF的容量。
一般电容的容量和功率之间的关系，大约是1uF每瓦。


PWM控制芯片的VDD滤波电容：


主开关管，需要焊下来才能看到型号：


开关变压器和副边的输出线：


串联在开关管源极的电阻，用于检测开关管上的电流：


PWM控制芯片OB2632：



用于输出电压反馈的光耦：


MP同步整流控制芯片：



输出端的两颗220uF固态电容：


Y电容：


USB输出小板，包含协议芯片：


USB-C接口引脚特写：


USB输出小板背面：


PD协议芯片采用OB2612内置光耦控制引脚，可控制光耦来调压：



VBUS输出控制MOS管，采用VS3508，导通电阻8.5mΩ：



由于原来的PD协议控制芯片不支持PPS，只能另做输出小板。
蓝色的是自己画好打样回来的空板。
PD协议部分，采用了支持PPS的PD控制器，可以和手机握手协商输出电压，然后用I2C控制Buck-Boost芯片的输出电压。
功率部分，采用了TL431来控制光耦，让充电器一直输出20V。
然后通过Buck-Boost芯片，将20V转换成手机请求的5V-20V之间的任意电压来输出。
Buck-Boost芯片支持65W输出功率，且效率较高，预计发热量不会很大。改造完成后会另发一贴介绍。

亲爱的混蛋

围观大神改造

qrut

拆解很详细，改pps多了一级buck效率会降低～

5448

这次遇到大神了

jiangqing

等看改造效果

加旋

终于收获不少干货了:handshake:

chy8824

干的不错，这样是不是可以做五5伏到20伏的可调电源

azhen

改造什么的我也看不懂，1uf约等于1瓦，这是个知识点，学习了

whseen

看上去还是反激式单管电源架构，高功率比电源采用四管式高频逆变，加四管式同步整流桥。

ouqihang

大品牌的大块头电源适配器，主电容一般是2倍额定功率。如果有心留意一下台达等的电源。

20768797

1r20 1r10 1r10 1r20  四个电阻 并联 阻值是该怎么算呢？

alszy

chy8824 发表于 2021-4-17 19:55
干的不错，这样是不是可以做五5伏到20伏的可调电源

可以的，用PD诱骗器就可以骗出任意电压来，精度0.02V

alicescope

请问用的什么拍摄设备？照片非常不错！

green5292

终于看到干货了！！

green5292

充电头插入插线板时火化较大，推测没有NTC，看了拆机图终于证实了。

skyline007

坐等更新，学习了

alszy

ouqihang 发表于 2021-4-17 22:01
大品牌的大块头电源适配器，主电容一般是2倍额定功率。如果有心留意一下台达等的电源。 ...

之前注意到过，有些比较好的电源，电容容量是输出功率的2倍。

alszy

20768797 发表于 2021-4-17 22:04
1r20 1r10 1r10 1r20  四个电阻 并联 阻值是该怎么算呢？

两个1.2欧并联是0.6欧，两个1.1欧并联是0.55欧，最后再用0.6欧和0.55欧并联，就是0.287欧。
或者用这个公式：1/R=1/R1+1/R2+1/R3+…… （R1、R2、R3……表示各支路电阻大小，R是并联之后的电阻）

alszy

alicescope 发表于 2021-4-18 00:05
请问用的什么拍摄设备？照片非常不错！

微距图是用K30至尊纪念版的微距模式拍的

隔壁老吴8522

我还在用18W的充电器，拖大家后腿了吗？？？