进化中的华为超级充电器

toyzzhan

去年十月，年度机皇华为 Mate20 发布以后，我们有机会对该机适配的 40W 超级充电器进行了一次解剖、赏析。如今时间已经过去一年，最新的 Mate30 也已面市，相应的超级充电器有无更新呢？这个问题的答案是肯定的，下面就让我们一起来探索一下。先来一张特写：

这个形象是不是很熟悉？实际上，全新的 40W 超级充在外观上与去年的机型几乎是完全相同的，只是插脚面的印刷文字和图形比过去更醒目了，而外形结构则完全相同，不注意是完全分辨不出来的。

从印刷文字可以看出，新机型与老机型的规格完全相同，输入电压范围都是 100V-240VAC，输出则支持 5V2A、9V2A 和 10V4A，最大输出功率仍为 40W。为了实现完美的防水和散热，实际生产中的华为超级充内部是灌胶的，接口部分也有绝缘胶片，但要是那样便很难看清它的内部状况，所以我在这里展示的是它没有灌胶和采取防水措施前的样子，你可以在看到下面的图片以后对相关的部分进行脑补，也可以再等一等，我有可能会写新的文章来做更多的介绍。

这些照片把老机型和新机型做了对比，老机型在左，新机型在右。从这种对比可以看出，两者的外壳完全相同，PCB 板形状除边沿外几乎无变化，板上元件布局几乎相同，新机型的输出电容量略有降低（从 680µFx2 变成 470µFx2），平板变压器的外观厚度略有增加（这里有玄机的，以后再谈），其中使用的平板线圈则明显变薄了。我们都知道平板变压器的平板线圈是由多层 PCB 构成的，层数越少则厚度越薄，相应的成本也越低，由此可见新机型的成本是更低了的，或许可以和使用传统变压器相比肩了。如果你还记得去年的老机型的优势是什么，或者你是按照前文顺序阅读下来，还点开链接欣赏了我旧作的内容，你就应该知道去年的老机型中使用了一款型号为 XDPS21061 的定制器件作为它的初级控制器，它的中文称呼是“强制频率谐振式反激控制器”，其关键特性是利用一个新增的绕组在 DCM 工作期间强制插入一个脉冲使主绕组开关节点上的谐振电压达到更低的程度，主开关借此机会导通即可实现降低损耗、提高效率的效果，但我当时也说了它有很多参数需要进行特别的配置，要掌握得恰到好处还是有一定难度的，因而这个问题是需要在新的设计中加以升级处理的。实际上，我们今天看到的新机型就已经在上述问题的解决方面前进了一步，下面的对比照可以让我们看到改变以后的结果。看图片时请忽略新板上的隔离片已经被剪掉一部分的显示效果，它本来是完整的，只是这块样板已经被人动过手脚了，而我并无更多资源可以让你看到更好的样子，所以就只能这样了，你在前面的图片中也可以看到类似的痕迹。

XDPS21061 的封装是爬虫似的 SOP 大封装，新设计使用的控制器则是 QFN 小封装，引脚比前者多了许多。将白色的塑料隔离片取下以后可以让我们看得更清楚：

放大照片可以清晰地看到控制器上的编码信息 AG=6DGDY，呈现出典型的立锜编码风格。它有很多引脚的外面并无任何连接，说明它们都是闲置未用的，这在惜脚如金的 IC 领域又给人留下了许多可以想象的空间。这颗器件同样是华为定制，因而也没有公开的规格书可以供人查阅，但我还是得到了它的简化原理图：

它是和立锜科技的 RT7205A 一起构成系统的，RT7205A 在老机型中就出现过了，现在的新机型也是用的它，说明它的生命力还是很旺盛的。与 XDPS21061 的原理图相比，新款控制器的原理图其实差不多，但是它有了一个名为 PHASE 的端子，外面还有一个电感，VDD 端只有一个外接电容，这提示我们它使用了一个 Boost 转换器来为自己供电，这个设计的作用是很明显的：当开关电源的输出电压很低时，它可以将从辅助绕组上整流出来形成的低电压提升以后再为自己供电，这样便可以满足低输出电压应用的需求，而辅助绕组的匝数却不需要很多，这会不会是变压器里的平板变薄的原因呢？
自从对华为手机有了信心以后，我也一直在等待自己的第一款华为手机。当 P30 pro 发布以后，一位领导在第一时间送了一台给我的一位师兄，我在看到以后实在是爱不释手，立马下单自己买了一台最高规格的，这完全解决了我的容量之忧，拍照、录像更是爽爽的，远拍、近拍都可以随便玩，你在上面看到的这些照片就是这台机子的功劳，我在拍摄的时候它会自动进入超级微距模式，让我省心了许多，同时也让我去年购买的近拍镜头失去了存在的价值。因为有 P30 pro 在手，它的原配充电器也是这款 40W 超级充的老机型，所以我在得到这款新型号以后就有机会实际使用了，充电中的外壳温度有了明显的降低，这让我感觉很好，但也有点遗憾，是不是自己买得太早了呢？当然这只是一句玩笑话，毕竟我已经享用很久了，怎能在这个时候感觉有遗憾呢？新机型的温度明显降低，而老机型的温度也可以接受，这说明新机型的充电功率是可以更大的，关键是看负载有没有这个需要，需要的时候就可以释放它的能力了。之所以新机型有更低的工作温度，实际上是它所使用的控制器的性能更好了，它的促成 ZVS 即零电压切换的能力更高，因为它的辅管脉冲宽度可以是自动变化的，会自动寻找到最佳的谐振状态，因而切换损耗更低，效率更高。这种更高到底到了什么水平？是否符合明年将要实施的欧盟 ERP VI?对未来又有何影响？限于篇幅就不谈了，我们以后再叙。华为的进步让特朗普举全国之力对其进行压制、打击，这款充电器是否又会引起他的注意呢？咱们可以拭目以待。


转载自— RichtekTechnology 郑刚

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