扒開產業真相：四款熱銷30W USB PD充電器拆解大比拼

一、前言

就在一年前，QC3.0快充和USB PD快充還勢同水火，這一年來究竟發生了什麼？此前，USB-IF組織發布了USB PD 3.0的重要更新，USB PD3.0下的PPS成功完成對QC4、SCP、VOOC等主流快充協議的收編。

這些主流快充協議為何要向USB PD3.0靠攏？

首先，USB PD統一使用Type-C物理介面，相比MicroUSB介面能傳輸的功率更大，可達到100W；比起USB-A介面體積更小，符合電子設備向更小、更薄方向發展的趨勢；支持正反插也是Type-C介面的優點。

其次，USB PD支持的電壓範圍從5V~20V，功率從5W~100W不等，對於手機、掌機、平板、筆記本、顯示器等，使用USB PD充電器均可為以上設備供電，帶來無可比擬的便捷性。目前，iPhone8/8Plus/X、華為Mate10/Mate9、小米6、SWITCH遊戲機、iPad Pro、Macbook、Dell筆記本、Acer顯示器等均以支持USB PD供電。

考慮到當前市面上的USB PD充電器以給筆記本使用的居多，功率多在45W、60W以上，而給new Macbook、手機、平板等使用的PD充電器以30W為最佳，體積小巧，功率足，方便攜帶。恰恰這類充電器市面上又較為少見，充電頭網特搜集了4款30W功率的USB PD充電器，分別是蘋果29W、Dell 30W、SIMPTUNE 30W、閃電狼 30W。

蘋果29W充電器是蘋果為MacBook標配的充電器，也是Apple Store能買到的最便宜的USB PD充電器。自從iPhone8被曝出支持USB PD快充後，這款充電器便備受關注。

Dell 30W充電器DELL的四款USB PD充電器中最小的一款，專供XPS12、XPS13等小功率筆記本使用。

SIMPTUNE推出的USB PD適配器，外觀上看起來和普通的手機快充充電器一樣，功率卻能達到30W，讓人驚訝。

閃電狼30W 是一款面向國外用戶的USB PD充電器，採用歐規插腳，花了不少力氣才弄到手。

二、拆解看內在美

1、蘋果29W

白紙盒包裝上印刷了產品式樣，右上角可以看到USB-C 29W字樣。

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29W功率輸出，右下角是港幣388元定價標籤。

蘋果美國加州設計，中國製造。產品型號A1540，SN串號C4H716402KXG2VCBH。

拉開透明易撕封條就可以抽出產品了。

開箱一覽，說明書、使用指南、電源適配器本體、定位紙盒。

插頭採用可拆卸設計，方便收納攜帶，電源適配器+插頭一共重132g。

產品外表與以前蘋果電源適配器產品類似，都是使用圓弧邊四方設計，寬度*長度為56mm*56mm。

厚度28毫米。

插頭拆卸後，可以替換成其他不同插腳的插頭，也方便旅行收納。去掉插頭後可以看到裡面是我們常見的單邊齒兩腳8字線插座，外面是充當地線的T型固定座，用8字線插入也可以使用，但沒接地功能不建議這樣使用。

8字插座底部印刷著SN碼：C4H71640KXG2VCBH，與外包裝盒上的SN碼一致。

測試篇我們使用帶有PD誘騙功能的Power-Z KM001 USB PD測試儀對這款電源適配器做PD探測，在Power-Z 屏幕上可以看到，這款電源適配器一共支持兩檔輸出，分別是5V2.4A與14.8V2.0A，與產品側邊的銘牌信息5V2.4A與14.8V2.0A一致。

然後我們使用Power-Z FL001 USB PD 測試儀對這款電源適配器做最大負載測試，實測5V檔最大輸出4.91V2.8A，功率13.8W，這時候輸入功率為16.3W。

14.8V電壓檔最大輸出14.76V2.3A，功率34W，這時候輸入功率為36W。

蘋果29W USB-C PD電源適配器殼體十分牢固，膠質帶有良好的韌性沒辦法無損開殼，撬起T型固定座可以看到背後是接地焊線。

去除殼體後，產品拆解結構一覽A。

產品拆解結構一覽B。

在變壓器上面貼了一塊導熱銅片，銅片上有一小塊黑色的是彈性導熱墊，整塊銅片用耐高溫絕緣膠紙包裹處理。

裡面的部件可以看成是3個部分，地線引腳面板、8字線插座、主PCB。

8字線插座整個用耐高溫絕緣厚膠帶包裹起來，正負極線纏繞後滴膠定型不會鬆散。

去掉外層耐高溫絕緣膠紙。

背面。

所有引腳都使用熱縮管包裹避免管腳互相觸碰短路，絲印S10 K300K1是一顆壓敏電阻，保護輸入過壓。

8字線插座來自solteam崧騰，最大支持250V2.5A。

250V2A保險絲，使用白膠固定起來。

絲印19387-R 13A1713E的是共模電感。

連接線全部過孔焊接處理更加牢固。

PCB細節,意法半導體的STM32單片機、絲印644BV 7B003 BRD、絲印 BQY、絲印VE、絲印258 4670 1646、絲印T1IS。

安森美ON Semi NCP4304A+英飛凌Infineon BSC077N12NS同步整流。

兩顆光耦，反饋及保護。

英飛凌的初級ic FLUT12A2010。

USB-C採用了裸舌片母座。

上下兩塊PCB通過排針連通，MOS管包上銅箔再擰在散熱片上，nichicon 33uF 35V電解電容。

分離出上下PCB，在他們之間是一塊對應形狀的白色隔離殼體。

USB-C輸出口20V插件、小插片PCB、兩個20V390uf固態電容，地線座類似wifi天線那樣採用插座設計。

繼續分離出隔離殼體。

日本化工 KXJ 400V56uf高壓側電解電容。

碩大的電容佔據了PCB的一半位置。

兩個Y電容使用特殊殼體巧妙地豎立焊接到上下PCB之間。

來自Sumida的變壓器。

絲印LT 7B06A KBP208GL的整流橋。

絲印19447-R A17120。

撕掉表面的銅箔，英飛凌 spa11N80C3。

USB-C插腳件，激光打碼L073N0JD。

USB輸出口旁的小插片整體被耐高溫絕緣膠紙包裹著。

去掉絕緣膠帶，絲印Y704 715 33。

另一面， ON semi安森美FDS6681Z，PMOS。是C口的輸出開關，PCB面積受限，採用了豎立PCB的方案。

2、DELL 30W

話說上次在假貨寶上被坑，擼了個山寨貨回來，這回又整了一個看看俺滴RP咋樣。孰真孰假，你猜呢？真假對比準備另起一文，本文只進行真貨拆解。

充電器本體重135克。

加上1米梅花線220克。

POWER-Z KM001測試儀成功誘騙出PD輸出，顯示3檔輸出，分別是：5V/3A，12V/2A，20V/1.5A。其中5V檔POWER-Z KM001顯示比標稱值大了1A。

砸的挺費勁，還得加撬棒沿縫隙切幾下才能打開，假貨砸幾下就開了。

AC地線沒有空置，大電容和變壓器上都有3M膠帶。初級輸入部分看到了共模電感和方塊電容，基本就可以斷定是真貨了。

翻過來背面，一塊金屬屏蔽罩焊接在PCB上，有絕緣層間隔。

鐵質屏蔽罩非常見的鋁質，有2個彎腳直接焊接在PCB透孔中，如果是鋁的話是無法直接焊接的，需要鉚接可焊接材質的焊腳。

拆下屏蔽罩，內襯有一層3M絕緣膠帶和一層黑色塑料片隔層。

隔層是注塑而成，邊緣部位還有一個T形插腳嵌入PCB的鏤空凹槽中加強絕緣。

初級大電容和變壓器上都一層3M絕緣膠帶覆蓋。

揭開變壓器上的膠帶，下面是一塊非常柔軟的導熱膠。圖中絲印編號為22DRFU的IC為DELL定製電源主控晶元。

揭開導熱膠，變壓器膠帶層上激光噴碼印著較為詳實的變壓器數據。變壓器體積並不大，比山寨貨小多了，但輸出功率卻是非常強勁，超過標稱值許多，不得不令人刮目相看。

交流輸入端L、N相線、零線分別用黑色、白色焊接至PCB，PCB上有相應標識，焊腳有熱縮套管，地線導線更是異常粗壯，貌似單芯銅線，很硬。

插座堵頭有一塊透明塑料護板做絕緣，防止與PCB意外碰觸。插針與焊腳的鉚接工藝十分精湛，看得出插針是純銅鍍鉻的。

一體TYPE-C線輸出引腳與底蓋的結合處，底蓋是PC材質。

這個小方塊塑料板用於夾緊線尾，這是DELL此類電源的通用設計。

主要原件說明：

由於體積所限，相較65W版本，只使用了一隻共模電感，但也比完全省略EMI電路的山寨貨好得多了。

有意思的是這隻台達代工的30W電源，保險的PCB背面位置還開有一個小槽，用於加強隔離避免跳火。

灰色方塊，台灣HJC華容 MKP-X2安規電容。

揭開初級棕色大電容包裹的膠帶，黑金剛KMQ的標誌映入眼帘，絕對高大上！規格是400V、47μF。

旁邊的另一隻小電容同為黑金剛品牌的KY系列低阻長壽電容，規格是100V、15μF。

初級小體積扁整流橋，U3K8 GULF，金色印字彰顯著它不凡的品質，規格是3A、800V，功率餘量足夠，無需額外的散熱片，加貼有絕緣膠帶。

Y電容，331K。

對應引腳PCB位置有開槽並加裝隔離片，可見台達之嚴謹。

Y電容與變壓器之間位置的是輸出電容，Rubycon紅寶石，這也是頂呱呱的大品牌。25V、220μF。

旁邊還有一隻棕色黑金剛KZM系列低阻長壽25V、330μF電容與之並聯。

黑金剛電容下面的紅色印記，應該是質檢標誌吧，正規大廠的原件都有經過老化測試的步驟。704硅橡膠下面是一隻8腳晶元。

除掉硅膠，發現這是一隻MOS，AP6679GM，是控制輸出開關用的，PD是需要與受電方握手通訊成功後才會有輸出的。

TO-262封裝的STMicroelectronics意法半導體的肖特基整流二極體STPS30L120CR，Io=30A， Vrev=120V。

A1、A2兩個正極管腳套有磁環，用於抑制高速開關寄生振蕩產生的高頻干擾，跟我們在USB線上經常看到的磁環是一個道理，有利於通過EMC，這是正規大廠必須要考慮的，山寨貨可就完全不去管這些了，能用就行，能省就省。

清理掉PCB上覆蓋的部分硅膠，露出晶元真容。

SMD/MOS，IPD65R600E6，SOT-252，N場，650V，7.3A，0.6Ω。

4個棕色塑料腳是變壓器的骨架安裝腳，透孔嵌入PCB並加膠固定。

光耦，EL1013：

DELL自家出品的PD晶元：DPD001，這枚晶元也同樣使用在45W、65W的電源中。

輸出引線，黑、白、藍、紅四色直接焊接在PCB上，套有絕緣熱縮管。

PCB上的印字。

PWB

NB ME：WY.CHEN

NB EE：PETER.KAO

貌似是兩個NB的工程師名字。

台達電源絕對是居於領導地位的電源行業老大，台達電子在東莞設有七個工廠，員工約30000人（好多的妹子啊，想想都醉了），主要向IBM，DELL，NEC，GE，HP，PHILIPS等世界知名公司供應各類電子產品。

本次拆解的戴爾DA30NM150電源大量使用一線大廠原件，用料紮實，設計嚴謹，貌不驚人但性能卻遠超預期，體現了台達應有的品質風範，是個好電源！

3、 SIMPTUNE 30W

下面拆解的這款USB PD充電器不但體積小巧，還能同時給USB PD和QC3.0/QC2.0設備快充。它是如何實現的呢，一起來研究看看。

SIMPTUNE SPT100AS-30C採用單USB Type-C輸出，從側面也能看出電源的造型也異於常規的長方體。

國標雙腳市電插頭，採用標準的中規設計，並且兼容美規。

產品銘牌上標註了詳細的規格參數，輸入支持100-240V寬幅電壓，帶到國外旅行也可以適配當地電網；輸出支持5V 3A、9V 3A、12V 2A、15V 2A四個檔位，電源在15V電壓時可輸出最大功率30W。值得一提的是，SIMPTUNE SPT100AS-30C採用了多協議架構，內置了兩套快充協議，分別是USB PD和高通QC3.0/2.0，具體兼容性見充電頭網的評測報告。

拆開電源，初步印象就是元件布局緊湊，細節處理到位。

PCB電路板正面。

PCB電路板反面。

市電輸入端保險絲。

市電輸入端共模電感。

主電容由兩枚規格為400V 22微法並聯濾波。

藍色抗高頻干擾電容。

獨立的 Tyep-C插座。

Tyep-C插座與磁鐵無緣。

輸出濾波部分，固態電容來自肇慶綠寶石電子科技股份有限公司（簡稱「綠寶石」），單顆規格：25V 680微法。

Tyep-C插座上其實還有一個濾波電容的空位，應該是預留位。

高低壓區域有一片塑料絕緣片做隔離。

四枚肖特基二極體組成初級整流電路。

Tyep-C控制、輸出電路部分。

初級PWM，昂寶OB2362。

主開關管型號U7N65H。

傑華特微電子提供的同步整流MOS，型號JW7707D。

光耦。

優微科技提供的 USB PD/Tyep-C的單晶元控制器晶元UPD300D0-24QAIG，從電路來看，單晶元實現兩套快充協議。

來自威兆型號VS3508AE，兩顆MOS組成關斷輸出以保護設備。

使用ChargerLAB POWER-Z KT001對SIMPTUNE進行USB PD觸發報文測試，從顯示屏上可見這款充電器在USB PD模式下各電壓所支持最大電流列表。

拆解全家福。

4、閃電狼 30W

大大的電源型號佔據了包裝盒醒目的位置，給人一種這不是市售版的包裝吧的感覺！

包裝盒背面貼有英文標識的電源規格介紹貼紙。

電源外殼通體乳白色並做高光處理，手感與顏值都不差，唯一不足就是這個市電輸入插頭體積實在太大了。

電源外殼側面蝕刻了輸出規格與認證標誌。5V=3A、9V=2A、12V=2A、15V=2A、20V=1.5A。電源在20V時輸出最大功率為30W。

歐標市電插頭。

單USB TYPE-C輸出介面。

超聲波焊接外殼，可以無損打開，市電輸入插頭使用導線連接PCB。

電路正面，元件布局非常緊湊，易鬆動插件元件均有絕緣膠固定加強，在主開關管四周塗有大量的深灰色導熱硅脂。

電路背面，貼片元件有手工補焊的痕迹，整體工整度有提升空間。一次側與二次側之間有絕緣塑料片做隔離。

市電輸入端的保護電路與EMI電路非常完善。

一次側主電容使用一顆Acon 22微法400V、兩顆萬裕電子(SAMXON) 15微法400V並聯濾波。

藍色電容主要用來濾除高頻干擾。

USB TYPE-C插座與磁鐵無緣。

二次側輸出濾波採用兩顆25V680微法固態電容並聯濾波。

整流橋型號DB207S。

昂寶 OB2362 PWM IC。

一次側主開關管，深圳深愛半導體型號SIF10N60C。

光電耦合器，EVERLIGHT 型號EL357N。

次級同步整流控制器，力生美半導體 型號LN5S03。

PD輸出保護MOS，型號WSP4407。

同步整流MOS，絲印S0040。

PD控制器，偉詮型號WT6632F。

使用POWER-Z觸發PD模式顯示在PD模式下各電壓所支持最大電流列表，9V與12V輸出的功率略高於外殼標稱功率。

使用POWER-Z觸發快充模式，完整支持QC2.0&QC3.0。

全家福。

三、四款30W USB PD充電器硬體大比拼

1、電源晶元

蘋果29W採用英飛凌初級PWM晶元，定製晶元；DELL，也是定製晶元；SIMPTUNE採用昂寶OB2362初級PWM晶元，閃電狼採用OB2362初級PWM晶元。

2、協議晶元

3、成本分析

由於30W的PD充電器輸出電流不大，對成本敏感的廠家沒有採用同步整流方案，採用了低成本的肖特基整流方案。同步整流的需求，在這個功率級別的充電器上不是必須。輸出電容基本都是固態。成熟的AC-DC方案加上USB PD識別調壓通過光耦反饋輸出。

四、USB PD充電器背後的技術演進史

由於技術普及是由於市場推進，USB PD 充電器也一樣，這種小功率的USB PD 充電器實際上和我們熟知的成熟的QC充電器是一樣的，從QC識別換成了支持USB PD和QC的識別IC，然後介面從USB-A換成了Type-C介面，提高了輸出功率，元件耐壓相應提高，支持20V輸出，以及輸出開關，傳統的QC充電器成為了現在的USB PD充電器。

五、從四款30W USB PD充電器看去

1、30W功率檔的USB PD充電器，隨著元件集成度和效率的越來越高，體積也將越來越小，支持的電壓檔位也趨向於齊全，做到小而精。

2、USB PD充電器將向兩個方向發展，一種是面向手機、遊戲機的小功率充電器，更看重於體積和便攜性。一種是面向於筆記本的大功率充電器，提供足夠大的功率滿足這類耗電大戶的需求。

3、進口晶元方案和國產方案各有所長。對於蘋果這類追求高性能的品牌更傾向與使用國外方案，而面向普通消費者的更傾向於使用國產方案。國產方案在易用性和兼容性方面做的很是給力，相信國產方案能佔據絕對多數市場。

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