魅族M10拆解(魅族的mCharge是何方神圣)
8月初,魅族在MX5手机发布会上同步公布了旗下首款10000mAh移动电源。这款移动电源是专门为MX5设计的,搭载魅族独有的mCharge快充技术。可在30分钟内充满58%的MX5电池,移动电源充满3.5小时。魅族曾经提到,这款移动电源的充电速度不会体现在跑分上,但无疑会给你的体验带来很大的改变。
目前市面上的快充技术以高通快充2.0(以下简称QC2.0)和MTK Pump Express Plus(以下简称PEP)为代表,那么魅族收费神圣吗?用什么IC电路实现?知识寻求和分析成为本次拆解评估的重点。让让我们看一看。
整个包装的风格以素雅的白色为主,正面有蓝色的印刷容量和灰色的印刷文案。包装材料是涂层纸盒、塑料内撑和手工纸盒的组合,紧凑防震。
移动电源外围覆盖一层塑料薄膜,用于防止运输过程中刮伤。
拆开包装的魅族移动电源全家福有一根30cm长的扁平Micro USB电源线,可用于数据和充电。还有说明书,还有电源的主体。
市面上几款热门的10000mAh移动电源俯视图,从左到右分别是ZMI 10000mAh,魅族10000mAh,小米10000mAh,华硕10050mAh。
在设计上,魅族移动电源采用了白色和灰色、透明和纯色的双重组合。从边缘流线型表面的设计可以看出,这与另一边的菱角形成了鲜明的对比。平面和曲面相互融合。巧克力不采用市面上常见的那种,设计追求贴合手掌的最大握感。
据魅族设计师介绍,移动电源的设计理念灵感是魅族M8电池盒设计的延续,是对经典的致敬。
产品两侧均为弧形设计,机身铭牌、四个LED电源指示灯和USB输入输出接口放在另外两侧。离输入输出接口30mm,互不冲突。
除了顶部的两个六角螺丝,没有开关按钮可以检查电源。要查电量,得先插手机,然后通过负载才能显示LED电量。但是,这种过于简单的设计,第一次需要适配。
魅族移动电源型号为M10,容量10000mAh,能量37Wh;输入5V 2A,9V2A输出5V 2A,9V2A最大输出功率18W,与小米、Anker、索尼、华硕等品牌的QC2.0移动电源相同。
手册解释了快速充电。该移动电源支持符合MTK快速充电协议的充电器和手机。
MTK 的快速充电协议有两个版本。早期的Pump Express支持3.6V-5.0V的电压范围,现在已经不是主流了。这里的重点是Pump Express Plus。输出电压有5V、7V、9V、12V四档,最大24W。
和高通一样,MTK的快充认证是授权给UL实验室的。QC2.0认证费用为1500美元,每款约10000元人民币,认证周期为2-6周。好在MTK PEP起步较晚,整个充电周边生态还没有建立起来,相对来说比较开放。目前还没有大规模收取认证费。
实践中我们发现魅族M10的输出只支持MTK PEP。为什么它不支持QC2.0吗?下面硬件拆解全揭秘。
顶部的螺丝细节,同心圆和六角螺丝。
螺丝由铜柱固定,不易滑落。
拆开,共有7颗螺丝,其中5颗用来固定外壳;另外两个用来固定PCB。
整个结构由四部分组成。我们可以看到中间部分大,两边小。这种设计不仅要考虑美观,还要考虑模具的拔模角度。
工艺方面,透明外壳做了轻微磨砂处理,有一定的防磨防刮效果;上面灰色的部分是画出来的,还有LOGO,人物,参数
它采用了内盖的按键结构,撬开就能看到移动电源内部的PCB和电池组。魅族的设计不仅便于组装,也方便好奇的玩家拆卸而不损坏。与超声波技术相比,各有优势。粉色是散热贴,帮助PCB元器件导热。
电池组有两块,是用聚脂薄膜(高温胶)胶做成的。电池的品牌是ATL,容量标准是两个指标,分别是典型容量5000mAh(18.5Wh),最小容量4880mAh(18.1Wh),电压平台3.7V,型号H995252G07CF,左边的二维码是原厂用来追溯生产批次和出厂日期的。
移动电源的电路分为三部分:充电、放电和功率控制。在这里,大多数元件都集中在PCB的正面。从左到右主要是TI TPS61088升压IC和TI TPS25895充电IC。TPS61088是第一次在移动电源。
四个LED功率指标各代表25%的比例,分别为25%、50%、75%、100%;为了防止光沟,使用了黑色海绵进行遮光处理。
PCB背面最左边的10引脚封装MCU,右边的3个8引脚封装MOS。我们刚刚看到了正面通过点焊固定的电芯,背面也采用了同样的工艺。这里这是一种赞美,不仅牢固,而且增加了电流传输面积。中间的金色孔是用来给充放电IC散热的。
TI带来的BQ25895最新方案输入电压最高可达14V,这样向后兼容的高通QC 2.0就有9V和12V两个等级的电压,更不用说对MTK PEP的7V、9V和12V支持了。这是魅族mCharge快充技术输入部分的重要硬件组成IC,但在握手协议方面,下面介绍的盛群半导体MCU要参与完成。
我们在PDF里看到过MaxCharge的字样。正如TI 的首个快速充电方案,BQ25895 的综合性能已成为梦中情人在移动电源工程师眼里。然而,TI 每千片的批发价是2美元/片。它说你爱她并不容易。目前除了魅族之外,小米ZMI快充移动电源在拆解的时候也看到了这个IC。
升压后的TPS61088性能也很硬朗,支持2.7V-12V电池电压,升压后可以达到4.5V-12.6V,足以满足MTK PEP和高通QC2.0的输出范围,可惜魅族没有这里没有使用QC2.0的输出识别IC,所以有些播放器不能我想不会是开裂支持高通QC2.0
官网已经给出了TPS61088的详细规格,最高可支持10A输出,效率高达91%。它是一款20引脚4.50mm 3.50mm VQFN封装,是一款专为快充移动电源设计的输出IC。
* * *单片机采用盛群半导体的HT45SC675,用于电量显示,自动开关负载,管理MTK PEP和QC2.0的快充识别协议等。
SGM358是一个双运算放大器,将采样电阻的毫伏电压放大,送到单片机进行识别,然后输出到采样电阻端口,这样输出的采样电阻可以用的更小,电阻损耗更小转换效率会更高。另外还有一个目的就是限制电流,设置一个阈值,一旦超过这个值就会限制输出。
电池组取出后,可以看到两块电池之间有一个温度传感器,用于高温保护。这种设计只有大牌的移动电源才能看到,大部分低价的移动电源为了降低成本都省略了。
保护采用美国AO引进的三个3814 MOS。在快充移动电源的boost输出上,功率大于常规移动电源。这里加入MOS,降低导通电阻和压降,提高升压转换效率,可以输出更多的能量。另外这款双N MOS管内置防静电功能,ESD保护加持。
我我刚才说了很多,那么mCharge的实际体验会是怎样的呢?首先用魅族MX5自带的UP1220充电器给移动电源充电。这款充电器支持MTK PEP和高通Q
然后,使用支持高通QC2.0协议的CHOETECH C0043充电器为移动电源充电。开启快充,输出电压和电流分别为12.2V和1.02A,合计12.444W
排除法验证魅族移动电源支持QC2.0输入,但是为了避免与高通的知识产权纠纷,魅族所有官方宣传都没有提及,你懂的。
再做一个有趣的实验。刚才我们用的充电器最高支持12V,而魅族移动电源推荐的最佳充电速度是9V 2A 18W。考虑到兼容性问题,魅族做了自动适配,用户可以不要选择指定的电压给移动电源充电。
在这里,我们找到了一个QC2.0标识符,并强制充电器工作在9V模式。此时移动电源电流增加到2.012V,实现全速充电。
第三个充电器来自InFinix CQ-15AX,支持MTK PEP快速充电协议。输入100-240V,输出5V 2A,7V 1.8A,9V 1.8A,12V 1.3A,最大16.2W。在这里连接魅族移动电源,发现只工作在5V常规模式,快充没有开启。按照排除法,魅族移动电源的输入只支持QC2.0。
手机支持方面,我们找到了两款分别支持MTK PEP和高通QC2.0快充的手机。支持MTK PEP快充的手机是魅族MX5。移动电源充满电后,在离屏状态下给MX5充电。此时电压和电流都很硬朗,达到8.283V和1.857A,总功率15.38W;由于MTK PEP具有动态电压调节以提高输出效率,因此可以看出电压会发生变化。
高通QC2.0快充手机代表,我们发现三星Galaxy Note4,魅族移动电源输出为5.04V 1.73A,快充不开启,只能作为普通移动电源使用;但具有智能识别,可以提供常规移动电源的全速充电功能。
温度方面,魅族移动电源在充电时表现不错。从热像仪上看最高区域为69C,低于同类快充移动电源的工作温度。
就效率而言,最常用的5V 2A用作测试基准。用魅族UP1220充电器给移动电源充满电,直到4个指示灯常亮,然后用容量测试仪在5V 2A放电。3小时26分43秒后能量34.97Wh魅族移动电源标称容量10000mAh,能量37Wh,换算后效率94.51%,属于中上水平。
评估摘要:
魅族M10已经过排除法,我们知道它是一款支持两种快速充电技术的移动电源:QC2.0和MTK PEP。魅族名为mCharge的s技术其实只是一个营销名,但不可否认的是,它是市面上第一款同时支持QC2.0加MTK PEP的移动电源。
来自用户的观点,有些魅友同时也是果粉,手里也会有高通模特。所以希望魅族在下一个版本的移动电源推出时,在输入输出上增加两个快充,一方面满足自己的手机用户,同时也考虑到喜欢魅族移动电源的粉丝。最终只有让mCharge快充让用户没有感知,这才是最好的技术。
拆下机器顶部的螺丝,拉出灰色帽子。
还有一颗螺丝钉。
它底部是一块橡胶板,两边各有两个螺丝。
三种螺丝规格。
拆下底部螺钉。
可以直接拔出来。
顶部螺丝位置细节,带铜座,制作精良。
内壳是卡扣式的,很容易打开。
当盖子被揭开时,发现了一种粉红色的热糊。此时,电池是聚合物。
大粉嫩散热膏。
两节聚合物电池。
取出电池。这两块在哪里?有一个温度传感器。
两个外壳,pcb部分两面都有导热膏。
PCB特写。
另一个PCB的特写。
芯片组细节特写:61088交换机。
看60188厂家的参数。6088开关只有10A,但效率几乎是3.3V输入,9V输出,91%。
其实用的是贵的Ti25895,不是24195。
38运算放大器。
单片机。
三路AOD3814快速充电升压输出。
电路板上做了大量的过孔来辅助导热,大概是因为之前的样机发热量大。
T
三AOD3814 s用于保护,快充升压输出,电流比常规移动电源大。此处添加mos是为了降低跨阻和电压,并提高升压转换效率。
固定胶涂在电感上,帮助散热,增加固定强度,防止移动电源因外力强大而脱落。
整个董事会没有我好像没看到质量控制识别芯片。推测充电输入识别应该集成在充电芯片中,输出识别由单片机控制。
效率没有3428高。这么可爱的小电感,最大9V2A,其他周边原厂配件可以9V3A。
12W充电有点浪费25895,不是吗它保守吗?
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