拆解報告:酷科30號超級電站Ultra

前言

酷態科近期推出了一款30號超級電能站Ultra ,產品不僅外觀設計時尚,更能為用戶提供300W極致供電以及相當棒的智能交互體驗,是極客們好看又好用的完美桌搭。

酷態科30號超級電能站Ultra配備了3C1A四個USB接口以及一個DC輸出接口,其中USB接口支持小米120W澎湃秒充,140W PD3.1以及44W UFCS融合快充,滿足用戶全家桶設備快充需求。而DC口則能夠提供300W輸出,讓用戶的遊戲本性能盡情釋放,可以說娛樂辦公有它一個就夠了。

另外酷態科30號超電站Ultra也配置了一款1.83吋IPS螢幕,支援各介面功率以及多口總功率即時數據、功率曲線、溫控、品牌及線纜電流等豐富視窗,多重視覺化資料盡收眼底。下面充電頭網就將酷態科30號超級電能站Ultra拆解,一起看看內部的設計與用料。

酷科30號超級電能站Ultra開箱

包裝盒正面印有產品名稱、外觀、300W以及Powered by CUKTECH。

背面印有產品應用場景、賣點、參數、清單內容以及廠商資訊。

包裝盒上參數特寫,以下到產品實體環節再詳細介紹。

包裝內含酷態科30號超級電能站Ultra、USB-C數據線、DC線、電源線、底座以及使用說明書。

附USB-C數據線為6A規格,線頭外殼磨砂方便插拔,同時設計有CUKTECH品牌及6A字樣。

測得線材長度約152cm。

另外使用ChargerLAB POWER-Z KM003C測得數據線帶有E-Marker晶片,電力傳輸能力為50V5A,數據傳輸能力為USB 2.0。

DC線纜為編織線類型,更耐磨耐用,兩端分別為直頭與彎頭設計,線上設有抗干擾磁環。

測得線纜長度約81cm。

電源線通體黑色,線纜兩端分別為三腳插頭和梅花插頭,可接地,插腳還外套塑膠外殼保護。

插頭火線插腳和零線插腳為符合新國標的半包膠插腳設計,有效防止異物觸電風險。

插頭規格為10A 250V~,通過了CCC認證。

另外測得電源線長度約1.5公尺。

底座傾斜磁吸設計,放置自動對齊的同時可以讓產品獲得更好的使用角度。此外邊緣設計凸起擋板避免滑落,細節講究。

同時將酷態科30號超級電能站Ultra放置在底座上,還可以起到裝飾和避免底部積熱作用。

酷科30號超電站Ultra取出包裝時有保護膜,避免殼體刮傷。

保護膜上印有DC輸出口適配設備以及按鍵、螢幕操作提示資訊。

側邊貼有印有DC輸出使用注意事項的資訊貼紙。

酷態科30號超級電能站Ultra採用經典鈦灰家族化配色,整體簡單而不簡約。此外在提供300W高功率情況下,機身設計得相當小巧小巧。

機身頂部兩側分別印有產品名稱並設計了一個Mode+Display一體功能鍵。

Mode和Display功能鍵用於實現視窗切換、模式設定等功能操作。並為雙觸感按鍵設計,使用者無需低頭分辨鍵位憑觸覺即可完成操控,細節設計到位。

機身前端配置1.83吋IPS螢幕以及3C1A四個USB接口,分界處設計CUKTECH 30高亮銘牌,進一步提升產品精緻感。

三個USB-C介面也因輸出性能不同對舌片顏色做了區別設計,直覺明了,提升用戶使用體驗。

通電狀態下,螢幕可即時顯示總輸出功率以及各介面使用情況。

也可切換視窗查看每個介面的特定輸出功率、輸出電壓以及電流等參數。

另外還能對運轉過程中的溫升情況進行顯示,進行即時溫控保護。

透過頂部的功能鍵,還能對DC口工作模式進行設置,支援100W/140W/180W/240W四個檔位設置,可在設定頁面進行自由選擇。

機身一側配置一個DC輸出接口,提供最高300W輸出功率,性能強悍。

介面旁印有300W MAX以及DC-OUT標識。

機身背面設有梅花供電接口,殼體上印有產品資訊參數資訊。

酷科30號超級電能站Ultra參數特寫

產品型號:TA3005U

充電器製造商:南京酷態科技術有限公司

輸入:100-240V~50/60Hz 4.4-2.5A

單口輸出:

DC:20V15A 300W Max

5V-3A9V-3A 12V-3A15V-3A20V-5A 28V--5A11V=6.1A 20V=6A 140W Max

C1/C2:5/9/12/15V3A、20/28V5A、11V6.1A、20V6A 140W Max

C3:5V3A、9V3A、12V2.5A、15V2A、11V4A 44W Max

A:5V3A、9V2A、12V1.5A、10V2.25A、22.5W Max

雙口輸出:300W Max

三口輸出:300W Max

四口輸出:300W Max

五口輸出:300W Max

輸入:200-240V~50/60Hz 2.5AMax(適用於中國)

產品通過了CCC認證。

機身底部還設有兩道微凸防滑膠墊。

實測酷態科30號超級電能站Ultra機身長度為85.07mm。

寬度為107.99mm。

厚度為43.51mm。

產品拿在手上的大小直覺感受。

另外測得酷態科30號超級電站Ultra的重量約為

使用ChargerLAB POWER-Z KM003C測得USB -C1口支援QC3+/5、PD3.1、PPS、DCP、Apple 2.4A充電協定。

PDO封包顯示USB -C1口也具備5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A、28V5A六組固定電壓檔位,以及5-11V5A、5-20V5A兩組PPS電壓檔位。

測得USB-C2口相容協議與USB -C1口的相同。

另外PDO報文也一樣,這兩個C口單口輸出性能完全一樣,支援功率盲插使用。

測得USB-C3口支援UFCS、QC3+/4+、PD3.0、PPS、DCP、Apple 2.4A充電協議。

PDO封包顯示USB -C3口也具備5V3A、9V3A、12V2.5A、15V2A四組固定電壓檔位,以及5-11V3A一組PPS電壓檔位。

測得UFCS融合快充具備5-11V4A一組電壓檔位。

另外測得USB-A口支援QC3.0、FCP、SCP、AFC、DCP、Apple 2.4A充電協定。

使用酷態科30號超級電能站Ultra的USB-C1口為紅米K80 Pro充電,成功開啟米系120W私有快充。

當充電功率爬升到穩定狀態,測得功率約為95W。

酷科30號超級電能站Ultra拆解

將機身殼從分界處分開開,取出內部PCBA模組。

殼體內側貼有緩衝保護泡棉對模組進行保護。

前端外殼內側中心處也貼有保護泡棉。

底部外殼內側中心區域設計長條磁鐵用於吸附底座提升穩定性,並以膠帶覆蓋絕緣保護。

實測PCBA模組長度為80.8mm。

寬度為102.78mm。

厚度為35.19mm。

PCBA模組周身覆蓋銅散熱片幫助散熱,兩側為卡扣結構設計固定。

前端金屬片上貼有緩衝保護海棉。

輸出端設有一塊獨立的控制小板,透過塑膠殼進行支撐以及覆蓋膠帶絕緣保護,並以螺絲固定。

小板上設有兩條排線分別連接主機板和螢幕,此外設有一條導線連接銅散熱片。左側排線以及導線貼上膠帶固定。

將散熱片以及螢幕模組拆下,散熱片內側均貼有膠帶和麥拉片進行絕緣,其中頂部散熱片內側中心區域也貼有海綿進行保護。

支撐小板和螢幕的塑膠外殼內側也貼有海綿以進行緩衝保護。

PCBA模組正面大量打膠對電容、電感以及輸出端小板等進行加固保護。

主機板背面也打膠處理,同時覆蓋藍色導熱墊幫助散熱。

將白膠清理掉,板子正面裝置佈局緊湊,同時前端以及左側設有一體式散熱片,輸出端也設計散熱片。

另一側設有變壓器、同步整流輸出濾波固態電容、DC口降壓輸出電感等元件,DC介面母座採用小板焊接。

輸出端一覽,四個USB接口母座均採用小板焊接,並打膠加強。

將所有的散熱片以及小板拆下,方便對裝置進行觀察。

散熱片內側透過螺絲固定有整流橋以及LLC開關管。

拆掉散熱片後,主機板左側區域設有延時保險絲、共模電感、安規X2電容、濾波電感、薄膜濾波電容等裝置。中心區域設計PFC升壓電感、高壓濾波電解電容、諧振電容、諧振電感等。此外右上角的輸出區域還設有二次降壓電感、電容以及監控溫度的熱敏電阻等。

主機板背面一覽,右側區域設有電源主控晶片、PFC開關管、PFC整流管,左下區域設有同步整流控制器、同步整流管以及DC介面二次降壓電路的同步降壓控制器和同步降壓開關管。左上區域設有同步降壓開關管、同步降壓轉換器以及USB-A口的協定晶片。

在對模組整體電路設計以及裝置佈局有了了解後,下面我們來看看每個裝置的具體資訊。

輸入端供電介面母座特寫。

延時保險絲來自華德電子,規格為10A250V。

共模電感雙線繞製,用於濾除EMI幹擾。

安規X2電容來自塑鎔,規格為0.47μF。

二級共模電感扁平銅帶繞製。

整流橋來自揚傑,型號GBU2510,是1000V 25A的整流橋,採用GBU封裝。

濾波電感特寫,底部設有電木板,同時也打膠加強。

濾波電感週邊設有三顆薄膜濾波電容。

三顆CBB21薄膜濾波電容來自塑鎵,規格皆為1μF450V。

初級主控晶片為客製化型號,絲網印刷CD1271,為PFC+LLC二合一主控。

PFC升壓開關管來自Navitas納微,型號NV6148C,這是一款700V的GaNSlim系列功率IC,採用了高性能的eMode GaN FET(電阻值為120mΩ),並集成了閘極驅動器及多種擴展功能,旨在提供市場上最快速、最小巧、最高效且最為可靠的功率集成解決方案。

NV6148C內建無損電流偵測功能,以提高系統的效率,並增加了過溫保護功能以提升系統的可靠性。自動待機和睡眠模式設計使得輕載和無載時的能源效率得到了顯著提高。另外也具備極高的dV/dt抗擾能力。採用DPAK-4L封裝。

PFC升壓電感特寫。

PFC整流管來自揚傑,型號MUR1660D,這是一顆超快恢復二極體,規格為600V 16A,採用TO-252封裝。

主機板正面中心佈局四顆高壓濾波電解電容。

四顆高壓濾波電解電容皆來自Koshin東佳,料號相同,規格都是450V56μF。

LLC開關管來自東微,型號OSG65R190FT3Z,NMOS管,耐壓650V,導阻190mΩ,採用TO220F封裝。

諧振電容特寫,規格為0.033μF 630V。

諧振電感採用小板焊接,並打膠加強。

小板背面一覽,印有CUKTECH品牌等資訊。

主控晶片供電電容來自東佳,規格為25V470μF。

變壓器特寫,外套塑膠殼加固和絕緣。

三顆億光EL 1018光耦特寫,用於輸出電壓回授和保護功能。

貼片Y電容來自四川特銳祥科技股份有限公司,具有體積小、重量輕等特色,非常適合應用於氮化鎵快充這類高密度電源產品中。料號分別為TMY1471K和TMY1221K。

充電頭網了解到,特銳祥貼片Y電容除了被倍思高通QC5認證100W氮化鎵快充、麥多多100W氮化鎵、OPPO 65W超閃充氮化鎵充電器、聯想90W氮化鎵快充、努比亞65W氮化鎵充電器、倍思120W氮化鎵+碳化矽PD快充充電器等數十款大功率充電器使用外,也可應用於海陸通快衛、第一衛矽PD快充充電器等數十款大功率充電器使用外,也可應用於海陸通快衛、第一衛、貝爾金等品牌認可

同步整流控制器來自MPS芯源系統,型號MP6925,這是一款用於LLC諧振變換器同步整流的雙路快速關閉智慧整流控制器。此晶片驅動兩個N通道MOSFET,將其正向壓降調整至Vfwd(約29mV),並在開關電流反向之前快速關閉MOSFET。

MP6925具有輕載功能,可在輕載條件下鎖存關閉閘極驅動,將電流限制在175μA。其快速關閉特性使其支援連續導通模式(CCM)和斷續導通模式(DCM)。 MP6925外圍電路簡潔,所需元件極少,並採用SOIC-8封裝。

同步整流管來自威兆半導體,型號VS18208GPM ,NMOS,耐壓100V,導阻3.8mΩ,採用PDFN5*6封裝。

威兆半導體VS18208GPM 資料資訊。

三顆輸出濾波固態電容也是來自東佳,規格都是35V680μF。

用於DC輸出介面降壓的同步降壓控制器來自芯源系統,型號MP9931 ,採用QFN24封裝。

同步降壓開關管來自威兆半導體,型號VSP007N06MS-G,NMOS,耐壓65V,導阻4.5mΩ,採用PDFN5*6封裝。

威兆半導體VSP007N06MS-G 資料資訊。

另外兩顆開關管型號相同。

降壓電感特寫,底部設有電木板並打膠加強。

DC介面母座小板正面設有DC介面的電流偵測放大器、輸出濾波固態電容,以及USB-C1和USB-C3介面二次降壓電路的磁環降壓電感以及濾波電容。

背面配備散熱片,同時貼有導熱墊幫助傳遞熱量。

去除導熱墊,小板背面設有兩路降壓電路的同步降壓控制器以及降壓開關管。另外USB-C2口降壓電路的對應元件設在主機板上,透過觀察發現三個USB-C介面的二次降壓電路都是採用英集芯IP6550降壓方案。

USB-C1和USB-C2接口小板兩面都設有協議晶片和VBUS開關管,且採用的料號都相同。

USB-C3接口母座小板正面設有VBUS開關管。

背面設有USB-C3接口的協定晶片。

電流偵測放大器來自3PEAK思瑞浦,絲印9A2,型號TP181A2,是一顆零偏移雙向電流偵測放大器,支援36V輸入電壓,採用SC70-6封裝。

兩顆固態電容來自東佳,規格為25V470μF,兩顆並聯用於DC輸出口濾波。

DC接口母座特寫。

USB-C1口二次降壓電路的同步降壓控制器採用英集芯IP6550,這是一款支援36V輸入的同步降壓控制器,內建NMOS管驅動,外接兩個MOS管進行高效同步整流降壓。 IP6550透過回授引腳調節輸出電壓。開關頻率135KHz,輸入端耐壓48V,內建完善的保護功能。英集芯IP6550採用3*3mm QFN16封裝,可實現簡化的同步降壓轉換電路設計。

IP6550可用於車載充電器、多口轉接器、智慧插排、支援USB-C介面的插排以及行車記錄器應用。同步整流降壓具有高轉換效率,高輸出電流可用於多口5V輸出,搭配PD協定晶片可實現寬範圍電壓調節,滿足USB PD3​​.1的應用。

英集芯IP6550 資料資訊。

同步降壓開關管來自平偉,型號PW055N04ESL,NMOS,耐壓40V,採用DFN5*6封裝。

磁環降壓電感特寫。

輸出濾波電容規格為35V270μF。

USB-C2口的同步降壓控制器也是採用英集芯IP6550。

搭配的兩顆同步降壓開關管中,一顆為平偉PW055N04ESL。

另一顆採用平偉PW055N04HSL,採用DFN3*3封裝。

搭配的磁環降壓電感特寫。

降壓輸出濾波固態電容也是來自東佳,規格為35V270μF。

用於USB-C3口二次降壓輸出的同步降壓控制器也是採用英集芯IP6550。

搭配的兩顆同步降壓開關管採用平偉PW055N04HSL。

搭配的磁環降壓電感特寫。

降壓輸出濾波固態電容也是來自東佳,規格為25V330μF。

USB-C1和USB-C2介面的協定晶片都是採用慧能泰HUSB362,這是一款支援PD3.1 EPR且整合32位元RISC-V MCU的高效能PD協定晶片,具有32 KB MTP記憶體,支援多個具有可程式電壓和電流的PDO,如PPS PDO、EPR PDO,所有的 PDP 321.71111.71305。 HUSB362已通過了USB-IF協會的PD3.1合規性測試,EPR TID為9692。

HUSB362也實現了可編程的DPDM PHY,D+和D-引腳可以配置為支援QC2.0、QC3.0、AFC、FCP和Divider 3的模式,為傳統設備提供了很好的兼容性。

HUSB362整合N-MOS驅動,可控制VIN和VBUS之間是否導通,進而保護與Type-C連接器連接的設備。另外,其CC1、CC2、D+和D-引腳的高電壓容限和保護為系統提供了更多的可靠性。除此之外,針對LPS(限功率電源),HUSB362也作了充分的保護設計。

HUSB362整合了優質的恆壓控制環(CV)和恆流控制環(CC),同時整合FB調壓模式,可同時應用於ACDC或DCDC。 HUSB362也整合雙迴路的設計可讓使用者採用極簡的外圍元件實現應用設計,提升空間利用率和設計難度同時降低BOM成本。

VBUS開關管也是採用平偉PW055N04ESL。

板上的USB-C接口母座特寫,過孔焊接。

USB-C3介面協定晶片也是採用慧能泰HUSB362。

VBUS開關管採用威兆半導體VS3618AE,這是耐壓30V的NMOS,導阻6.4mΩ,採用PDFN3333封裝。

威兆半導體VS3618AE 詳細資料。

充電頭網拆解了解到,威兆MOS管廣泛應用在充電器、無線充、車充、充電寶、儲能電源等各個方面,並被華為、小米、紫米、三星、OPPO 、VIVO 、魅族、努比亞、倍思、公牛、網易智造等知名品牌的數十款產品採用,產品質量獲得客戶一致認可。

USB-C3介面母座特寫。

用於USB-A口二次降壓輸出的同步降壓轉換器採用英集芯IP6551,是一款支援36V輸入電壓,4.8A輸出電流的同步降壓轉換器,晶片內部整合10mΩ開關管,支援雙路獨立電流檢測,並支援恆流輸出電流控制,支援線損補償和軟啟動功能,

英集芯IP6551 資料資訊。

搭配的15μH降壓電感特寫。

降壓輸出濾波固態電容來自東佳,規格外16V220μF。

USB-A口協定晶片採用英集芯IP2723T,該晶片已通過USB IF協會PD3.0 PPS認證,TID:3135,是一款整合多種協定、用於USB輸出埠的快充協定IC。支援多種快充協議,包括USB TypeC DFP、PD2.0/3.0、PPS 、HVDCP QC4、QC4+、QC3.0/2.0、FCP、SCP、AFC、MTK PE+ 2.0/1.1、Apple 2.4A、BC1.2以及三星2.0A。

可為轉接器、車充等單向輸出應用提供完整的TYPE-C解決方案。此外IP2723T具備高整合度與豐富功能,在應用時僅需極少的外圍裝置,有效減小整體方案的尺寸,降低BOM成本。

英集芯IP2723T資料資訊。

USB-A介面母座特寫。

控制小板也採用固定柱固定,正面設有MCU、記憶體以及功能按鍵。

熱敏電阻特寫。

一顆同步降壓轉換器來自傑華特,絲網印刷5D1,用於降壓為MCU供電。

搭配的降壓電感特寫。

主控MCU來自沁恆,型號CH32V303RCT6,是基於32 位元RISC-V 指令集及架構設計的工業級通用增強型MCU,內建64K SRAM和256K Flash,主頻為144MHz,具備I2C,I2S,SPI,USART,

用於儲存配置資訊的記憶體來自兆易創新,型號GD25Q64E,容量為8MB,採用SOP8封裝。

Mode鍵和Display鍵特寫。

1.83吋IPS螢幕特寫,支援850nits峰值亮度以及170°可視角度。

全部拆解一覽,來張全家福。

充電頭網拆解總結

最後附上酷態科30號超電站Ultra核心元件清單,方便大家查閱。

酷態科30號超級電能站Ultra配備新國標三孔電源線,安全接地杜絕漏電風險。同時還附有磁吸底座,傾斜設計,不僅定位方便,更能讓使用者獲得好的視角體驗。功能豐富的IPS螢幕以及自適應動態功率分配技術插拔不斷連,讓使用者使用體驗再升級

產品具備3C1A+DC五個接口,支援5台設備最大300W充電總功率,USB接口還相容於PD3.1 140W、PPS 100W、小米120W、UFCS融合快充44W、華為SCP 22.5W、QC、AFC等13種市場整合快充44W、華為SCP 22.5W、QC、AFC等13種市場開發快充44W、華為SCP 22.5W、QC、AFC等13種市場開發快充主流快充協議,滿足桌面設備快充設備。

充電頭網透過拆解了解到,產品基於PFC+LLC+SR拓樸架構設計,輸出為五路獨立DC-DC二次降壓輸出。採用CD1271數模混合控制器搭配MPS MP6925電源方案,分別搭配納微NV6148C PFC開關管,東微OSG65R190FT3Z LLC開關管以及威兆半導體VS18208GPM同步整流管。

USB介面採用英集芯IP6550、IP6551降壓方案進行二次降壓,慧能泰HUSB362和英集芯IP2723T協定晶片控制介面輸出。 DC口則採用MPS MP9931降壓方案。此外採用沁恆CH32V303RCT6  MCU進行整機控制。全部的濾波電容由東佳提供。

產品內部除模組主機板外,還額外設有六塊PCB小板進行焊接組成,外層覆蓋銅散熱片的同時,專門為整流橋、LLC開關管以及大功率輸出的DC接口小板配置專門的散熱片,器件打膠加固以及幫助散熱。另外還能看到多處做了緩衝保護設計,提升抗摔性,用料做工不錯。

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