拆解報告:酷態科10號超級電能充Ultra
前言
酷態科近期推出了一款10號超級電能充Ultra ,相較於先前30號超級電能站Ultra的桌面充定位,這款照顧到了用戶出行攜帶需求,讓用戶在差旅過程中也能享受極致的充電和智慧互動體驗。
酷態科10號超電能充Ultra配備了3C1A四個USB接口,不僅支援100W PD快充,還相容於UFCS、PPS、SCP等快充協議,同時支援小米120W澎湃秒充,滿足包括小米在內的主流品牌設備快充需求。
此外產品同樣配備了一款1.57吋萬象屏,加上支援藍牙連接米家APP功能設計,總輸出功率、單口功率/電流/電壓、充電曲線變化、溫度狀況等數據完全視覺化,還能實現OTA雲端持續升級,拓展更多可能性。下面一起來看看產品內部的設計與用料。
酷科10號超電能充Ultra開箱

包裝盒正面印有產品名稱、外觀、GaN、Powered by CUKTECH等。

酷態科10號超級電能充Ultra支援小米澎湃智聯,可連接米家APP進行使用。

包裝盒另一側印有包裝清單內容以及製造商的相關資訊。

背面印有充電器同時給筆電、平板、手機同時充電的使用場景以及詳細參數資訊。

包裝盒上參數特寫,以下到實體展示環節再介紹。

包裝內含充電器、數據線以及使用者指南。

附帶USB-C數據線同樣是6A規格,並且為編織線類型,更加耐髒耐用。

線身外被採用黑、銀雙色線編織,質感更足,更有檔次感。

測得數據線長度約102cm。

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。

酷態科10號超電能充Ultra延續經典鈦灰家族化配色設計,同時採用半弧訂製蓋板,邊緣嵌合緊密,過渡圓潤,精緻感十足。

機身正面對角線處分別印有CUKTECH和10 ULTRA。

底部外殼上印有產品詳細參數資訊。

充電器參數特寫
產品型號:AD1204U
輸入1:100-130V~50/60Hz 1.7A
輸入2:200-240V~50/60Hz 1.7A
輸出:
C1/C2:5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A、11V6A 100W Max
C1/C2:20V6A 120W Max(僅輸入2條件)
C3:5V3A、9V3A、12V2.5A、15V2A、11V4A、44W Max
A:5V3A、9V2A、12V1.5A、11V3A 33W Max
多口輸出:120W Max(僅輸入2條件下)
多口輸出:110W Max(僅輸入1條件下)
製造商:南京酷態科技術有限公司
充電器通過了CCC認證。

充電器採用可折疊國標插腳,方便用戶攜帶,並為符合新國標的半包膠插腳設計,有效防止異物觸電風險。

機身一側配置3C1A四個USB接口,接口旁印有相應標識,膠芯顏色也做了區別設計。下方鐳雕CUKTECH的亮銀裝飾板採用高亮PVD真空鍍膜技術處理,精緻感拉滿。

頂部配置1.57吋萬象屏,支援700nits峰值亮度以及160°可視角度。功能方面,支援總輸出功率、溫度狀況、單口功率/電流/電壓、藍牙連接5重數據視覺化以及UI介面90°調整。

觸控按鍵一體成型凹陷設計,定位精準同時拒絕藏污納垢。

透過點選觸控鍵,可實現功能介面切換。

長按可實現UI介面90°旋轉,讓使用者獲得適合的檢視視角。

酷態科10號超電能充Ultra一大賣點是支援藍牙連接米家APP,不僅可以實現更多豐富自訂功能,還支援OTA雲端持續升級,拓展更多可能性。

如透過米家APP,可依使用者使用習慣及需求設定智慧分配、數位全家桶、高功率優先、均衡輸出等四種輸出模式。

另外還能即時控制各接口開關,並設定延時預設充電時間,到點自動斷開防止整夜充電,保護電池健康。

同時也能在手機上查看各介面充電數據、功率曲線以及總功率曲線等。

實測酷態科10號超級電能充Ultra機身高度為66.89mm。

寬度為75.59mm。

厚度為33.13mm。

和蘋果140W充電器放在一起對比,體積優勢明顯。

充電器拿在手上的大小直覺感受。

另外測得充電器重量約234g。

使用ChargerLAB POWER-Z KM003C測得USB-C1口支援UFCS、PD3.0、PPS、QC5、DCP、Apple 2.4A充電協議。

PDO封包顯示USB-C1口也具備5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A五組固定電壓檔位,以及5-11V5A、5-20V5A兩組PPS電壓檔位。

另外測得UFCS融合快充具備5-11V3A、5-20V3A兩組電壓檔位。

測得USB-C2口相容協議和USB-C1口的相同。

此外PDO封包顯示結果也一樣,也就是這兩個USB-C介面單口輸出效能完全一樣,支援功率盲插。

測得UFCS融合快充同樣具備5-11V3A、5-20V3A兩組電壓檔位。

測得USB-C3口支援UFCS、FCP、SCP、AFC、QC2.0/4+、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。

測得USB-A介面具備FCP、SCP、AFC、QC3.0、DCP充電協定。

使用充電器USB-C1口為紅米K80 Pro充電,成功開啟小米120W澎湃秒充。

當充電功率爬升到穩定狀態,測得功率約為94.34W。
酷科10號超電能充Ultra拆解

切割開底部外殼,插腳透過導線連通PCBA模組,本身則採用塑膠外殼以及螺絲固定。

輸入端外殼一側貼有海綿保護。

繼續拆掉接口端一側外殼取出PCBA模組。

螢幕固定在殼體內側,並透過排線連接PCBA模組。

測得PCBA模組長度為70.69mm。

寬度為58.46mm。

厚度為27.83mm。

PCBA模組頂部以及一側覆蓋一體式銅散熱片,並且包覆絕緣膠帶,此外還貼有海綿對模組進行緩衝保護。

模組底部也覆蓋銅散熱片以及貼有絕緣膠帶和海綿。

拆下散熱片,內側均設有麥拉片進行隔離絕緣。

模組三個側面均設有PCB小板,圍成的區域內佈局電容、變壓器等裝置,並且填充灰色導熱膠幫助散熱。

模組主機板底部打膠以及覆蓋導熱墊處理,為核心發熱晶片傳遞熱量更好散熱。

將導熱膠清理乾淨,主機板正面設有延時保險絲、薄膜濾波電容、濾波電感、PFC升壓電感、高壓濾波電解電容、變壓器以及USB-C1和C2口二次降壓輸出電路對應的降壓電感以及濾波固態電容。變壓器旁還設有同步整流小板,與變壓器次級多層絕緣線錫焊連接。

主機板背面一覽,左側PFC升壓電路設有PFC控制器、PFC開關管以及PFC整流管,下方區域設有開關電源主控晶片。右上角區域設有USB-C1及C2口二次降壓輸出電路對應的同步降壓控制器、同步降壓開關管。

PCBA模組一側小板背面設有兩顆整流橋。

將小板拆下,正面設有NTC熱敏電阻、安規X2電容以及兩顆共模電感。

延時保險絲來自貝特電子,出料號936,規格為3.15A 250V。

NTC熱敏電阻特寫,用於抑制上電突波電流。

共模電感外套熱縮管絕緣保護。

安規X2電容來自塑鎔,規格為0.33μF。

另一顆共模電感扁平銅帶繞製,二級設計較好濾除EMI幹擾。

兩顆整流橋來自平偉,型號ABMR510,規格為5A 1000V,採用ABM封裝。

兩顆CBB21薄膜濾波電容也是來自於塑鎔,規格為1μF 450V。

之間的濾波電感外套熱縮管絕緣保護,同時底部也設計有電木板。

PFC升壓控制器採用必易微KP2806,這是一款高效能、準諧振式(QR) 升壓型(Boost) 恆壓功率因數校正(PFC) 控制器,可自適應地工作在臨界導通模式(CRM) 和斷斷續續導通模式(DCM)。

KP2806晶片採用SOT23-6封裝,透過多功能腳位重複使用,真正做到了小而精的特點,佔用更小的PCB 空間,方便客戶實現更小的體積和更低的設計成本。

PFC開關管採用英諾賽科INN700D190B,這是一顆耐壓700V的增強型氮化鎵單管,裝置在原有650V耐壓基礎上升級至700V,瞬態耐壓為800V。裝置導阻為190mΩ,支援更高功率應用。
英諾賽科INN700D190B支援超高開關頻率,無反向恢復電荷,具有極低的閘極電荷和輸出電荷,符合JEDEC標準的工業應用要求,內建ESD保護,符合RoHS、無鉛、歐盟REACH法規,適用於AC-DC轉換,DC-DC轉換等高能效高密度應用。採用DFN8*8封裝。

英諾賽科INN700D190B 資料資訊。
充電頭網了解到,英諾賽科氮化鎵晶片目前已被寧德時代、美的、疆海、三星、OPPO、VIVO、聯想、雅迪、LG、華碩、安克、倍思、綠聯等多家知名品牌和廠商所採用,應用於儲能係統,家電,激光雷達,及億顆筆記型電腦,快充、2022年

PFC升壓電感特寫。

PFC整流管型號ES5J,是一顆超快恢復二極管,規格為5A 600V,採用DO-214AB貼片封裝。

模組前端設有高壓濾波電解電容、主控晶片供電電容、變壓器等裝置。

高壓濾波電解電容來自Koshin東佳,規格為420V39μF。

另外三顆高壓濾波電解電容也是來自東佳。

規格均為420V18μF。

開關電源主控晶片來自必易微,型號KP22086,這是一款整合E-GaN的高頻高性能準諧振模式交直流轉換功率開關。晶片整合高壓啟動電路,可獲得快速啟動功能和超低的工作電流,實現小於30mW的超低待機功耗。
KP2208X的工作頻率最高可達220kHz,可全範圍工作在準諧振模式。晶片整合峰值電流抖動功能和驅動電流配置功能,可極大的最佳化系統EMI性能。晶片內建Boost供電電路,非常適合寬輸出電壓的應用場景。晶片採用ESOP-7,ESOP-10W等不同封裝,滿足20W~120W的應用需求。

KP2208X整合有完備的保護功能,包括:VDD欠壓保護(UVLO)、VDD過壓保護(VDD OVP)、輸入欠壓保護(BOP)、輸出過壓保護(OVP)、逐週期電流限制(OCP)、異常過流保護(AOCP)、過載保護(OLP)、逐週期電流限制(OCP)、異常過流保護(AOCP)、過載保護(OLP)、輸出過流保護(SOCP)、BO2:

主控晶片供電電容也是來自東佳,規格為50V47μF。

變壓器特寫。

OR 1008光耦特寫,用於輸出電壓回饋。

另一顆OR 1008光耦特寫。

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。料號為TMY1471K。

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超級閃充氮化鎵充電器、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

變壓器連接的小板正面設有兩顆輸出濾波固態電容。

背面設有同步整流控制器和同步整流管。

同步整流控制器來自必易微,型號KP4070,這是一款高性能副邊同步整流控制器,當配合外置MOS使用時,可以在反激電路中替代副邊肖特基整流二極管以提高系統效率。
KP4070整合原邊MOSFET實現零電壓開通的功能,推薦搭配必易微原邊晶片KP2206X和KP2208X系列。 SR透過在副邊續流結束後在諧振的適當位置短暫開通,對變壓器進行反向勵磁,加大原邊諧振強度,使得原邊MOSFET開通時的電壓接近0V,從而實現原邊ZVS開通。

KP4070內建VDD高壓供電模組,無需輔助繞組供電可穩定工作,系統上支援High Side和Low Side配置,兼顧了系統性能和成本。

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。

兩顆輸出濾波固態電容來自東佳,規格皆為25V560μF。

模組另一側焊接USB接口母座小板。

將小板拆下,板子正面設有四個介面的協定晶片以及第三路二次降壓電路的磁環降壓電感和濾波固態電容。

背面設有同步降壓轉換器以及四個介面的輸出VBUS開關管。

用於USB-C1口二次降壓輸出的同步降壓控制器來自芯潭微,型號NDP1415,是耐壓40V的同步降壓轉換器,支援38V輸入電壓,具備恆壓恆流控制,內建線損補償,輸出電壓和開關頻率可調節,支援突發模式,內建環路補償和軟啟動,採用QFN-16封裝。

USB-C2口二次降壓輸出方案也是採用芯潭微NDP1415。

每顆同步降壓控制器各搭配兩顆同步降壓開關管,且都是採用威兆半導體VS3618AE,這是一款耐壓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。

兩顆磁環降壓電感外套熱縮管絕緣保護。

降壓輸出濾波固態電容也是來自東佳,規格皆為25V330μF。

USB-C1口協定晶片採用慧能泰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PDO都完全符合USB.73.11 VUSB.73.1。 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。

USB-C2口協定晶片也是採用慧能泰HUSB362。

USB-C1口及USB-C2口輸出VBUS開關管皆採用CQAOS重慶萬國CQY7534N,NMOS管,耐壓30V,導阻4.8mΩ,採用DFN3X3EP封裝。

USB-C1和USB-C2介面母座特寫,因輸出性能一樣,採用相同藍色膠芯設計。

另外兩個介面二次降壓輸出的同步降壓轉換器來自芯潭微,型號NDP13701QB,支援7-30V輸入電壓,7A輸出電流,晶片內部整合開關管,採用QFN5*5封裝。

搭配的磁環降壓電感特寫。

二次濾波固態電容來自東佳,規格為25V330μF。

USB-C3和USB-A口協定晶片採用南芯科技SC2021A,這是一款高度整合的Type-C/PD和DPDM快充控制器。 符合最新的Type-C和PD 3.0標準,通過了USB PD3.1符合性測試。晶片支援專有的高壓快充協議,包含一組USB-C接口和兩組DPDM接口,滿足1A+1C雙口快充應用,採用QFN32封裝。

一顆絲網印刷2258W的晶片。

USB-C3口輸出VBUS開關管採用威兆半導體VS3618AE。

USB-A口輸出VBUS開關管絲印30P50N。

USB-C3介面母座特寫。

USB-A介面母座特寫。

第三塊PCB小板正面設有LED指示燈,連接排線插座貼有耐高溫絕緣膠帶。

板子背面設有MCU以及外置時脈晶振。

用於降壓為MCU供電的同步降壓轉換器來自傑華特,絲印JWRE ,實際型號為JW5018XSOTB ,輸入電壓範圍4.5~42V,透過內部整合的兩個N溝道MOSFET,可提供600mA的連續輸出電流。內建同步功率開關無需外接肖特基二極體即可實現高效率。

傑華特JW5018XSOTB資料資訊。

搭配的降壓電感特寫。

穩壓晶片來自3PEAK思瑞浦,絲印L7J,型號TPL720F33,支援6V輸入電壓,輸出電壓為3.3V,輸出電流400mA,具備電流限制及過電流保護,採用SOT23-5封裝。

藍牙SOC來自OnMicro昂瑞微,型號OM6621Px,是一款針對藍牙低功耗及專有2.4GHz應用場景進行功耗優化的SOC解決方案,集成高性能低功耗射頻收發器、藍牙基帶及豐富的周邊接口,同時內置電源管理單元以提供高效電源管理。採用QFN48封裝。

MCU外置32.0MHz時脈晶振特寫。

觸控晶片特寫,絲網印刷3AMKS,採用SOT23-6封裝。

觸控彈簧特寫。

LED指示燈特寫。

螢幕拆開一覽。

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10號超電能充Ultra核心元件清單,方便大家查閱。
酷態科10號超電能充Ultra外觀設計時尚,同時採用了新國標可折疊插腳,使用更加安全。產品配備了功能豐富的萬象屏,同時也可連接米家APP實現輸出模式、各接口的開關以及預設充電時間的重新定義,以實現與用戶習慣的完美契合。
產品具備3C1A四個快充接口,支援PD/PPS 100W、UFCS融合快充44W以及小米120W澎湃秒充等輸出,支援個人化的輸出策略,同時自適應動態功率分配技術實現插拔不斷連,進一步確保用戶的充電體驗。
充電頭網透過拆解了解到,產品基於PFC+QR反激拓樸架構設計,輸出為三路獨立DC-DC二次降壓輸出。採用了必易微KP2806+KP2208X+KP4070的全套電源方案,並搭配英諾賽科INN700D190B PFC開關管以及威兆半導體VS18208GPM同步整流管。
USB介面採用芯潭微同步降壓方案進行二次降壓,慧能泰HUSB362和南芯科技SC2021A協定晶片控制介面輸出。此外採用昂瑞微OM6621Px藍牙SOC方案實現藍牙連接以及螢幕顯示功能等。全部的濾波電容由東佳提供。
產品內部除模組主機板外,還額外設有四塊PCB小板進行焊接組成,外層覆蓋銅散熱片的同時,正面和背面還填充高導熱有機矽膠,搭配自研演算法與NTC硬件,保障充電安全。