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[评测教程] 以一敌四不言败,台电TA502四口USB快充适配器(充电器)首拆欣赏

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星空下的守望 台风版主 发表于 2015-11-7 21:54:32 | 显示全部楼层 |阅读
本帖最后由 星空下的守望 于 2015-11-9 23:24 编辑
    机缘巧合,在台电论坛混久了混到一个四口USB电源适配器(充电器),型号是TA502,支持高通2.0快充技术,个头还很小巧,对于经常带一堆数码产品到处走,出差时带一堆充电器,却又苦于酒店只提供少量插座的商务人士、桌面一堆充电头的朋友来说那真是个福音,多口同时供电,听来挺高大上的,不敢独享,给大家分享一下,共同见证她的能力。

   

外观四方四正,高通2.0标志非常显眼。


   

采用了常见的2插,不用时可以收起,方便携带。




另一面清晰地印上了台电的LOGO,形似月光宝盒,恩,台电牌宝盒。




四个USB口整齐地排列在插头的背面,这样适配器插头向下插到家庭电源插座上时,USB口就在上面。四个USB口其中一个蓝色,另外3个是常见的白色。




侧面的铭牌标明了各项参数,从参数看,USB1(蓝色的那个)支持高通快充技术,另外3个为普通USB输出,输出能力达40W。


   
再看看尺寸,长为85.00mm




宽为63.00mm




厚度有点大,有30.30mm,有三台手机厚了

其实也就不到一个巴掌大,刚好一手掌握。
    话不多说,还算小巧的身材,真能有这么强大的输出能力么?我们拭目以待。




首先测试各口电压,用高通快充电压诱骗器插到快充口,另一个表插普通口监测电压。快充口5.17V时,普通口5.15V,忽略误差,输出电压正常。




快充口电压跳变到9.08V时,普通口维持5.15V不变,正常。



快充口跳变到12.1V时,普通口仍然维持5.15V不变,正常。继续操作诱骗器,电压不再上升,说明快充口最高只能输出12.1V电压,不支持20V电压输出,这也符合QC2.0规范。

由上可知,快充口与普通口互相独立,不会互相干扰。

为了更清楚地了解适配器的输出能力,这次我拿到一个比较牛的测试仪器,ZKE出产的EB测试仪,这仪器可以测试电压电流,并能在电脑上描绘出电压电流随时间变化的曲线,还能统计过表能量,并生成相关数据,不过也有缺点,它最大能测试的功率不超过20W,还好我有之前的恒流可调电阻,虽然手动调节,但是结合EB测试仪,更能测出输出峰值。EB测试仪本身就有自动步进测最大值的功能,不过考虑再三还是不用它了,因为一来测试仪最高功率只能支持20W,显然不能满足这个测试需要;二来自动步进时间过短则仅能测到最大电流,时间过长却只能测试最大稳定工作电流,所以都不符合预期。

上图左边是可调恒流电阻,右边就是EB测试仪。让EB测试仪输入端连接适配器,输出端连恒流电阻,可以监测适配器的输出电压和电流。
通过EB测试仪,描绘出了以下曲线:


上图是5V电压时的输出曲线。
手动调节电流的大小,到崩溃时把电流调小,让它接近崩溃。可以看到5V时单口输出电流达3.5A,稳定输出在3.45A左右,这已经达到USB口的电流极限了。铭牌标称5V时单个USB输出电流是2A,可见没有虚标。


把测试仪接到快充口,测试其它电压时的输出能力:

这是9V电压时的输出曲线。
一样是手动调节电流的大小,让输出崩溃,从曲线可以看到9V输出时最大电流达3.2A(这有点恐怖),而稳定输出在2.3A左右,9V输出时标称是2A,可见也没有虚标。


把电压诱骗到12V,继续测试:

从曲线可以看出12V时输出电流最大能达到2.5A,稳定输出则达到了1.5A,12V输出时标称是1.2A,可见也是没有虚标参数。


从以上测试可以看出,这款适配器输出能力很强大,符合标称的参数,那么对日常的产品充电会怎样呢?可以替代平常的充电器吗?

    首先简单科普一下:对设备(如手机)充电时,充电电流是由被充电的设备(手机)本身决定的,跟充电器上标的电流没多大关系,手机会自动请求所需的电流。不过,充电器的电流越大,说明它的容纳能力就越强,手机请求大电流时就越没压力,那样工作时就不容易发热。而充电器标称电流越小,手机请求的电流就很容易超过充电器的能力,而造成发热或者无法提供大电流而只能工作在小电流状态导致充电极慢。这好比大电流的充电器是大湖,容纳能力大,小电流的充电器是小水坑,容纳能力小一样的道理。另外,电压就像水深,若电压过高,很容易烧毁电器,正如小水坑虽小,水太深一样能淹死人,水太浅却无法游泳,所以电压是不能随便增减的。不理解这些很容易造成“这充电器电流这么大,会不会烧掉我的手机”的误解,烧不烧手机,你应该关心电压稳不稳定,会不会超压。
        我手头有一部小米4手机,支持高通QC2.0充电协议,恰好能用这款充电器测试充电情况。
把手机连接到蓝色充电口,连接EB测试仪,监测电流电压的变化情况。


为了节省时间,我的手机是从50%开始充电的,充电过程中手机未关机。
EB测试仪自动给出的充电曲线如上图,从图中可以看出,手机插上后充电器能自动识别并适配到9V的快充电压,手机一开始自动申请到1.15A的电流,恒定充电到60%时,又自动申请1.05A的充电电流,直到80%时,开始进入涓流充电过程,充电曲线比较平滑(毛刺说明电流在突变,是由于手机未关机造成的),这说明手机无论申请什么电流都无压力,而且说明手机充电时可以智能控制充电电流的大小,对电池尽最大能力进行保护,延长电池寿命,即使长期插上充电器,它也不会盲目对电池无限充电



以上是该充电曲线的数据,可以导入Excle表格中让它画图。

我手头还有其它需充电的设备,比如上次评测的台电T104QC充电宝,这款充电宝确实非常不错,现在我先将它放完电,然后用这款四口USB充电器对它充电



同样连接好EB测试仪监测充电电压与电流:


上图是充电开始几分钟的曲线,显然把充电宝一插上它就能迅速匹配到9V的快充电压,然后进入电流1.45A的恒流充电阶段。



这是该曲线的数据,可以导入Excel中让它画出曲线。
全过程充电花了4.5小时,其中恒流充电阶段大约3小时,涓流充电阶段约1.5小时,全过程没有明显的发热现象。涓流充电部分的曲线非常平滑,这说明充电宝可以顺利申请到各种所需的充电电流,也说明充电宝内部有智能充电管理芯片,智能控制充电电流的大小,直到充满电后不再申请充电电流,非常完美地保护了电池。


显然,快充功能即可在快速充电的同时,仍能较好地保护电池,这是以后充电的发展方向,台电这次算是走在了前面。
如果多口同时使用,这款充电器还能这么牛吗?把我手头的测试仪分几个口插上测试:

在上图的测试中,快充输出为9V2A,USB3输出为5V3A,USB4输出为5V1A,整体输出功耗已经接近40W,充电器仍正常工作无压力,电能计量表显示此时功耗为47.7W,计算一下可知充电器的电能转换效率约为80%,非常不错的成绩。




前文测试过单口5V输出时最大电流是3.5V,从上图看,当其中一个口输出为3.35A时,另一个口输出仍可达1.92A,可见各USB口不是简单的并联关系,否则总电流就不能达到这个图中的5.27A了。由此可知铭牌中的功率5V 8A并不是空穴来风的。

强大的能力离不开强大的内心,这次毫无例外我又把它拆了,拆的过程颇费一些功夫,在此不得不佩服设计师的设计的精妙。


开始我是用螺丝刀撬,结果撬得伤痕累累仍然无法撬开,后来出动了这把钳子,抱着必死的信念,用力把它撑开,终于把两边盖子顺利打开了,幸好只有钳子接触的地方有两点伤痕,电源内部仍然完好无损
黄色的是胶布包裹着的铝片,估计起绝缘和散热的作用。

小心揭开散热片,各种元件一览无余。简单介绍一下各元件:



其中最值得表扬的是采用了完整的二级EMI滤波电路,不像某些偷工减料的山寨厂家,通常都把EMI电路省略了。EMI电路有效净化电磁环境,虽然省略这个电路没有多大影响,还能节省不少空间和成本,不过负责任的厂家是不会去省略的。高通模块独立竖起在一片独立电路板上,提供快充功能。特别的,细心的朋友应该能看到红色导线下方有个黑色的东东,那是用热缩管包裹的保险丝,这么小空间也没有节省保险丝,可见这款电源用料算是比较奢侈,没有偷工减料之处。



背面也来一张,两个主要芯片一个是324,没记错的话是一个4运放,另一个是型号为11S60的MOS管,主要就是靠它推动变压器工作了。


两个图中都没有看到二极管,其中EMI二级线圈旁边用的是整流桥,那是输入整流用,那么输出是靠什么整流呢?仔细观察输出线路走向,找到了这个:


这货在输出端跟散热片连接,型号是Vs40200AT,一开始我以为是肖特基二极管,后来查资料方知它是个NMOS管,原来这款电源采用的是同步整流方案输出,难怪能在小体积中能获得强能力,果然高大上。


主变压器也来张特写吧,毕竟全靠它提供能源了,型号是DBK KMU019 KEVL,度娘说不认识,我也没辙。


既然拆开了,我把个人认为最讨厌的零件去除吧,这可是国家规定要用上的元件——安规电容,没这个玩意似乎过不了国家认证,那么它为什么让我感到讨厌呢?

请看图:


上图,小米4智能充电器,试电笔发光,疑似”漏电“!



上图,另一厂家的普通充电器,试电笔发光,疑似”漏电“!!



上图,测试中的台电TA502多口充电器,试电笔发光,疑似”漏电“!!!


这么多厂家的充电器都能让试电笔发光,难道他们都是漏电吗

还有,连着充电器时触摸平板的金属部分,会感觉到有刺痛感,或者感觉手麻麻的,难道这是漏电吗


非也!正是因为这个安规电容(Y电容)的存在导致的。




从图中看出,高压与低压部分区别很明显,脉络很清晰,根本不用担心触电的危险,设计电路的设计师能力不错,两部分的连接除了光耦就是安规电容了,而光耦内部是隔绝的,所以,”漏电“的原因就是这个安规电容了,它主要是用来消除”共模干扰“的,容量越大消除效果越明显,不过国家规定不能太大,因为太大的话电流会足以让人触电,但是似乎规定必须有(按这个的话,似乎“漏电”是国家标准,国家规定它必须“漏电”,否则不让通过认证,真TM太搞笑了 )。


所谓”共模干扰“,最简单的就是充电时触摸手机屏幕时触摸点乱跳。但是我个人一直认为这个所谓”共模干扰“是“莫须有”的,因为有时候连接无安规Y电容的充电器触摸反而正常,连接有安规Y电容的充电器反而会乱跳!为了一个”莫须有“的干扰,平白无故加上一个极有可能导致安全事故的元件,太搞笑了。考虑到大天朝制造的品质,不敢想像这个电容失效短路(据说这种情况比中彩票还难,可不知为何经常新闻有报充电器漏电电死人的事故)造成的人身安全威胁,在我心中,安全至上,干扰算个屁!以牺牲安全换取所谓性能的做法是可恨可恶可悲可怜可惜的,即使换取得到的性能再强大也是个屁!所以,既然拆开了,我必须把这个所谓安规电容(Y电容)去除,谁也别拦我!


拆除电容前,嗯,电笔是亮的,好吓人。






顺利拆除安规电容,恩,多了一颗蓝色的“小药丸”,嘿嘿。。。



电笔不亮了,麻麻再也不会担心摸它会有刺痛感了,恩,你们关心触摸时屏幕?它并没有乱跳(好吧,偶尔跳)。


在拿到这款充电器前,我的插座是这样的:




通过以上测试,它已经成功取代了插座上的四个插头:


好吧,似乎一样的凌乱,但是显然四个充电头被我扔一边了。






咳咳,狭路相逢,强者胜。


    综上,这款电源设计精巧,外观简洁美观,输出能力却很强大,以一敌四完全没有任何压力,内部做工精良,用料非常扎实,可以提供稳定可靠的电能,在提供快充功能的同时兼顾了普通方式充电,旅行时再也不用带一堆充电头了!(充电线可别忘带,别怪我没提醒你)居家时也可以方便地整理线头,多个插头占据插座的壮观场面将随之远去,不过它目前还没铺货,想要入手的朋友请关注台电的动向哦。


    不过大插头的设计虽然对于外观来说比较美观,也方便携带,但个人认为是缺点,因为一插到插座上就占据不少的空间,原本能插三个插头的插座可能插上这充电器后就没办法插其它东西了,而且通常酒店的插座本来就少,位置还靠近角落小得可怜,个人看法可以采用延长线的方式,但又不方便携带了,这事倒是见仁见智了。


    题外话,在这款充电器大量铺货之前,高通发布了快充3.0技术,所以这款充电器迟迟不见铺货——因为一生产就落后了,我也是因为在论坛得奖,机缘巧合才拿到的样品,不料样品依然令人惊叹其做工和性能。因此大面积铺货时想必已经完成了快充3.0的技术改造,想必性能更是进一步的飞跃,想方便家居整理,轻松旅行的朋友更是要关注了。





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评分

参与人数 2人气 +7 收起 理由
sh779 + 5 无话可说,嘿嘿
Sri + 2 很给力!

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 楼主| 星空下的守望 台风版主 发表于 2015-11-7 22:08:25 | 显示全部楼层
沙发自己来,谢谢各位观赏。
Sri 一级台风 发表于 2015-11-7 22:14:53 | 显示全部楼层
算子大神,就是牛。
sh779 台风版主 发表于 2015-11-7 23:36:55 | 显示全部楼层
无话可说,嘿嘿
 楼主| 星空下的守望 台风版主 发表于 2015-11-7 23:58:41 | 显示全部楼层
sh779 发表于 2015-11-7 23:36
无话可说,嘿嘿

想说啥就说啥呗
ZCloveMYX 一级台风 发表于 2015-11-11 19:48:12 来自手机 | 显示全部楼层
牛逼,哈哈
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