ZMI 10号USB PD移动电源拆解与评测

之前USB组织为了提高USB接口的电力特性，推出“USB Power Delivery”（简称USB PD）技术，不单提高输出功率水平最高达到100W，也能实现双向的输入和输出，优化的电力管理，功率智能和灵活的系统级管理等特性引人瞩目。但是这些年，手机方面应用高通快充技术相当普遍了，USB PD的产品却并没有多少，颇有“只闻楼梯响，不见人下来”的感觉。

在移动电源方面有着雄厚研发实力的紫米科技，率先推出了ZMI 10号移动电源这款20000mAh容量的Type-C PD移动电源，型号为QB820，电池容量20000mAh，典型能量72Wh，支持Type-C双向快充，可以充笔记本，支持苹果MacBook。同时还有一个功能 USB 2.0 HUB，输入5-20V 45W充电，输出Type-C 5-20V 最大40W，Type-A 2×5.0V 2.4A，9.0V 2A， 12V 1.5A MAX18W。

金属外壳，很圆润的四边，正面只有一个logo ZM。

背面下面是参数，生产厂商等印刷。

侧面整个外观类似用过的肥皂，圆润光滑。

一共3个接口，分别是两个USB-A，中间是Type-C负责双向充电跟输出。

底部是参数印刷，江苏紫米生产，电池容量可以看到是20000mAh，输入5-20V 45W，输出Type-C 5-20V 最大40W。TYPE-A 2x5.0V 2.4A，9.0V 2A，12V 1.5A MAX18W。

侧面一个按键，同心圆车纹很有质感。

按一下四个电量灯亮起，然后显示电池实际电量，快速双击是小电流输出，对蓝牙耳机等小电流设备充电不会自动关机。

移动电源净重401g。

跟同样20000mAh的移动电源对比尺寸，看起来ZMI 10号移动电源不算很大，体积还是可以接受。

侧面对比，ZMI 10号移动电源在这几款里面算小巧了。

厚度对比。

接上两个飞龙表，空载电压是5.16V，根据飞龙表显示屏显示是支持苹果2.4A全速充电，满足iPad的高速充电需求。

三个输出口都接上表头，Type-C口是双向的，可以输入也可以输出。

默认电压都是5V，Type-C是USB PD+QC模式。

Type-C接上USB PD表，后面接飞龙表，USB PD表显示有5组电压，后面逐个诱骗看电压状态，首先是5V 电流是3A的预设值。

9V 3A。

12V 3A。

有15V模式，应该是分别newMacBook充电，电流默认是2.6A。

20V模式 2A，一共可以输出40W，分别新出的MacBook Pro充电。

输出实操测试，用一个iPad mini2，一个iPhone 7plus同时接上测试充电，都可以达到全速充电，电压被拉低至4.87V。iPad min2电量38%，iPhone 7Plus电量50%。

乐视Max2 5V 1.34A，手机电量38%。

Type-C口充乐视手机，9V USB PD模式。

充newMacBook，用飞龙表的双口来观察电压电流，目前也只有这款表有这个功能，之前无法测试，只能用功率计，但是功率计看不刀实际的电压电流

下面分别使用四个USB PD充电器对ZMI10号移动电源充电，看看输入兼容性，品牌分别是苹果、华为、乐视、绿联。

4个USB PD充电器都是Type-C的接口。

乐视USB PD充电器 8.87V 2.71A 24W 。

绿联USB PD充电器 15.11V 2A 30W。

华为USB PD充电器 12V 2A24W。

苹果USB PD充电器14.54V2A29.20W。

再用一个Tronsmart的Type-C输出口，QC3.0的头，11.86V1.54A18.38W。

用乐视QC3.0充电器，CC线是不充电的。

转为A口输出可以充电， 12.28V 1.55A19.06W。

AnkerQC3.0充电器11.94V 1.55A 18.54W。

通过以上USB PD模式跟QC模式测试，USB PD模式最高可以30W输出充电，QC模式最高是18W充电，想达到更大的输入功率还是得用USB PD充电器。
下面进入拆解环节：
外壳是1.5MM厚的铝合金，很结实，完全不能无损打开，只能通过暴力撬开。

侧面看到铝合金外壳的厚度，里面是一个胶盒。

双面黏住的，打开非常吃力。

铝合金外壳很里面的塑胶盒是用胶水强力黏住的，不是逐步剪开基本上是打不开的。

好不容易拆掉一片，里面隐约看到有紫皮电池，外壳跟胶盒每个位置是黏住的。

铝质外壳全部拆开。

条状的塑胶保护片剪开。

充电头网两位编辑，从1月9日凌晨3点39分开始对ZMI10号移动电源进行拆解。中途历经种种磨难，两人绞尽脑汁历时两个小时，终于窥得庐山真面目。

PCB部分。

全部碎片。

铝合金外壳已经是碎片了。

拆解后看到电池组，LG3350的18650电池，一共六节，加起来电池组是20000mAh的容量。

电池组另外一面。

串联的电池组，电池组为2串3并结构，镍带与电池之间有硬质塑料隔离架，确保安全。

底部镍带电焊工艺。

PCB部分，首先映入眼帘的是一块L型黑色PCB，这和小米16000双口输出的布局接近，使用3颗螺钉固定。同时电池组上仍旧有PACK信息标贴，电路板侧保留着一贯的NTC电池温度检测，在非正常温度下会切断连接确保安全。

电池为2串3并设计，黑线负极，红线正极，蓝线中间抽头。这一面集成了ABOV单片机，GL850G USB2.0 HUB芯片，3颗天钰FP6601Q，Intersil ISL95538，TI的那颗大电流降压就是TPS51225C。

图中，蓝色为TI TPS51225C， 白色框为ABOV单片机，黄色框为GL850G，红色框为Intersil ISL95538。

TI TPS51225C 丝印编号1225C。


TI TPS51225C实际上有双路同步整流输出，这里只使用了一路，作为5V输出，可以看到第二组MOSFET的驱动输出都没有走线。下面的拆解继续证实只用了一路输出做降压。

紫米这个电源电池2串，效率曲线按照灰色的8V来看，在1-4A的输出电流范围内，效率都达到了95%以上，非常高的效率。

Intersil ISL95538主控芯片是这款电源的重头戏，更是这个电源可以20V输出的核心，在苹果最新的newMacBook中也有使用。也许有人会问，这电源为什么我没看到紫米常用的BQ25895之类的充 电芯片，我告诉你，这颗芯片，是一颗双向H桥同步整流升降压芯片，可以为移动电源输出设定的电压，反过来，也可以从输出口取电为内置电池充电。

Intersil ISL95538的H桥架构为这款移动电源提供了强大的输出能力，足以吊打市面上20000mAh移动电源。同时，其输出电压由i2c总线或者SMBus总线编程，具有极高的可靠性。

3颗天钰FP6601Q，负责3个端口的QC3.0支持。这是一款明星识别芯片，占据了QC3.0移动电源的大部分份额。在支持QC3.0的同时，向下兼容QC2.0，支持5V设备的自动识别，最后还解决了华为FCP移动电源过少的老大难问题。

创惟GENESYS GL850G，常见的一款USB HUB芯片，在这个移动电源里面，将两个A口作为笔记本外设就是靠它来实现的。它旁边那颗12M贴片晶振，也赋予了它强大的稳定性。

ABOV F6432AUB单片机 ，根据ISL95538的总线和附近的3只6601Q来看，单片机最少具有2路以上的内置AD采样。多个电子开关将对应端口反馈电压切换 到单片机内AD，再转换成数字通信模式传送至升降压控制器，设定输出电压。数字总线具有高可靠性，不易被干扰，通用性强大等诸多优点。

Fairchild可编程Type-C/USB PD控制器FUSB302。

Fairchild的USB Type-C解决方案FUSB302可满足各种各样的 USB Type-C应用要求。在产品选型时，具有可编程功能的器件，相比单一功能的识别，可以提供更多的选择和灵活性。Fairchild的一些USB Type-C解决方案具有基本的功能，比如可以检测连接、定向和设备类型（双角色端口、下行端口和上行端口），而进阶方案则可支持更多高级功能。 这些高级功能包括数据角色交换、功率角色交换、硬复位、软复位、有源电缆支持、供应商自定义消息(VDM)数据包传输和高达100W的高功率充电。

正面芯片介绍完以后，我们接下来看反面。反面是一些MOSFET和两个电感，其中一个10*10电感为ISL95538使用，另外一个7*7规格的电感，自然就是TPS51225C的5V输出降压电感了。

下面将主板放大，可以看到按键和电量指示灯。按键依旧沿用侧面风格，因为顶部使用了Type-C接口，电量指示灯也移植到侧面了。电感打胶固定兼顾散热。可以看到很多个DFN3*3的小MOS管，下面为大家详细介绍。

6个竖排下来的MOSFET是东芝的TPCC8104，PMOS用来切换两组输出，每个输出口2个，3个输出口共计6个。TSON Advance提供更好的性能。大电感附近的MOS是AON7534，负责同步整流升降压。另外TPS51225C的降压也是这个管子。两颗合金电阻，提供比陶瓷电阻更大的耐过流能力。AON7534具有较低的导通内阻，较低的Ciss，适宜于应用到DC/DC设备上。3*3mm的小封装节省占板面积。

ZMI 10号移动电源在每个端口依旧做了负载检测和过流保护，前面看的TPCC8104只是为了切换是从降压上输出5V还是输出QC3.0的其他电压。

总结：

从ZMI 10号移动电源拆解报告可见接口布局是双Type-A加一个双向Type-C布局，也就是说具备一进三出能力，而且三个接口都各自使用了一颗天钰FP6601Q握手识别芯片，在设备连接兼容性上不会有任何顾虑。有些小伙伴可能看不懂铭牌参数上又是20000又是10000的，其实这是因为紫米使用了串联方案，6节LG F1L电池组是通过2串3并组合而成，而非常见的6并输出，组合成10000mAh 7.2V的电池组，而电池在未串联前裸电芯容量是20000mAh 3.6V。

因为需要达到20V那么高电压又大功率的输出必然要使用串联方案，所以方案组成与当今明星万金油TI TPS61088加BQ25895不同，从ZMI 10号移动电源选择了Intersil ISL95538这个同步升降压芯片，为这款移动电源提供了强大的输出能力。

在USB PD协议日渐统一起来后，未来移动电源方案肯定会两极化，小功率设备仍然使用并联方案，而大功率高电压设备则只能是多串天下，ZMI 10号移动电源出现是让我们提前看到了未来产品市场走向。