拆解报告：特斯拉5000mAh磁吸移动电源
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2024-11-02 00:10
广东
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特斯拉是美国一家电动汽车和清洁能源公司，其生产的电动汽车在全球拥有很高知名度和用户基数。然而，特斯拉的业务不仅于此，早在2021年特斯拉就推出过无线充电宝，近期充电头网又拿到了一款特斯拉的磁吸无线充。该磁吸移动电源采用翻盖式薄块状设计，外观简约大方，自带一根USB-C充电线和USB-C接口，都支持PD 20W的输入和输出。其翻盖设计可以同时支持为两台设备进行磁吸无线充电，输出功率分别为15W和5W，背面则支持其他设备反向10W磁吸充电。产品设计十分出彩，功能集成度很高。充电头网通过拆解发现，特斯拉磁吸移动电源内置安普瑞斯5000mAh软包电池，通过赛芯的电池保护芯片进行保护。此外，还具备两个无线充电线圈输出和一个无线充电输入，使用美芯晟无线充电发射芯片进行无线充输出输入管理。移动电源充放电管理方案采用南芯科技的同步降压充电控制器SC8933，搭配芯海的协议芯片CS32G020。下面一起来看特斯拉5000mAh磁吸移动电源的详细情况。按照惯例，先来看特斯拉磁吸移动电源的外包装和内部结构。外包装采用纯黑基调，正面仅印刻“Tesla Wireless Portable Charge”字样。背面一张黑色贴纸印有产品参数铭文、安规认证标识，和一张条形码贴纸，参数铭文等到实物部分再详细介绍。取出包装内全部物品，除移动电源外，另有说明书以及使用说明。这款特斯拉磁吸移动电源整体为白灰拼色薄块设计，采用阻燃PC外壳和合金材料盖板，边缘棱角分明，机身触感丝滑清冷。正面仅印刻“TESLA”logo，简约耐看，同时正面也为磁吸充电位。正面顶盖可翻转，翻转后露出下方磁吸充电区域，该区域有“无线充闪电标识”指示。参数信息特写：
产品编号：2058795-00-A；
型号：TSL02；
容量：5000mAh/19.3Wh；
输入：5V2.4A、9V2A、12V1.5A ；
输出：5V2.4A、9V2.22A、12V1.67A；
无线输出（初级）：15W（Max）；
无线输出（次级）：5W（Max）；
无线接收器（RX）：10W（Max）；
同时输出：5V3A。
充电宝背面极为简约，内置线圈支持其他磁吸充电设备为其充电，下方印刻容量标识。使用特斯拉磁吸移动电源充电场景如图，其中两个无线充电模块支持给手机磁吸无线充电和为耳机无线充电。使用POWER-Z KM003C读取USB-C端口的快充协议，实测USB-C口支持QC3.0、FCP、SCP、AFC、PD3.0、DCP 以及 Apple 2.4A 充电协议。PDO报文方面，USB-C端口具备5V2.4A、9V2.22A、12V1.67A三组固定电压档位。使用POWER-Z KM003C读取USB-C自带线的快充协议，实测接口支持QC3.0、FCP、SCP、AFC、PD3.0、DCP 以及 Apple 2.4A 充电协议。PDO报文方面，USB-C自带线同样具备5V2.4A、9V2.22A、12V1.67A三组固定电压档位。继续拆解，将PCBA模块和电池组及线圈从外壳中取出。翻盖内部同样粘贴磁铁用于吸附翻盖内的无线充电线圈。翻盖内的线圈外部贴有黑色隔磁片，边缘设有吸附手机的磁铁。无线充电线圈与电芯连接面粘贴隔磁片，并粘贴双面胶固定。线圈用两根漆包线并绕，并用高温胶带束紧，防止散落。自带线电源内部部分用黑色橡胶材质包裹，胶带粘贴在电芯侧面。移动电源内置电芯来自APRS安普瑞斯，尺寸为765865，电池额定电压为3.85V，容量为5Ah，能量为19.3Wh，电芯通过了CCC认证。电池保护管型号XB7608G，来自XySemi赛芯，采用CPC5封装方式。再来看PCBA模块，PCBA模块由绿色和黑色两块PCB通过排针焊接连接。侧面的插针插座特写。绿色板子上方贴有灰色导热垫和黑色泡棉。绿色板子上覆盖的泡棉特写，中间还有一层硅胶，加强散热，泡棉对板子进行缓冲保护。黑色小板一览，从左至右可见LED灯珠，合金电感和移动电源主控，中间是USB-C接口，右侧可见联排谐振电容和一颗无线充电芯片。另一面从左至右分别可见位于左上方的MCU，以及位于左下方的电池组保护芯片，中间是协议芯片。移动电源主控芯片特写，型号SC8933，来自SOUTHCHIP南芯科技，SC8933是一款具有反向升压放电功能的同步降压充电转换器。芯片内部集成了两个超低导阻的NMOS，可支持效率高达92%的12V2A充放电操作。SC8933具有I2C接口，支持可编程的电流限制和可编程的输出电压，以及可编程的线损补偿，具有丰富的充放电控制以及完善的异常状态保护功能；集成端口NMOS隔离管驱动控制，最高支持3个USB端口。芯片采用QFN32封装，用于切换USB-C接口和自带线的VBUS开关管特写。无线充电芯片采用美芯晟MT5806，这是一款高度集成、高性能的基于磁感应的无线充电发射芯片。其完全符合最新WPC Qi（V2.0）无线充电规范， 支持PD、UFCS、FCP、SCP、QC等多种有线快充协议，通过了PD和UFCS有线快充协议认证， 支持4-20V宽输入电压以及高达15W的输出功率。MT5806还集成了32位ARM-M0内核、4KB SRAM和32KB MTP，以及多种串行接口（I2C、UART等），提供强大的处理能力和编程空间。标准固件提供了参考应用程序，客户可以轻松开发定制功能。MT5806集成了独立的高频和低频振荡器，适用于低功耗和低成本应用。内部高频PLL结合外部晶体设计，用于生成高精度时钟和PWM信号。此外，芯片能够提供灵活的死区控制和相位移位生成，以提高EMI性能。MT5806支持过压保护（OVP）、过流保护（OCP）、欠压保护（UVP）和过温保护（OTP）。此外，芯片还嵌入了动态功率限制（DPL）比较器，以防止IC在输入功率无法满足输出功率需求时进入UVLO状态。如果VDD电压降至DPL阈值以下，芯片将相应降低输出功率，以保护系统免受UVLO状态的影响。MT5806采用FCQFN24L封装。USB-C接口协议芯片来自芯海科技，型号CS32G020K8U6，芯片支持双路独立USB-C接口应用，并已通过PD3.1双向认证，支持140W EPR功率范围，并支持AVS自适应电压调节。同时还支持多种通用快充协议，具备良好的兼容性。芯海CS32G020内置ARM Cortex-M0内核，48MHz主频，内置64K程序存储器，4KB LDROM，8K SRAM，支持宽范围的工业控制应用和高性能处理场景，提供QFN24和QFN32封装。无线充电主控芯片来自中微，型号CMS8S6990，是一颗通用MCU，为增强型1T 8051，内置模拟比较器，运放和6通道PWM输出，用于无线充电控制。电池保护芯片特写，型号XB8886G，来自赛芯微，XB8686G 是一款高集成度的锂离子/聚合物电池保护解决方案。包含先进的功率 MOSFET、高精度电压检测电路和延时电路。采用 SOP8-PP 封装。热敏电阻特写，用于监测壳体内线圈和电池组温度，进行过温保护。再来看绿色小板，中间一颗无线充电接收芯片，右侧一颗无线充电芯片和谐振电容以及滤波电感。无线充电接收芯片采用美芯晟MT5727H，芯片丝印POWER27，为高效率无线充电接收芯片，是一颗支持20W功率的单芯片解决方案，并可配置为无线发射，为其他接收端供电。芯片完全符合WPC Qi 1.2.4规范。MT5727H内置ARM M0处理器，搭配8KB SRAM和16KB MTP存储器，支持私有无线充电协议，芯片内部集成同步整流器和LDO，芯片内置过压过流保护，支持I2C接口和可配置的GPIO接口，采用WLCSP52封装。最后附上特斯拉5000mAh磁吸移动电源核心器件物料清单，方便大家查阅。特斯拉5000mAh磁吸移动电源拥有两个分别支持15W和5W的无线充电输出模块，和一个10W的无线充电输入模块，通过翻盖设计，使得翻盖和顶盖同时支持手机和可穿戴设备的无线充。此外，还配备了一个USB-C接口和一个自带线，支持最大20W的PD的输入和输出。充电头网通过拆解发现，其内置安普瑞斯一块5000mAh软包电芯，搭配赛芯的一体化电池保护芯片用于电池组保护。移动电源内部分为两块PCBA模块组成，移动电源采用南芯科技SC8933同步降压充电控制器，搭配芯海科技CS32G020协议芯片。还使用一颗美芯晟MT5806用于无线充电发射。另一块PCBA模块设有美芯晟MT5806H无线充电芯片用于无线充电发射，MT5727H用于无线充电接收为移动电源充电。移动电源内部设有两颗热敏电阻分别检测线圈温度和电池温度，PCBA模块粘贴导热垫加强散热，特斯拉磁吸移动电源的热保护和缓冲保护都十分到位，用料也很扎实。相关阅读
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