小米插线板20W快充版今天上架 深度拆解

在现代日常生活中，电能是我们时刻离不开的传统能源，我们日常接触到的电料物品（插座、电线，电子元件等等）属于低压电器，通常使用的220V电压的电器，例如插头、插座、电线等，称为“低压强电”，而36V安全电压以下的，例如电子元件、稳压电源等，称为低压弱电。几年前，小米插线板开创了在插线板这种传统低压强电器材也中集成了USB接口的5V充电器这种典型的低压弱电设备，到今天，这种组合方式已经成为高端插线板的流行设计。这次小米对插线板做了一次重大升级。和以往小米插线板不同，这次的插线板采用3+3（2A+1C）的组合：三个国标5孔单项220V交流电源插孔、两个USB-A接口、一个Type-C接口。

交流220V电源接口就不说了，和普通插线板一样，新小米插线板的2A+1C三个USU输出接口支持快充协议，两USB-A口单独使用分别支持最高18W的输出功率、Type-C最高支持20W的输出功率。如果多口同时使用，则总共支持15.5W的输出功率。除了支持小米、华为、三星等主流安卓系统设备外，还支持苹果20W快充，以Iphone12来说，28分钟即可从0充到30%的电量。

交流220V插孔保持了小米插线板的优点：41mm大间距，即使使用电源适配器也不会产生冲突，可以同时使用不同尺寸的插头而且不拥挤。

在使用中，另外一个明显的感受是5孔插座的保护盖板比以往的灵巧多了，插头拔出和插入的时候很轻松顺滑。

另外一个非常实用的升级是插线板的插头，保持以往小尺寸插头的同时，周围增加一圈凸起的上沿，在从墙插上拔下这个插的时候，很容易用力，不会打滑。下图左边是旧版小米插线板插头，右方是新版插头。

电源开关也有升级，功能上还是过载、开关、指示灯三合一，但指示灯处有细微变化：指示灯点亮时的光线色温比旧版本的低，光色偏暖，很柔和，亮度也低了一些，夜晚，特别是在卧室使用，能减小光线对睡眠的影响。

虽然有这些升级但外观和旧板依然保持小巧纤细，外壳仍然采用阻燃PC材料，下图中上方的是新款插线板，从外观上来看，体积和材质是一样的。电源线两端都有橡胶保护套管，增加了移动使用的安全性。

用于对数码设备的充电，是小米插线板的一项重要功能，Type-C输出最大可以达到20W，下图是为小米10PRO充电时利用电源分析仪测试的电压电流和功率，以9V快充进行充电，由于是充电后期，电流为1.3A，功率接近１２W，在充电初期能达到１８W以上。

下图是快充协议测试，对于Type－C接口，支持PD、QC2.0／3.0、华为FCP、三星AFC协议，USB-A口支持QC2.0/3.0协议。

从外部来看，小米插线板20W快充版的升级是显而易见的，内部如何呢？我们打算拆开看看。

插线板背面是四个防滑橡胶垫，兼螺丝盖子，把他们撬起来后可以看到四颗三角牙口的螺丝，利用特殊的螺丝刀来进行拆卸。四颗螺丝拆掉后，还需要把底盖和外壳侧方的卡口撬开，底盖才能卸下来，拆开有一定难度，主要是阻止用户私自拆开而引发触电危险。

打开底盖后，最吸引目光的是一片黑色的PCB，在右侧，这就是USB接口的电路部分，双面PCB版，双面焊接，高低压分离设计，利用PCB隔离槽实现隔离。右侧是三合一开关，如果有过载、短路，此开关会自动断开，故障排除后手动恢复。电源指示灯安装在内部。

中间部分采用小米经典设计：一体化铜条，采用锡磷铜合金压制而成，这种设计在小米第一代插线板上应用后，业界纷纷效仿，比起用单芯铜导线焊接的方式，虽然成本高了，但载流能力和散热能力都得到了增强，在大电流下工作，首先是保证了载流量，其次是工作中由于电流的热效应使导体发热后仍然能保证弹性、不容易氧化，和插头接触的触点也是经过优化，接触面大，保证接触电阻尽可能的小。这些设计能保证插线板安全使用。也由于这些因素，我从小米第一代插线板推出后，就把家里的所有插线板都换成了小米，这次升级后，也打算把书桌和床头柜上的换成新款的插线板。

交流强电部分不用多说，接下来我们要看看弱电部分，我们要使用的工具是吸锡器和电烙铁，把图中箭头处两个焊点焊开，PCB就可以取下来了，这两焊点是220V交流输入点。

这就是拆卸下来的PCB，上面除了大体积的电容、开关变压器以外，都是贴片元件，集成度很高，高压和低压部分利用PCB开槽隔离，220V交流电通过2A250V保险后通过扼流圈后加到整流桥堆，输出直流电后通过两个400V耐压值的电解电容进行滤波，得到300V左右的直流电后加到开关电源主控IC电路上，USB协议电路采用UC4600/UC4300协议芯片。具体如下图。

UC4600/4300是芯卓微推出的快充协议芯片的组合，两颗芯片通过PD-LINK连接，可以支持3口USB插排的单口快充，任意一个口都可以实现快充，连接两个接口或以上时，转为5V输出，满足单一接口快充需求。UC4300支持1A1C双接口独立快充，支持USB PD3.0和PPS协议，支持QC3.0/2.0快充，支持华为FCP/SCP快充，支持三星AFC快充，支持苹果2.4A充电，部集成25mΩ VBUS通路管，内置过压过流保护，支持过热保护，接口支持过电压保护。UC4600是USB A口快充协议芯片，支持QC3.0/2.0快充，支持华为FCP/SCP快充，支持三星AFC快充，支持苹果2.4A充电。下图是UC4300/4600典型应用。

PCB背面可以看到整流全桥，和开关电源主控IC，采用SC1548C，这是一颗反激式开关稳压集成电路，内置初级开关管，次级侧同步整流控制器，自带反馈控制，因此在PCB上不需要搭配光耦及同步整流控制器，同时具有完善的保护功能。开关管是6614GS，这是一颗增强型功率场效应晶体管DMOS器件，具有损耗小，开关速率高的特点。在整个PCB上没有看到散热器，因为采用了大功率的元器件，只需要PCB铜箔散热就足够了。下图是SC1548典型应用图。

这就是PCB背面，关键元件如图所示。

从这个角度可以清楚看到开关变压器、电容和Type-C小板的细节，每个元件用料都上上乘，保证了整个电路的质量，在工作中增强稳定性。

这是拆下来的Type-C小板，用于C口的输出，小板通过10 个引脚和主PCB焊接相连。

下图是各个主要元件的微距图。UC4600在两个USB-A接口中间，用于A口输出。

这是外壳上的高压低压隔离仓，PCB装入外壳后，高压部分和低压部分就被隔离开了，增加了电路的绝缘等级，保证了高压打火时不会波及到低压部分，保证了USB输出的安全。