小米插線板20W快充版今天上架 深度拆解

在現代日常生活中，電能是我們時刻離不開的傳統能源，我們日常接觸到的電料物品（插座、電線，電子元件等等）屬於低壓電器，通常使用的220V電壓的電器，例如插頭、插座、電線等，稱為“低壓強電”，而36V安全電壓以下的，例如電子元件、穩壓電源等，稱為低壓弱電。幾年前，小米插線板開創了在插線板這種傳統低壓強電器材也中集成了USB介面的5V充電器這種典型的低壓弱電裝置，到今天，這種組合方式已經成為高階插線板的流行設計。這次小米對插線板做了一次重大升級。和以往小米插線板不同，這次的插線板採用3+3（2A+1C）的組合：三個國標5孔單項220V交流電源插孔、兩個USB-A介面、一個Type-C介面。

交流220V電源介面就不說了，和普通插線板一樣，新小米插線板的2A+1C三個USU輸出介面支援快充協議，兩USB-A口單獨使用分別支援最高18W的輸出功率、Type-C最高支援20W的輸出功率。如果多口同時使用，則總共支援15。5W的輸出功率。除了支援小米、華為、三星等主流安卓系統裝置外，還支援蘋果20W快充，以Iphone12來說，28分鐘即可從0充到30%的電量。

交流220V插孔保持了小米插線板的優點：41mm大間距，即使使用電源介面卡也不會產生衝突，可以同時使用不同尺寸的插頭而且不擁擠。

在使用中，另外一個明顯的感受是5孔插座的保護蓋板比以往的靈巧多了，插頭拔出和插入的時候很輕鬆順滑。

另外一個非常實用的升級是插線板的插頭，保持以往小尺寸插頭的同時，周圍增加一圈凸起的上沿，在從牆插上拔下這個插的時候，很容易用力，不會打滑。下圖左邊是舊版小米插線板插頭，右方是新版插頭。

電源開關也有升級，功能上還是過載、開關、指示燈三合一，但指示燈處有細微變化：指示燈點亮時的光線色溫比舊版本的低，光色偏暖，很柔和，亮度也低了一些，夜晚，特別是在臥室使用，能減小光線對睡眠的影響。

雖然有這些升級但外觀和舊板依然保持小巧纖細，外殼仍然採用阻燃PC材料，下圖中上方的是新款插線板，從外觀上來看，體積和材質是一樣的。電源線兩端都有橡膠保護套管，增加了移動使用的安全性。

用於對數碼裝置的充電，是小米插線板的一項重要功能，Type-C輸出最大可以達到20W，下圖是為小米10PRO充電時利用電源分析儀測試的電壓電流和功率，以9V快充進行充電，由於是充電後期，電流為1。3A，功率接近１２W，在充電初期能達到１８W以上。

下圖是快充協議測試，對於Type－C介面，支援PD、QC2。0／3。0、華為FCP、三星AFC協議，USB-A口支援QC2。0/3。0協議。

從外部來看，小米插線板20W快充版的升級是顯而易見的，內部如何呢？我們打算拆開看看。

插線板背面是四個防滑橡膠墊，兼螺絲蓋子，把他們撬起來後可以看到四顆三角牙口的螺絲，利用特殊的螺絲刀來進行拆卸。四顆螺絲拆掉後，還需要把底蓋和外殼側方的卡口撬開，底蓋才能卸下來，拆開有一定難度，主要是阻止使用者私自拆開而引發觸電危險。

開啟底蓋後，最吸引目光的是一片黑色的PCB，在右側，這就是USB介面的電路部分，雙面PCB版，雙面焊接，高低壓分離設計，利用PCB隔離槽實現隔離。右側是三合一開關，如果有過載、短路，此開關會自動斷開，故障排除後手動恢復。電源指示燈安裝在內部。

中間部分採用小米經典設計：一體化銅條，採用錫磷銅合金壓制而成，這種設計在小米第一代插線板上應用後，業界紛紛效仿，比起用單芯銅導線焊接的方式，雖然成本高了，但載流能力和散熱能力都得到了增強，在大電流下工作，首先是保證了載流量，其次是工作中由於電流的熱效應使導體發熱後仍然能保證彈性、不容易氧化，和插頭接觸的觸點也是經過最佳化，接觸面大，保證接觸電阻儘可能的小。這些設計能保證插線板安全使用。也由於這些因素，我從小米第一代插線板推出後，就把家裡的所有插線板都換成了小米，這次升級後，也打算把書桌和床頭櫃上的換成新款的插線板。

交流強電部分不用多說，接下來我們要看看弱電部分，我們要使用的工具是吸錫器和電烙鐵，把圖中箭頭處兩個焊點焊開，PCB就可以取下來了，這兩焊點是220V交流輸入點。

這就是拆卸下來的PCB，上面除了大體積的電容、開關變壓器以外，都是貼片元件，整合度很高，高壓和低壓部分利用PCB開槽隔離，220V交流電透過2A250V保險後透過扼流圈後加到整流橋堆，輸出直流電後透過兩個400V耐壓值的電解電容進行濾波，得到300V左右的直流電後加到開關電源主控IC電路上，USB協議電路採用UC4600/UC4300協議晶片。具體如下圖。

UC4600/4300是芯卓微推出的快充協議晶片的組合，兩顆晶片透過PD-LINK連線，可以支援3口USB插排的單口快充，任意一個口都可以實現快充，連線兩個介面或以上時，轉為5V輸出，滿足單一介面快充需求。UC4300支援1A1C雙介面獨立快充，支援USB PD3。0和PPS協議，支援QC3。0/2。0快充，支援華為FCP/SCP快充，支援三星AFC快充，支援蘋果2。4A充電，部整合25mΩ VBUS通路管，內建過壓過流保護，支援過熱保護，介面支援過電壓保護。UC4600是USB A口快充協議晶片，支援QC3。0/2。0快充，支援華為FCP/SCP快充，支援三星AFC快充，支援蘋果2。4A充電。下圖是UC4300/4600典型應用。

PCB背面可以看到整流全橋，和開關電源主控IC，採用SC1548C，這是一顆反激式開關穩壓積體電路，內建初級開關管，次級側同步整流控制器，自帶反饋控制，因此在PCB上不需要搭配光耦及同步整流控制器，同時具有完善的保護功能。開關管是6614GS，這是一顆增強型功率場效應電晶體DMOS器件，具有損耗小，開關速率高的特點。在整個PCB上沒有看到散熱器，因為採用了大功率的元器件，只需要PCB銅箔散熱就足夠了。下圖是SC1548典型應用圖。

這就是PCB背面，關鍵元件如圖所示。

從這個角度可以清楚看到開關變壓器、電容和Type-C小板的細節，每個元件用料都上上乘，保證了整個電路的質量，在工作中增強穩定性。

這是拆下來的Type-C小板，用於C口的輸出，小板透過10 個引腳和主PCB焊接相連。

下圖是各個主要元件的微距圖。UC4600在兩個USB-A介面中間，用於A口輸出。

這是外殼上的高壓低壓隔離倉，PCB裝入外殼後，高壓部分和低壓部分就被隔離開了，增加了電路的絕緣等級，保證了高壓打火時不會波及到低壓部分，保證了USB輸出的安全。