全球首批5G手机快充拆解：内置中国自主数字电源快充套片

作为5G快速发展的元年，5G技术在2019年的发展非常迅速，尤其是在手机领域，短短几个月内便有华为、中兴、三星、iQOO等多个品牌陆续发布了5G手机。其中中兴天机Axon 10 Pro 5G在8月5日凌晨0点正式开售，成为了国内首款正式开售的5G手机。

据了解，中兴天机Axon 10 Pro 5G搭载骁龙855处理器，支持三大运营商5G频段，以及兼容2G/3G/4G频段。同时，这款手机内置4000mAh超大容量电池，支持有线无线双快充。

充电头网今天将为大家带来的是中兴天机Axon 10 Pro 5G原装快充充电器的拆解。而此次拆机的另一个亮点是，作为国内第一款开售的5G手机，其快充功率器件+快充协议芯片提供商均来自同一家国产半导体厂商。在目前中美贸易战的背景下，我们也由此可以看到国内半导体厂商开始加速赢得进口芯片替代的商业机会。下面就通过这篇文章为大家分享充电器的拆解详情。

一、中兴5G手机原装充电器外观

中兴这款充电器主体部分采用纯白色外壳，表面为钢琴烤漆工艺，外观设计十分轻巧、秀气，是目前各品牌被拆机的原装18W充电器中外观设计体积最轻巧的。充电器外壳正反两面均有凹陷设计，便于插拔时受力；到手的这款充电器为国行版本，配不可折叠标配国标插脚。

充电器输出端搭配浅灰色面板，USB-A口居中设置，并在旁边丝印QC3.0认证的logo。

USB-A接口采用白色胶芯。

插脚侧印着详细的规格参数，品牌：ZTE，型号：STC-A5930A1，输入：100-240V~ 50/60Hz 0.5A；输出：5V/3A、9V/2A、12V/1.5A，已通过CCC认证，VI六级能效认证；HF代表产品整体符合无卤素环保标准，由深圳市瑞晶实业有限公司为中兴通讯股份有限公司制造，生产日期：2019年7月3日。

对比苹果18W PD充电器和小米18W QC充电器，中兴这款18W显得更加轻巧苗条。

充电器净重约为47g，非常轻。

使用ChargerLAB POWER-Z FL001SUPER检测充电器的输出协议，显示支持QC3.0、QC2.0、PE三种协议。

Axon 10 Pro 5G手机采用Charge pump完成高效且经济的高压直冲技术。这里在给大家科普一下Axon 10 Pro 5G手机的Charge pump 快充技术。

我们使用原装充电器给中兴AXON 10 Pro 5G手机充电时，显示充电电压约为9.55V，电流约为2.02A，瞬时充电功率约为19.36W。

从输出电压来看，此时手机应该正在通过Charge pump技术进行快充充电，9.55V输出通过手机内部charge pump电路将变成电压4.77V电流4.04A进入电池（类似于小米9的27W Charge pump直冲技术）。从专业人员咨询了解到中兴Axon 10 Pro 5G手机内部采用高通的SMB1390电源管理芯片，其特点是内置了电荷泵控制电路并且可以使用QC3.0协议的充电器就能达成高效的电荷泵高压直冲技术，让高效的直冲技术实现更加简单并不增加太多成本。

Charge pump特有的高转化效率以及经济的传输特性（电池端电流6A以内，采用普通的3A充电线即可），随着成本的降低高通SMB1390电源管理芯片未来将助力中低端手机的也标配电荷泵高压直冲技术，此举也将会大大延长高通主导的QC3.0快充技术及产品的生命周期。

在Axon 10 Pro 5G手机原装充电器给小米9充电时，充电电压约为7.16V，电流约为2.35A，充电功率约为16.87W，采用普通QC3.0快充。

继续给魅族16th Plus充电，显示充电电压约为8.43V，电流约为2.19A，充电功率约为18.5W，支持MTK PE+2.0快充。

小编采用这款充电器对数款支持QC3.0和MTK PE协议的相关手机和充电宝等设备进行测试，均能完美兼容并进入快充模式，初略测试下来发现中兴这款搭配5G 手机的18W充电器对QC3.0和PE2.0相关快充协议兼容性还是很不错的。

二、中兴5G手机原装充电器拆解

从输出端砸开充电器的外壳，可见内部浅黄色PCB板，输出接口两侧各设有一颗固态电容。

外壳内侧AC插脚通过两根金属弹片与PCB板导通。

正面初级部分元器件之间采用大量的注胶处理，黄色硅胶在以往拆解的充电器中并不多见。变压器与USB-A接口母座之间采用塑料绝缘板隔离。

充电器背面采用一块较大的导热片。

输入端设有延时保险丝、浪涌抑制电阻，并使用两颗铝电解电容滤波，最左侧为PWM芯片供电电容。

输入端延时保险丝，规格为2A 250V。

浪涌抑制电阻，用来抑制上电时的浪涌冲击。

两个400V 15μF铝电解电容并联，总容量30μF，旁边是输出抗干扰的Y电容。

Y电容来自STE松田电子。

两颗电容之间还有一颗色环电感。

PWM芯片供电电容，容量4.7μF。

变压器使用马拉胶带包裹，并有喷码信息，“HIG”表示该变压器由著名厂商嘉龙海杰出品。

充电头网了解到，大名鼎鼎的华为P30 PRO搭配的40W超级快充充电器里面的平面变压器便出自于HIG。

次级侧USB-A母座左右各有一颗固态电容，规格为均为16V 470μF。

PCB板背面为整个充电器的控制电路部分，均为贴片元件，围绕初次级主芯片器件很少，在如此瘦小的PCB上看起来非常非常的简洁。初级PWM芯片MX6580已经将高压功率MOS集成在一个SOP-7的封装内。以前也已对美思迪赛这颗产品做个介绍，这么简洁的外围器件，得益于美思迪赛特有的初次级数字反馈控制模式（Smart-feedback技术），省去了传统模拟电源复杂的RC环路补偿网络，可以无需次级电流Sense电阻达到不同电压条件的恒流输出。

初级PWM功率控制芯片，型号MX6580。将700V 高压功率MOSFET内置于一个SOP-7的封装内。搭载该公司特有的Smart-Feedback技术，这也是目前国内唯一一家量产的数字技术的电源功率控制芯片。

美思迪赛MX6580规格资料。

次级侧MIX-DESiGN美思迪赛MX5410芯片实现协议识别和同步整流控制，外围一致的精简，MX5410由一颗SOP-8封装，同时完成同步在整流以及快充协议控制，集成度非常的高。

MX5410目前支持QC3.0 A类规格，支持BC1.2，向下兼容QC2.0，满足目前QC3.0充电器需求；将同步整流控制器内置，无需另外的同步整流IC，电路非常简洁；专利的Smart-Feedback（智能反馈）技术，与该公司原边控制器MX6580搭配工作，无需复杂环路RC补偿的器件，无需恒流需要的电流金属膜检测电路，节省更多PCB空间和BOM成本；同时拥有完善的保护控制电路，D+,D-过压保护，输出OVP、UVP、OCP、OTP等；产品内置可变编程的快速放电功能，当设备从充电器拔出或者意外情况，自动将输出快速降为5V以确保安全。

从高通网站上查询MIX-DESiGN美思迪赛MX5410已获得QC3.0认证。

输入端ABS210整流桥。

次级同步整流MOS管来自Samwin芯派科技。

横款于初、次级之间的光耦反馈元件。

充电器全部拆解完毕。

充电头网拆解总结

作为国内首款用户能够买到的5G手机，中兴天机Axon 10 Pro 5G标配充电器自然成为了充电头网关注的焦点。虽然标配的是支持18W快充充电器，但是手机采用高通最新SMB1390高压电荷泵直冲技术，使其依然具备优秀的快充性能。同时ZTE这款给首款5G搭载的快充充电器其体积足够小巧，并且在支持QC快充协议的同时，还兼容了PE+协议，可支持魅族手机等搭载MTK主芯片的手机可快速充电。

充电头网通过拆解了解到，这款充电器内部电路设计非常简洁，初级仅用了一颗芯片、次级也仅用了一颗芯片和一颗同步整流MOS。初级主控芯片MX6580内置MOS，集成度非常高，次级侧MX5410内置协议和同步整流控制器，只需外挂一颗同步整流MOS即可，同样拥有非常高的集成度；并且MX5410已经获得高通QC3.0认证，产品性能有保证，同时也有助于帮助客户生产符合高通规范的充电器。

同时，我们也发现美思迪赛半导体的这套解决方案非常的有技术特点，采用创新的数字控制技术，简洁的外围，同时提供初级+同步的+协议的系统解决方案，性能优异。美思迪赛半导体是目前国内唯一一家能提供AC-DC快充高性能整体解决方案并成功打入手机品牌厂商的公司，在目前中美贸易战的背景下，国内各品牌国产化进程不断加快，相信美思迪赛半导体及其国内其他优秀的半导体公司未来将成为更多品牌国产芯片替代的首选。

国产8位单片机中的一股泥石流｜姚永平和他的STC公司

中国是世界第一手机消费大国，但自主研发的半导体芯片相对落后，我们的核心芯片大多依靠进口。自中兴和华为事件之后，大众也终于明白自主研发芯片的重要性。

被称为最牛的转正备胎的华为海思麒麟芯片，是一款多核的处理器，应用在手机等移动设备上。

但我们生活中很多电子设备并不需要这么强的功能，只需要重复执行简单的指令即可。就有了不同于处理器的另一种芯片，叫做单片机 。

1、什么是单片机

单片机（Single-Chip Microcontroler），就是在芯片上实现一个计算机的功能。 利用集成电路加工技术，将处理器，存储器，定时器，通讯接口等功能集合在一个芯片上。在工业控制领域，消费电子领域都有着广泛的应用。

单片机不断扩充其功能，逐渐形成一种新的名称，与漫威电影宇宙重名（Marvel Cinematic Universe），也叫做MCU（Microcontroller Unit，微型控制单元） 。因为现阶段称呼的界定还没有那么明确，因此在本文中我们可以先认为单片机和MCU所指的是同一个东西。

单片机

单片机的分类方式很多。其中按照处理器的带宽，可将分为4位、8位、16位或者32位。这个位数代表了处理器一次可以处理多少位二进制数据。

带宽就好比是高速路的车道。同样的车流量，多车道车辆通过速度比单车道快，但同时造价也会更高。

目前市面上32位单片机已经占据单片机主要市场。根据智研咨询公司32位MCU行业报告，2016年我国32位及以上MCU市场规模已经达到41.59亿元。年度增幅超过10%。

但8位单片机并没有完全被淘汰，而且32位及更高速单片机，也是从8位单片机一点一点发展过来的。

2、8051——划时代的产物

最早的8位单片机是由美国英特尔公司在1980年推出的。但是它的型号不是用年份1980标识，而是80C51。

单片机开发

生产过这类单片机的厂商有英特尔，飞利浦，ATMEL等等。这些芯片的数据结构都源自于80C51，因此后来就统称他们为51单片机 。

目前学校里单片机课程还有在教授51单片机。51单片机在产品领域也依然有应用。

根据市场分析机构IC Insights的数据，2018年全球8位MCU的市场规模约78亿美元，市场份额依然能占到41%左右。

在价格方面，8位MCU售价约几块钱人民币，32位则在十几块人民币。因此在特定的应用领域，8位MCU仍有用武之地。

燚智能周教授物联网点评：

8位MCU肯定还会继续用下去的。

物联网要铺设更多的传感器，成本一定要够低。8位单片机的价格优势，足以用在小数据量的物联网场景中。虽然市场在减小，但短期内还不至于消亡。

再比如现在流行的无线充电，曾经火爆的共享单车的智能锁，日常生活中随处可用的咖啡机，四轴飞行器，数字电源，鼠标，门禁等等都可以看到8位单片机的身影。

根据CSDN平台，硬件智造协作平台一篇博文所拆解的某款共享单车锁。其使用的控制芯片就是TI公司的CC2541芯片，它就是一款带有蓝牙功能的51单片机。

电子锁内电路板

8位51单片机还会被用于无人机的控制。2016年1月乌克兰拆解了俄国的海鹰-10无人侦察机。除壳体以外，内部电子元器件都是进口的。点火器来自日本SAITO公司，卫星定位来自瑞士Ublox公司等等。

在这个万国荟萃的产品中，发现了两款中国的部件。深圳聚和源的锂电池和STC公司的51单片机。

3、独具特色的国产51单片机

国内研发生产8位51单片机，最有名的就是STC公司。

如果你打开STC官方网页就会发现，网站做的实在是惨不忍睹，堪比一股泥石流。

对比现在最流行的32位stm32单片机公司——ST公司美观简洁的网站，STC的网站就像一个庞大的产品文档目录。

STC官网截图

ST官网截图

虽然有些人觉得这样的设置，查阅资料不用点击进入下级目录，感觉还是很方便。但是这种山寨感十足的网站风格，让不知情人以为错误的进入哪个传销组织的网站。

STC是SysTem Chip（系统芯片）的缩写。创始人姚永平，在网络上几乎找不到太多的个人资料。只能通过寥寥几篇别人写的博客文章来了解他。

姚永平

姚永平曾给自己的公司起过三个备选名字：香港宏晶科技有限公司，深圳宏晶科技有限公司，南通国芯微电子有限公司，应为公司最早是1999年从深圳起家。最后选用的是第三个名字，到2017年又改名为江苏国芯科技有限公司。

据山东大学陈桂友教授介绍，姚永平毕业于东南大学，他的父亲是一名老志愿军战士。

“父亲1951年17岁加入中国人民解放军12军，并参加了著名的抗美援朝‘上甘岭战役’，先后荣立2个二等功，3个三等功。回国后，立即被保送进现昆明陆军学院深造。”

这也是为什么姚永平最终走上自主研发生产单片机的创业道路。因为在这种家庭环境中，对于国家的使命感，责任感会非常强烈的指引他的人生选择。

“我的创业也是逼出来的。1997年我在南京做研发，公司做不下去了，我被恩师林博士卖猪仔卖到深圳美商Amlogic（晶晨半导体），用8032CPU和DSP做VCD，再后来帮Zoran（美国卓然股份有限公司）做全球第一款超级VCD。再后Zoran进中国把我们挖了成立他们的研发团队。再后来无处安身的我后来只好自己出来创业用8032CPU做单片机。”

超级VCD是当时介于VCD和DVD之间的一种视频数据光盘存储方式，画面清晰度要高于VCD。这也是当时为了对抗DVD这种垄断性视频制式的一种手段。但最后还是成为一款鸡肋产品，被淘汰出市场。

但这样的经历给了姚永平足够的技术积累。以及我们必须有自己国产产品的急迫感。

STC公司LOGO

网友这样评价姚永平：

“他可以说是国内嵌入式行业的真正专家，他从创立STC开始，一直专注于51单片机。”

“从产品定义、文档设计到技术支持一把抓，全心扑在被大家认为没有前途，会被 ARM（32位单片机） 替代的51单片机上。他也从不走政府关系，也不拼命打广告做宣传，而是靠自己亲自做技术支持，获取技术人员的真实想法从而规划产品。”

“在其他做51单片机的厂家都退去的时候，他坚定的认为这反而是更好的机会。因为他们的退出恰好把原来的市场让给了STC，让STC的规模可以做的更大。”

“他认为单片机的最基本需求就是量大，而谁掌握了规模，谁就能做大，这个才是本质。”

最终51单片机成就了姚永平的事业。STC51单片机的特点总结起来有以下几点。

另外8位51单片机在教学领域也有其独到之处。

从8位51单片机入手循序渐进，是快速掌握技术的重要手段。不能否认有些人直接从32位单片机入手学习。但笔者的学习经历认为，从8位单片机入门，再去接触32位单片机是比价合适一般人的学习路径。

在STC的数据手册附录中居然有一个章节，就是姚永平对51单片机教学的看法。

“在大学本科一门课程的学时只有64个，甚至好多都只有48个。学生用这些学时能把51单片机学懂，做出完整的成品。而如果用48个学时去学32位的单片机，则学生只能搞个函数调用。”

姚永平追求的是计算机技术国产化和普及的平民化。这也是很多中国从技术出身去创业人的追求。因此STC单片机真像一朵奇特的花朵，生长在中国的芯片相对贫瘠的土地之上。

4、STC在生态链上是失败的

一款单片机芯片，单独是不能撑起一个商业帝国的，需要的还是生态链的产品生态系统。

姚永平的STC公司，在这个方向开拓的就相对薄弱，因此到如今32位单片机盛行时，他的公司处于了一种不温不火的状态。

小米是国内业界生态链做的最好的几家公司之一，其提出的竹林理论 形象的描述了什么是生态链。

生态链公司内部如竹林的竹子。竹子之间通过根部互相联通，互相供给养分。老的竹子死去，新的竹子就能诞生。部分竹子养分不够，其他竹子可以过来弥补，使得竹林能保证四季常青。

除了芯片以外，单片机的生态链还包括硬件，嵌入式软件和软件开发工具，以及技术文档。

ST公司生态链

硬件部分包括评估板和开发板，调试器和量产工具。

相比于STC的产品，现在32位单片机的龙头企业ST公司，为自己的8位单片机两个系列中的S系列搭配一款评估板，三款探索套装板。L系列搭配两款评估板和两款探索套装板。

评估板和探索套装板面向不同的用户设计的。探索套装板除了芯片最核心功能，还会附带部分外设。而评估板则价格最贵，带有功能最全的外设。

光有硬件还不足以使单片机运行起来，还需要往里头写入程序。这时候就需要生态链的嵌入式软件和软件开发工具。

嵌入式软件包括硬件驱动，RTOS以及各种应用模块等等。

硬件驱动ST公司最开始使用的是库函数模式。就是我们可以在网站上下载到库函数文件在开发时使用。

但是其缺点是不直观，每个模块的功能需要单独去设置。如果想修改别人的范例或者自己的程序，经常会出现某个模块配置忽略，导致程序无法运行的状况，排查问题所花费的时间也很多。也不方便官方对库函数进行跟踪和更新。

另外就是对新手上手难度较大，新手一开始接触，就要看到大段大段的代码，会很快丧失学习兴趣。

目前ST公司推出的硬件驱动程序STM32CubeMX，将内部模块的功能和IO口配置做成图形交互的界面。让人看后一目了然，使得交互感提升很多，在如今读图盛行的年代使用起来会非常顺手。还可以吸纳更多的新用户，同时为老用户调试程序提高效率，并为后续更新提供了好的途径。

RTOS是实时多任务操作系统（Real Time Operating System）的缩写。可以为嵌入式系统提供多线程类似Windows系统的应用环境。

软件开发工具ST可以兼容第三方的开发系统，最常用的是美国的Keil。Keil最开始是给51单片机使用的，后期推出了ARM版本，可以兼容ST的嵌入式系统。

ST公司为了自己的生态链，在今年也推出了自己的开发系统STM32CubeIDE。将STM32CubeMX的底层驱动和C语言开发环境集成在了一起，增加了使用其生态链产品的粘性。

技术文档方面除了常规的数据手册和参考手册以外，ST公司提供大量应用笔记，为开发者提供很好的开发范例。

5、总结

STC公司和它的8位51单片机，给很多单片机开发领域者提供了进入行业的钥匙，也是中国国产芯片设计生产的前驱。

虽然随着时代的发展，有些跟不上潮流。时光会老去，STC公司也可能在今后不复存在。但是这种不屈不挠，特立独行，钻研到底的精神，以及对技术普及的责任感会永远的保留下来。在中国芯片不长的历史上，留下他不可取代的名字。

- END -

作者：米兰之翼。一手搞科研，一手带娃的奶爸。图片来自网络，文章欢迎留言指正。

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