菲尼瑞斯DPS-150拆机:150W翻盖屏电源内部用了哪些芯片
最近拆了一台菲尼瑞斯 FNIRSI DPS-150,照片拍了不少。这次从外壳、接口一路看到主板,再把能辨认的芯片查了一遍资料,和坛友们分享一下。先说拆完的印象:翻盖屏确实有特点,内部也有值得研究的地方。主功率部分是 MP9928 同步降压方案,采样附近能找到零漂移运放,还有一颗独立的 XL1509 辅助电源。看懂这几部
前段时间把菲尼瑞斯 FNIRSI DPS-150 拆了一台,照片拍得不少。这回从外壳、接口一直看到主板,再把能认出来的芯片逐个查了资料,跟坛友们聊聊。
拆完的第一印象是:翻盖屏确实有点意思,里面也有可琢磨的东西。主功率部分用的是 MP9928 同步降压方案,采样附近能见到零漂移运放,另外还有一颗独立的 XL1509 辅助电源。把这几个部分看明白,比光数电容有价值。
这篇只讲拆机和器件分析,纹波、精度、满载温升的测试还没做。文中凡是推断板上具体用途的地方,都会说明依据。
一、整机外观:翻盖屏配小机身,接口跨了两代 USB
包装和随附的服务卡先放一张,型号写着 DPS-150。图01|外包装和服务卡
屏幕掀起来以后,有点像一台迷你笔记本。输出端子和调节滚轮都在前面,摆在桌上占的地方不大,造型容易让人记住。图02|正面及翻盖屏结构
后面给了 Type-C 和 DC 供电接口,另有一个 Micro-USB 通信口。官方列出的 PD/QC 供电和电脑连接功能,跟实物接口对得上。厂家产品页。图03|后部接口及底盖打开状态
这个 Micro-USB 我单独拍了一张。供电都上 Type-C 了,通信却还得另备一根线,用起来有点割裂。接口外壳能看到固定脚,不过这种小接口频繁插拔牢不牢,我心里还是打个问号;实际耐不耐用,得用一段时间再说。图04|Micro-USB 接口及周边小器件
底部铭牌标出的输出范围是 0~30V、0~5A。这里有个条件比“150W”更该先讲清楚:DPS-150 工作在降压模式,输入电压必须高过输出电压。厂家使用说明里也写明了这一点。厂家说明
所以,假如 PD 实际协商到 20V,就别指望它能升压输出 30V;输出高的档位还要扣掉实际电路的压降。150W 同样受输入功率和散热条件限制,不能当成随便哪个充电头都能带出来的功率。
图05|底部铭牌:DPS-150,0~30V、0~5A
二、开盖:主板、屏幕排线与内部布局
底盖拆掉,主板这一面就露出来了。板子顺着外壳空间挖了不少缺口,中间盖着黑色胶带。图06|拆掉底盖后的内部全貌
胶带揭开,排线连接的位置就看见了。主板上一宽一窄两个排线连接器,连着上盖组件。图07|揭开黑色胶带后的排线连接区域
再看上盖里面:宽排线从屏幕区域过来,窄排线接到下方的小板。窄排线的信号定义没有全部追线,这里先把结构拍清楚。图08|上盖内部、宽排线及小板连接
主板这一面能看到 MCU、辅助电源、功率器件和低阻值电阻。MCU 表面的型号已经看不清,像是打磨过,这次没法从本机照片确认具体型号。
旁边的焊盘标着 GND、RX、TX、VDD、CLK、DIO,还有 VSET、ISET 测试点。这些接口标识给后面追查留了线索,但光凭这几个字样,还定不了 MCU 型号、调试协议,也说不清设定值是怎么生成的。
图09|主板 MCU、功率器件及辅助电源所在面
翻到背面,接口、蜂鸣器、供电切换开关,还有大电感周边那几颗电容,都能看得更清楚了。
图10|主板另一面总览
同一面还留了平放的照片,对照丝印和器件位置时好用。板子上印着 PGND、SGND 和 SW,说明设计时对功率地、信号地以及开关节点是分开处理的;至于回流具体怎么走,还得结合铜皮连接再看。
图11|主板平放全景,便于对照器件位置
三、主功率部分:MP9928,同步降压方案
最抢眼的先看那个环形电感。DC 口、Type-C 接口和好几颗电容都挤在附近,主功率这块摆得比较集中。
图12|电感、输入接口及周围电容近照
电容换个角度再看。好几颗的顶端能读出“220”“35V”,也就是标称 220μF、35V。这个耐压数值得记一笔,不过整机允许多高的输入电压,不能靠它推出来,纹波和寿命测试它也替代不了。
图13|电容与环形电感的另一角度
关键芯片在下面这张图里。文件名最早记成了“mptt9928”,翻过资料后可以改正为MPSMP9928。它的 QFN 版本官方顶标含“9928”,跟照片上的封装、丝印对得上。
图14|MP9928 及周边电路特写
MP9928 属于电流模式同步降压控制器,上下桥 N 沟道 MOSFET 要外接,再配上电感和电容来完成能量转换。芯片支持 4~60V 输入工作,开关频率可由外部设在 100kHz~1MHz;这些只是芯片本身的能力,本机实际跑在什么频率没有测过,整机输入范围也得看整机规格。MPS 官方产品资料
说白了,界面和设定归 MCU 管,主功率控制器负责驱动开关管,把输入的直流变成需要的较低电压。从器件搭配来看,这台机器的主功率变换走的是同步 Buck,跟厂家标明的降压工作方式对得上。
还有条线值得追:MP9928 手册给出的推荐输出电压不超过 24V,电流检测端的正常共模范围同样是 0~24V,可整机标称上限是 30V。本机这些检测端到底怎么接,得看实际电路,不能把输出端电压直接当作芯片检测脚上的电压。这一点留到后面追线时再分析。MPS 数据手册,第3、5页
四、功率 MOSFET:能认出 AP65N04DF,具体分工还要追线
这一面器件排得密,反光也重。照片都留着,方便坛友放大了一起看。
图15|功率器件集中区域及周围铜面
再对着下一张特写看,至少有一颗能读出APMAP65N04DF。查永源微的原厂数据手册,这是颗 40V N 沟道增强型 MOSFET;VGS=10V 时导通电阻典型值 8mΩ,标出的上限是 10mΩ。手册里也写了低到 4.5V 栅极驱动下的工作情形。AP65N04DF 原厂手册镜像
栅极电压这个前提很要紧,10V 驱动下的导通电阻不能直接拿来顶替实际驱动条件下的数值。器件表里的电流额定值,同样不能当作这块板子的输出能力。
同步 Buck 本身就要开关管,输入/输出通断和保护也可能用到 MOSFET。照片能确认器件是什么型号,但板上每颗管子各管什么,还得对着走线继续看;这次不把挨着的器件一律当成同一型号,也不直接给它们派上下桥的位置。
五、“8591”查到了:更符合 GS8591 零漂移运放
这颗五脚小芯片挨着负端和低阻值电阻,顶标清清楚楚写着“8591”。光看这几个数字,还不能认定它就是 SGM8591。
翻聚洵 Gainsil 的资料,GS8591-TR 用的正是 SOT23-5 封装,官方规定的顶标就是“8591”。这个对应关系跟照片吻合,所以按 GS8591 来认依据比较足;最终是哪家厂牌,还能靠更多批次的丝印和引脚连接再核。Gainsil 官方手册,封装与丝印表
图16|“8591”、AP65N04DF 与采样区域特写
GS8591 属于单通道零漂移 CMOS 运放,同系列的 GS8592 则是双通道版本。按厂家资料,这颗器件支持 1.8~5.5V 供电,输入输出均为轨到轨,增益带宽 4.5MHz,25℃下输入失调电压最大 30μV。Gainsil 原厂系列手册镜像
电源里为什么要放这种运放?低阻值电阻上的采样压降本身很小,电流一小就更微弱,运放自己的失调和温漂足以干扰结果。零漂运放正好用来放大、调理这类信号。
它紧挨着低阻值电阻,所以我更倾向认为它参与电流采样或相关控制电路。到底是给 ADC 送采样信号,还是进恒流环路,得追线才能确认。“零漂”只是器件特性,整机电流精度还要看电阻、布局、基准、转换和校准。
六、另一颗是 GS8592:双通道零漂移运放
这颗原先的备注是“s8592不知道是什么”。放大并调整观察方向后,芯片上能读出 GS8592,和聚洵资料里的型号及八脚封装对得上。
图17|GS8592、MP9928 及周边电阻电容
GS8592 内部集成了两路运放,可用于信号缓冲、放大和误差比较等电路。我会优先查它跟电压反馈、电流反馈以及 VSET/ISET 的连接,看两路运放在本机怎么分工。型号依据已经有了,但旁边有设定测试点,并不等于就能断定它负责哪一路环路。Gainsil 型号与通道资料
板上单运放、双运放都能找到,说明研究这台电源不能只盯 MCU,模拟采样和反馈电路同样值得花时间。
七、XL1509-5.0E1:独立的 5V 辅助降压电源
这颗的丝印看得比较清楚:XL1509-5.0E1,边上一颗标“470”的电感,还有电容和二极管。
XL1509 是芯龙的降压型 DC-DC,系列资料给出 4.5~40V 输入、150kHz 典型开关频率;本机“-5.0”对应固定 5V 输出版本。XLSEMI 原厂数据手册
图18|XL1509-5.0E1、470 电感及附近 MCU
固定 5V 型号,加上周围这套独立降压电路,它更像是在给整机做辅助供电。主输出的功率变换由 MP9928 那部分负责;MCU、屏幕和模拟电路要的是内部低压电源,再按各自需求稳压或分配。板上也能看到 5V、3V3 标识,但各路实际负载和供电路径还没逐一测通。
两颗芯片分工不一样:一颗围着可调主输出转,一颗专供固定辅助电源。
八、绿色那颗也是低阻值电阻,别漏掉它
最早看到绿色大封装元件时,第一反应是“像检流电阻,外观有点眼熟”。这回放大看,绿色那颗丝印像是 R020 F,旁边黑色那颗是 R005。按常见的电阻标值读法,分别对应 20mΩ 和 5mΩ;绿色那颗的完整丝印,还是建议对着实物再核一遍。
图19|绿色低阻值电阻与 R005 特写
拿 R005 算个例子:5A 流过这颗 5mΩ 电阻,压降 25mV,耗散功率 0.125W;电流只有 10mA 时,压降就剩 50μV。前面为什么要盯运放失调、温漂和采样布局,原因就在这里。
如果绿色元件确实是 20mΩ,同样 5A 条件下压降 100mV,耗散 0.5W。这些只是按标称阻值算的例子,不代表两颗电阻在本机里都流过全部输出电流,也不能因为位置相邻就判定它们串联、并联或切换量程。
是不是 Vishay,只看绿色外观还缺证据。这次先把它归到低阻值采样器件里研究,品牌不急着认定。
九、输出端子:螺丝固定,还有红色胶
输出端子的连接位置也拍了近照,螺丝和附近的红色胶状物都能看到。这胶是防松还是工艺标记,手上没有材料信息,先按实际看到的结构描述。
图20|输出端子的内部连接及红色胶状物
翻到接触面这一侧,V+、V- 的标识清晰可见,裸露的接触区域也更大。正反两张图对照着看,端子跟板子是怎么连的,就一目了然了。
后面值得实测的,是大电流下的压降与温升。小电源这类产品,端子、接触面、铜皮加上线材的损耗,每一处都可能拉低负载端最终拿到的电压。
十、拆完之后的几点判断
把整块板串起来看,我的理解是这样:外部直流电进来后,主输出的降压由 MP9928 搭外部功率器件完成;辅助 5V 交给 XL1509;采样或反馈环节用到了低阻值电阻和 GS8591/GS8592 这类模拟器件;显示、操作和设定则由 MCU 负责。这套功能划分有器件资料和布局撑着,但还谈不上完整的逆向原理图。
让我感兴趣的是,它在这么小的机身里用了外接 MOSFET 的同步降压方案,板子上还能看到零漂运放和好几颗低阻值电阻。接口、器件、测点,能接着往下挖的线索不少。
输出电压电流测试:
测试环境
测试结论:
0.5a 那个点可以跳过,测试时跳挡位了。
- 电压精度:全段呈正偏置,+9~15 mV,增益误差只有 +98 ppm;最差相对误差 0.302% @ 4 V,18 V 处为 0.050%。低段是短板。
- 回读不可信:机内显示跟设定值逐位一致,却比真实输出低 9–15 mV,误差约 −0.05%~−0.30%。校准得靠外部表。
- 回差 / 重复性:回差 ≤1.32 mV,比单点噪声 1.28 mVpp 还小,设定重复性良好。合格。
- 纹波:0.64–0.94 mVrms(ACV 带宽受限,这只能算下限),各电压点差别不大。需示波器复测。
- 限流:绝对偏差 0.39–1.67 mA(+965 ppm / +0.65 mA),0.2 A 以上 ≤0.46%,10 mA 点 3.89%。100/100 点进入 CC。小电流被偏置拖了后腿。
- 稳定性:12 V/30 s 漂移 1.96 mVpp(163 ppm),没有趋势;关断残压 1.18 mV,泄放偏弱。可接受raw data
#稳压电源#采样电阻#运放
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