一直舍不得抛弃的魅族 USB 后备电源

这个备用电源的型号是 UA0403 ,其实是比较常见的玩意,使用两节 AA 电池(五号电池)作为电源,输出 4.3V 或 4.7V 最大 300mA 。二手的,从高中室友的手里买来的,一直用到现在。

作为一个同时拥有 18650 智能电池盒以及 LTC1700 同步整流升压模块(效率可达 95% )的人,我之所以没把这家伙打入冷宫,原因有两点:

  1. 这个玩意比较小巧,便于随身携带,而且比较有看相;
  2. 其电源是五号电池,很多地方都可以买到碱性电池塞进去,不像 18650 锂电如果没电了又找不到充电的地方就会杯具。

最后照例奉上外观及拆解图片以及分析。外观为手机拍摄。

正面外观(模糊 + 诡异的白平衡…… 啥时候能有自己的相机啊)。UA0403 很贴心的带了标准 A 型 USB 插座以及 B型 MiniUSB 插头,给各类设备充电都是很方便的,无奈 MiniUSB 插头的线质量太差,后来里面断掉了,于是给拆开取下来了,头上留了个窟窿……

开关提供软关断、4.3V 输出以及 4.7V 输出的切换。应急充电基本够了,但是 Apple 的设备就别想了。

背面的魅族 Logo 以及电池仓锁扣。白色烤漆质感跟灰色的搭配非常赞。

电池仓内部,设计得蛮精致的。不过盖子里面设计散热孔是个什么意思?

特地用了低自放电的三洋 eneloop 次世代镍氢电池。电池同向放置的原因是因为这玩意关机后仍有待机电流。我可不想等到要用的时候拿出来发现电池没电了,所以想到了这样一个简单的储存方法。

铭牌。说实话输出太弱了,只能应急用。

取下电池后的样子,触点也是很不错的。

拆开看看内部吧。电路板虽然被壳子跟电池弹簧固定得很紧但是还是上了个螺丝。USB 插座质量不错,但是上面的助焊剂没给洗掉,看起来非常地脏。电容给得很抠,输入输出都是 10V 100μF 的钽电容。电感看起来还不错,是封闭的,应该是大厂的作品。电感量为 4.7μH ,可见开关频率不低。

取出电路板看背面,顺便拿掉碍事的坏 MiniUSB 线。开关焊得很烂,都是虚的,就像把它摁到了泡泡糖上。电池弹簧倒是焊得很不错。软关机后输出电压基本等于内部电池的电压。

PMIC 的 marking 是“ AC-8K W0H ”,是 Richtek 的风格 ,其中“ 8K W0H ”是日期跟批号代码。根据 Richtek Marking Information 、封装( VDFN-10 3mm × 3mm)以及电路的引脚分布可以确定这货就是 RT9278 。这只 boost LDO 的工作频率为 600kHz ,所以可以用比较小的电感(1 – 10μH)跟电容(输入输出 40μF 以下即可)。电路为同步整流,开关管、续流管内置,效率可高达 95% ,输入 1.5V 至 5.5V ,输出最高 5.5V ,电流限制为 2A ,真是让我刮目相看,以前完全不知道这是个宝物啊!不过这玩意有个槽点就是待机时有 1μA 的电流消耗(老版本的 datasheet 上写的是 1mA ,太可怕了),再加上电容漏电流以及几个月不用,耗电量估计就很可观了。

片外需要一只 MOSFET 来实现过压时的线性稳压(其实主要是用来电流反馈限流的,这玩意最初是被设计用来驱动 LED 的)。板子上的 MOSFET 的 Marking 为“ 127H ”(或者是 I / l 开头?),根据其封装目测有 IC < 3A ,TPD < 1.5W 。具体型号实在查不出来,不过 RT9278 的 datasheet 给出的应用电路上此处是一只 AO7401 或者 AO3403 ,封装应该是 SC-70 (比 SOT-23 胖一点),应该用的是其他厂家生产的类似的 P-Channel MOSFET 。

输出被 LDO 跟反馈电阻死死的卡在 300mA ,其实这玩意加上 eneloop 到 500mA 其实没啥问题。好在 RT9278 内部的 boost converter 跟 FB/LDO 电路是完全分开的,短路掉那个外置的 MOSFET 即可解除电流限制,不过有可能导致芯片过热(片上无过热保护电路)。

回头看一眼壳子。LED 还做了隔离免得周围一圈光晕,魅族在外观上真是舍得下工夫啊。

电池端加了个 10μF 的 MLCC ,希望能对效率提高有帮助。MOSFET 上的 Marking 实在是看不清楚啊。


更新:

在进行了一些简单的测试后发现 UA0403 的 OFF 其实连软关机都不是,因为整个开关就是在 boost 电路的反馈上做手脚(毕竟是多电压嘛)。外置三极管的作用是开关拨至 OFF 时将指示灯 LED 从输出电路中断开。也就是说,即使把开关置于 OFF ,整个电路都在运行,耗电量不小。

限制电流的原因还不清楚。设定到 4.7V 时加上大约 10Ω 的负载,输出可以到 4.3V 440mA ,且长期运行无明显发热。也许在 linear regulation 的误差范围之内吧。LED 指示灯有一端通过电阻接入了反馈电路,作用不明(最后一张图左上角的那跟线即为电压反馈,直接接入 RT9278 的 1 号管脚即反馈脚)。USB 插座的 GND 到电池负极无电阻,VCC 到 RT9278 的 6 号管脚( VOUT )无电阻。

建议:不用时取出电池。

《一直舍不得抛弃的魅族 USB 后备电源》有2个想法

  1. lz动手能力不错电子元件知识也不少啊,我也有这款后备电源不知道能不能通过加识别电阻的方法给ipod touch供电

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