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被黃牛炒到近3000元!蘋果Apple Vision Pro電池組拆解

2024-07-13手機

前言

在今年2月份, Apple Vision Pro開始發貨,這款頭顯器材為了減輕使用者佩戴時的不適感,采用了頭顯和電池組分離的方式,其中頭顯內部整合網絡攝影機和顯示器以及M2和R1芯片,電池組用於為頭顯供電,為充電寶形態,透過USB-C介面為電池組充電,並設有專用的連線線用於連線頭顯。

Apple Vision Pro於WWDC23全球開發者大會上正式釋出,作為開啟Spatial Computing空間計算時代的革命性產品,其以極具未來科技感的外觀設計,融合Pancake光學方案、Micro OLED顯示器、空間音訊、眼動/面部/手勢追蹤互動等前沿技術,以及蘋果M2處理器和R1協處理器等眾多配置,是一款完成度相對極高的方案。

電池組和頭顯使用專用的連結器連線,編織線長度為1.2米,為可拆卸設計。電池組輸出規格為13V6A,輸出功率為78W。電池組標稱容量為35.9Wh,支持5-20.3V輸入電壓,輸入電流最大為3.3A,實測最大充電輸入功率約為50W。下面充電頭網就帶來Apple Vision Pro電池組的拆解,一起看看內部的用料和設計。

Apple Vision Pro電池組外觀

電池組整體采用鋁合金外殼,磨砂質感,並配有編織連線線。

機身中間位置沖壓蘋果logo。

電池組介面區域一覽,左側為USB-C介面,中間為連線頭顯器材線纜的連結器,左側設有小孔用於取出連結器,右側設有指示燈用於顯示充電狀態。

機身與1元硬幣對比大小。

使用遊標卡尺測得機身長度約為144mm。

機身寬度約為68.8mm。

機身厚度約為19.1mm。

連線線纜采用灰白色編織線身。

測得連線線直徑約為3.7mm。

測得連線線長度約為120cm。

在插頭上設有定位標識。

插頭采用Y型框架定位,內部設有通訊端子。

產品拿在手上的大小直觀感受。

測得機身重量約為354g。

使用ChargerLAB POWER-Z KM003C測得電池組充電電壓為20.5V,充電電流為2.4A,充電功率約為49.5W。

Apple Vision Pro電池組拆解

看完了Apple Vision Pro電池組的外觀和測試,下面就進行拆解,一起看看內部的設計和用料。

首先沿殼體接縫拆開外殼,殼體透過泡棉雙面膠貼上固定。

蓋板內部一覽,對應內部金屬板貼上兩塊導電布接地。

機身內部一覽,電池貼上在金屬板上,金屬板透過螺絲固定在鋁合金外殼內部。

殼體內部連結器透過螺絲固定。

金屬板透過螺絲固定在殼體上。

擰下螺絲翻開金屬板,在金屬板背面設有電池保護板,透過排線連線PCBA模組,金屬板兩面均貼上電池,殼體內部還貼上一片電池。

排線一頭連線到電池保護板,透過螺絲壓板固定。

另一頭連線到PCBA模組,同樣透過壓板固定。

PCBA模組設有USB-C介面的連線排線和輸出介面連線排線,透過壓板固定。

PCBA模組透過螺絲固定。

拆下固定排線的壓板,分離電池組和PCB模組的連線。

連線排線特寫。

排線上面印有蘋果標識。

電池透過排線連線。

電池極耳點焊連線排線。

三片電池與保護板一覽。

電池組來自惠州德賽,標稱電壓為11.34V,充電限制電壓為12.675V,額定容量為3166mAh,額定能量為35.9Wh。

電池來自ATL新能源科技,在電池上印有資訊。

電池額定能量為15.36Wh,額定容量為3969mAh,均壓為3.87V。

電池上串聯有BOURNS的Mini-Breakers微型熱保護器用於過熱保護,為AC系列,型號為AC90ABD,動作溫度為90℃±5℃,復位溫度為40℃,

另一顆熱保護器型號相同。

電池保護板貼上在金屬板上。

熱敏電阻透過排線連線到保護板。

用於檢測電池溫度的熱敏電阻特寫,打膠密封保護。

電池保護板透過雙面膠貼上在金屬板上。

保護板元件封膠加固。

電池保護芯片來自TI德州儀器,型號BQ40Z651,為客製型號。

對應熱敏電阻連線排線的焊盤貼上泡棉。

三端保險絲絲印22A FRC3,用於過流保護和電池過充保護。

電池保護板設有麥拉片絕緣保護。

殼體內部設有PCBA模組和固定電池的雙面膠。

殼體內部貼上絕緣麥拉片。

殼體底部貼上絕緣麥拉片。

PCBA模組和連結器采用螺絲固定在殼體上。

用於固定PCBA模組的螺絲特寫。

擰下固定螺絲,取出連結器和PCBA模組。

加寬版Lightning插頭特寫,共有12根針腳。

USB-C母座設有膠圈密封。

殼體內部對應電感的位置設有緩沖膠墊。

固定USB-C插座和輸出線插座的壓板特寫。

固定連結器的支架特寫。

USB-C母座采用排線連線,插座為銀色觸點。

加寬Lightning母座特寫,設有金屬殼加固。

金屬殼為過孔焊接。

內部設有對應觸點。

PCBA模組對應插座面一覽,左側設有同步降壓轉換器,USB-C協定芯片,依次焊接記憶體,主控MCU,限流開關和同步降壓轉換器。

USB PD控制器來自TI德州儀器,型號CD3217B13。

左側的同步降壓轉換器來自TI德州儀器,型號TPS62180,是一顆雙相同步降壓轉換器,支持4-15V工作電壓範圍,適用於三串鋰電池套用,連續輸出電流6A,采用DSBGA24封裝。

搭配使用的降壓電感特寫。

五顆並聯的MLCC電容特寫。

主控MCU來自ST意法半導體,型號STM32L4A6VG,內部整合ARM Cortex-M4 CPU,並整合FPU和DSP指令,芯片內部整合1MB FLASH和320KB SRAM,並具備多種保護機制。芯片具備標準和高級通訊介面,采用WLCSP100L封裝。

外置的時鐘晶振特寫。

外置的記憶體來自GigaDevice兆易創新,型號GD25Q80EEIG,容量為1MB,采用USON-8封裝。

一顆芯片絲印NX2B0P。

TVS二極管來自TI德州儀器,絲印1HVH,型號為TVS2200,關斷電壓為22V,用於瞬態過電壓吸收,采用2*2 SON封裝,節省空間占用。

ESD過壓保護芯片來自TI德州儀器,型號TPD4S311A,用於USB-C介面CC1、CC2、SBU1和SBU2引腳與VBUS短路保護,並用於ESD保護,在CC引腳上支持35V浪湧保護,SBU引腳支持30V浪湧保護,支持600mA Vconn電流,采用DSBGA16封裝。

對應USB-C插座的連結器特寫。

檢測方向的陀螺儀芯片來自BOSCH博世,絲印4KE LP。

一顆芯片絲印ER DP,來自亞德諾。

一顆絲印Z5E3W的芯片特寫。

電源開關來自onsemi安森美,絲印3G,型號為FPF2895C,內部整合過壓保護和過流保護,適用於4-22V電壓範圍,支持2-5A過流限制,過電壓和過電流保護可選,支持過熱關斷,采用WLCSP24封裝。

對應加寬Lightning母座的連結器特寫。

濾波電容來自Kemet基美,規格為27μF18V,客製規格。

用於輸出控制的MOS管來自VISHAY威世,型號Si7655DN,PMOS,耐壓-20V,導阻3mΩ,采用PowerPAK 1212-8 Single封裝。

用於檢測電流的取樣電阻特寫。

電流檢測放大器來自TI德州儀器,絲印1AN,型號INA190A1,是一顆雙向低功耗零漂移寬動態範圍精密電流檢測放大器,支持40V工作電壓,並提供五個固定的增益選項,支持-40~125℃溫度範圍,采用UQFN10封裝。

同步降壓轉換器來自TI德州儀器,絲印QTV,型號TPS62160,輸入電壓範圍為3-17V,輸出電流1A,芯片內部整合開關管,具備短路保護和過熱保護功能,支持100%占空比和PG訊號輸出,采用2*2WSON封裝。

貼片功率電感特寫。

對應電池的連結器特寫。

兩顆LED指示燈特寫。

另一面焊接兩顆同步升降壓控制器和對應的開關管和電感以及濾波電容。

用於電池充放電管理的同步升降壓控制器來自RENESAS瑞薩,型號ISL9238C,是一顆升降壓NVDC充電器,具備SMBus介面,支持USB OTG輸出。芯片支持1-4節鋰電池套用,支持3.2-23.4V輸入電壓,支持2.4-18.304V輸出電壓,采用4*4TQFN封裝。

用於同步升降壓電壓轉換的MOS管來自VISHAY威世,型號SiZ340BDT,雙NMOS,內部為半橋連線,耐壓30V,上管導阻8.56mΩ,下管導阻4.31mΩ,采用PowerPAIR3*3封裝。

另一顆雙NMOS管型號相同,組成四管H橋升降壓電路。

2.7μH合金電感特寫。

電感旁設有一顆溫度傳感器,來自德州儀器,絲印TA,型號TMP103A,是一顆WCSP封裝的溫度傳感器,具備I2C和SMBus介面,分辨率為1℃,采用DSBGA4封裝。

用於輸入濾波的鉭電容來自KEMET基美,規格為6.8μF35V,共計7顆並聯,總容量為47.6μF。

輸出濾波鉭電容來自KEMET基美,規格為27μF18V,12顆總容量為324μF。

另一路同步升降壓控制器來自RENESAS瑞薩,型號RAA489800,是一顆雙向同步升降壓轉換器,支持3.8-23V輸入電壓範圍,輸出電壓可達21V,芯片具備直通模式,具備正向反向控制引腳,具備過電流,過壓,欠壓和過熱保護,采用4*4TQFN封裝。

用於同步升降壓電壓轉換的MOS管來自VISHAY威世,型號SiZ340BDT,與電池充電升降壓開關管型號相同。

另一顆雙NMOS管型號相同,組成四管H橋升降壓電路。在MOS管右側設有德州儀器TMP103B溫度傳感器,用於檢測內部溫度。

1.0μH合金電感用於升降壓電壓轉換。

全部拆解一覽,來張全家福。

充電頭網拆解總結

最後附上Apple Vision Pro電池組核心器件清單,方便大家查閱。

Apple Vision Pro電池組采用全鋁合金外殼,外殼嚴絲合縫,整體圓潤風格。在機身側面設有USB-C充電介面,編織線介面和充電指示燈。電池組型號為A2781,輸出規格為13V6A,能量為35.9Wh,輸入支持5-20.3V電壓,輸入最大電流為3.3A。機身內建陀螺儀,透過指示燈指示電池充電狀態。

充電頭網透過拆解了解到,蘋果這款電池組采用三串電池,采用德州儀器保護芯片,並搭配三端保險絲,熱保護器和熱敏電阻,透過排線與PCBA模組連線。PCBA模組設有兩路雙向同步升降壓電路,控制器來自瑞薩,分別用於電池充電和升降壓輸出。13V輸出電壓與電池組滿電電壓接近,降低壓差,提升轉換效率。

兩路同步升降壓電路均采用威世開關管,並配有溫度檢測芯片進行溫度監控,使用基美鉭電容進行濾波。電池組內建意法MCU進行整機控制,兆易創新記憶體用於儲存配置,采用德州儀器PD控制器,並采用德州儀器保護芯片對USB-C介面進行靜電保護,元件均為國際一線品牌。PCB之間使用排線連線,與外殼之間使用螺絲固定,內部結構緊湊可靠,便於組裝生產。