在現(xiàn)代日常生活中，電能是我們時刻離不開的傳統(tǒng)能源，我們?nèi)粘＝佑|到的電料物品（插座、電線，電子元件等等）屬于低壓電器，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(qiáng)電”，而36V安全電壓以下的，例如電子元件、穩(wěn)壓電源等，稱為低壓弱電。幾年前，小米插線板開創(chuàng)了在插線板這種傳統(tǒng)低壓強(qiáng)電器材也中集成了USB接口的5V充電器這種典型的低壓弱電設(shè)備，到今天，這種組合方式已經(jīng)成為高端插線板的流行設(shè)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，這次的插線板采用3+3（2A+1C）的組合：三個國標(biāo)5孔單項220V交流電源插孔、兩個USB-A接口、一個Type-C接口。

交流220V電源接口就不說了，和普通插線板一樣，新小米插線板的2A+1C三個USU輸出接口支持快充協(xié)議，兩USB-A口單獨使用分別支持最高18W的輸出功率、Type-C最高支持20W的輸出功率。如果多口同時使用，則總共支持15.5W的輸出功率。除了支持小米、華為、三星等主流安卓系統(tǒng)設(shè)備外，還支持蘋果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(yōu)點：41mm大間距，即使使用電源適配器也不會產(chǎn)生沖突，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(hù)蓋板比以往的靈巧多了，插頭拔出和插入的時候很輕松順滑。

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，在從墻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(guān)也有升級，功能上還是過載、開關(guān)、指示燈三合一，但指示燈處有細(xì)微變化：指示燈點亮?xí)r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(xì)，外殼仍然采用阻燃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(zhì)是一樣的。電源線兩端都有橡膠保護(hù)套管，增加了移動使用的安全性。

用于對數(shù)碼設(shè)備的充電，是小米插線板的一項重要功能，Type-C輸出最大可以達(dá)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(jìn)行充電，由于是充電后期，電流為1.3A，功率接近１２W，在充電初期能達(dá)到１８W以上。

下圖是快充協(xié)議測試，對于Type－C接口，支持PD、QC2.0／3.0、華為FCP、三星AFC協(xié)議，USB-A口支持QC2.0/3.0協(xié)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(nèi)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，把他們撬起來后可以看到四顆三角牙口的螺絲，利用特殊的螺絲刀來進(jìn)行拆卸。四顆螺絲拆掉后，還需要把底蓋和外殼側(cè)方的卡口撬開，底蓋才能卸下來，拆開有一定難度，主要是阻止用戶私自拆開而引發(fā)觸電危險。

打開底蓋后，最吸引目光的是一片黑色的PCB，在右側(cè)，這就是USB接口的電路部分，雙面PCB版，雙面焊接，高低壓分離設(shè)計，利用PCB隔離槽實現(xiàn)隔離。右側(cè)是三合一開關(guān)，如果有過載、短路，此開關(guān)會自動斷開，故障排除后手動恢復(fù)。電源指示燈安裝在內(nèi)部。

中間部分采用小米經(jīng)典設(shè)計：一體化銅條，采用錫磷銅合金壓制而成，這種設(shè)計在小米第一代插線板上應(yīng)用后，業(yè)界紛紛效仿，比起用單芯銅導(dǎo)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(qiáng)，在大電流下工作，首先是保證了載流量，其次是工作中由于電流的熱效應(yīng)使導(dǎo)體發(fā)熱后仍然能保證彈性、不容易氧化，和插頭接觸的觸點也是經(jīng)過優(yōu)化，接觸面大，保證接觸電阻盡可能的小。這些設(shè)計能保證插線板安全使用。也由于這些因素，我從小米第一代插線板推出后，就把家里的所有插線板都換成了小米，這次升級后，也打算把書桌和床頭柜上的換成新款的插線板。

交流強(qiáng)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(guān)變壓器以外，都是貼片元件，集成度很高，高壓和低壓部分利用PCB開槽隔離，220V交流電通過2A250V保險后通過扼流圈后加到整流橋堆，輸出直流電后通過兩個400V耐壓值的電解電容進(jìn)行濾波，得到300V左右的直流電后加到開關(guān)電源主控IC電路上，USB協(xié)議電路采用UC4600/UC4300協(xié)議芯片。具體如下圖。

UC4600/4300是芯卓微推出的快充協(xié)議芯片的組合，兩顆芯片通過PD-LINK連接，可以支持3口USB插排的單口快充，任意一個口都可以實現(xiàn)快充，連接兩個接口或以上時，轉(zhuǎn)為5V輸出，滿足單一接口快充需求。UC4300支持1A1C雙接口獨立快充，支持USB PD3.0和PPS協(xié)議，支持QC3.0/2.0快充，支持華為FCP/SCP快充，支持三星AFC快充，支持蘋果2.4A充電，部集成25mΩ VBUS通路管，內(nèi)置過壓過流保護(hù)，支持過熱保護(hù)，接口支持過電壓保護(hù)。UC4600是USB A口快充協(xié)議芯片，支持QC3.0/2.0快充，支持華為FCP/SCP快充，支持三星AFC快充，支持蘋果2.4A充電。下圖是UC4300/4600典型應(yīng)用。

PCB背面可以看到整流全橋，和開關(guān)電源主控IC，采用SC1548C，這是一顆反激式開關(guān)穩(wěn)壓集成電路，內(nèi)置初級開關(guān)管，次級側(cè)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(hù)功能。開關(guān)管是6614GS，這是一顆增強(qiáng)型功率場效應(yīng)晶體管DMOS器件，具有損耗小，開關(guān)速率高的特點。在整個PCB上沒有看到散熱器，因為采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(yīng)用圖。

這就是PCB背面，關(guān)鍵元件如圖所示。

從這個角度可以清楚看到開關(guān)變壓器、電容和Type-C小板的細(xì)節(jié)，每個元件用料都上上乘，保證了整個電路的質(zhì)量，在工作中增強(qiáng)穩(wěn)定性。

這是拆下來的Type-C小板，用于C口的輸出，小板通過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接口中間，用于A口輸出。

這是外殼上的高壓低壓隔離倉，PCB裝入外殼后，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。

小米插線板開創(chuàng)了全銅條材質(zhì)插線板的先河，現(xiàn)在我們來說說一體化銅帶的優(yōu)點，它和傳統(tǒng)導(dǎo)線焊接有什么不同。我們知道，任何導(dǎo)體都是具有對電流阻礙作用的，通常，采用銅來制造導(dǎo)線，因為銅具有電阻率低導(dǎo)電性能好、價格低、延展性好的特點，通常，采用的是銅合金，對于插座內(nèi)部的電極，還要求具有良好的形狀恢復(fù)性。在正常情況下，導(dǎo)線有一個指標(biāo)叫做“安全載流量”，是導(dǎo)線在規(guī)定的發(fā)熱量下，能最大流過的電流值。而導(dǎo)線的安全載流量是由導(dǎo)線的材質(zhì)和橫截面積來決定的，在材質(zhì)相同的情況下，導(dǎo)線的橫截面積越大，載流量就大，而通常的導(dǎo)線橫截面是圓形，所以導(dǎo)線的截面積 就成一個硬指標(biāo)了。插座里的導(dǎo)線大都采用0.5平方mm，根據(jù)電工經(jīng)驗算法，1平方mm橫截面的銅芯導(dǎo)線的安全載流量是4安培，如果要達(dá)到10A的電流，那么導(dǎo)線應(yīng)該是2.5平方mm粗，顯然，絕大多數(shù)插座是達(dá)不到個值得，小米插線板采用一體化銅片，相當(dāng)于加粗了導(dǎo)線的截面積，而且一體化銅片，不存在焊點，發(fā)熱量就小了，就安全了。如果導(dǎo)線安全載流量達(dá)不到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，在工作的時候，就會發(fā)熱，導(dǎo)線越細(xì)，電阻越大，在導(dǎo)線上損耗的能量就越多，根據(jù)焦耳定律，Q=I^2RT，電流越大，電阻越大，時間越長，發(fā)熱量就越大，筆者在工作中經(jīng)常見到插座、開關(guān)觸電、導(dǎo)體燒得通紅的情況，試想，長時間這樣工作，引起火災(zāi)的危險就大了。小米插線板的銅片設(shè)計能有效增大截面積，在額定狀態(tài)下工作，發(fā)熱量不會上升，這就是插座有額定電流的指標(biāo)了。銅片的材質(zhì)也是保證安全的一個重要因素，它能保證接觸點發(fā)熱和氧化的程度，避免事故的發(fā)生。

小米插線板20W快充版在繼承了前幾代的優(yōu)良工藝和安全性的同時，升級了C口、支持20W功率輸出和快充協(xié)議的支持，而定價只比舊版貴十元錢，不知道讀者們會不會把家里插線板都更換掉？