前言

从热天堂初代Game Boy 的问世到Nintendo DS 的双屏时代,再到如今的Switch2系列,任天堂掌机产品的每一次迭代,几乎都代表着便携式娱乐设备的技术进化方向。尤其自Switch初代于2017年发布以来,凭借底座与掌机双模式设计,成为全球范围内现象级的电子产品。

随着Switch底座模式的引入,其对在电源适配器稳定性的需求到达新高度。为此本文将以多代任天堂Switch及其原装充电器为例,拆解其内部电源架构,重点解析其中采用的高压MOS、同步整流管、VBUS开关及整流二极管等核心功率器件。通过对比不同版本产品所选用的半导体品牌与型号,我们将一窥任天堂工程师在快充设计中所青睐的功率器件选型思路。

任天堂Switch内置功率器件

文中出现的功率器件如上表所示,下文为您详细介绍。

任天堂Switch充电器

任天堂switch游戏机跟机原装PD电源适配器采用黑色磨砂表面,配置固定USB-C接口线缆,输入规格为100-240V,50/60HZ ,输出为5.0V-1.5A或15V-2.6A,最大输出功率可达39W。

内置功率器件

ST意法STF11N65M2

高压功率器件来自ST意法,型号为STF11N65M2,耐压650V,导阻0.6Ω,采用TO220封装。

TOSHIBA东芝TK42A12N1

次级同步整流管采用东芝的TK42A12N1,耐压120V,导阻7.8mΩ,采用TO220封装。

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任天堂Switch国行版

国行版任天堂Switch原装快充充电器在外观方面与此前的拆解的版本没有太大区别,仅型号发生改变,仍然支持USB PD快充协议,最大输出功率为39W,自带线缆设计,给设备充电非常方便。

内置功率器件

APEC富鼎先进AP6679GM

输出VBUS开关管为APEC AP6679GM,PMOS,导阻9mΩ,耐压-30V,采用SO8封装。

LITEON光宝G40E100CTW

光宝G40E100CTW是一颗40A 100V肖特基二极管。

TOSHIBA东芝TK10A60DR

来自东芝的初级开关MOS管,型号TK10A60DR,耐压600V,导阻0.8Ω,外侧的两个管脚套有磁环,抑制干扰。

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任天堂Switch 2原装60W PD快充充电器(港版)

任天堂Switch 2这款60W充电器在样式设计上,开始摒弃传统的电源外观,外观更加时尚了些,线体分离设计也更加便携便用。配备USB-C接口,支持PD3.0快充协议,最大可提供60W快充输出,已经能让其不再局限于为Switch 2供电,日常使用中,用户也可以拿来为手机、平板甚至是轻薄笔记本充电。

内置功率器件

AOS万国半导体AOY66920

同步整流管来自AOS万国半导体,型号AOY66920,耐压100V,导阻8.2mΩ,采用TO251B封装。

APEC富鼎先进AP3NA4R2YT

输出VBUS开关管来自富鼎先进,型号为AP3NA4R2YT,是一颗耐压30V的NMOS管,导阻4.2mΩ,采用PMPAK3*3封装。

Infineon英飞凌IPL60R185P7

初级开关管来自英飞凌,型号IPL60R185P7,属CoolMOS P7系列,耐压650V,导阻185mΩ,采用PG-VSON-4封装。

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1、拆解报告:任天堂Switch 2原装60W PD快充充电器(港版)

任天堂Switch 2原装60W PD快充充电器(日版)

任天堂Switch 2日版配备的60W充电器在样式设计上与港版的一样,不过插脚以及机身上的品牌、铭牌布局则有所不同。实测这款充电器同样支持PD3.0快充协议,可提供最大60W输出,除给Switch 2供电外,日常使用中,还可以拿来给手机、平板甚至是轻薄笔记本充电。

内置功率器件

AOS万国半导体AOY66920

同步整流管来自AOS万国半导体,型号AOY66920,耐压100V,导阻8.2mΩ,采用TO251B封装。

APEC富鼎先进AP3NA4R2YT

输出VBUS开关管来自富鼎先进,型号为AP3NA4R2YT,是一颗耐压30V的NMOS管,导阻4.2mΩ,采用PMPAK3*3封装。

Infineon英飞凌IPL60R185P7

初级开关管来自英飞凌,型号IPL60R185P7,属CoolMOS P7系列,耐压650V,导阻185mΩ,采用PG-VSON-4封装。

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充电头网总结

通过对多代任天堂Switch充电器的拆解与对比,可以发现其功率器件设计思路有明显变化。早期产品以传统TO-220封装为主,但在体积上占用空间较大。但随着供电功率从39W提升至60W,后续版本逐步引入了更小型化的贴片封装,使器件在有限空间内实现更高的效率与更佳的散热性能。

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