前言

近期,充电头网拿到了一款白牌100W 2C1A智显屏氮化镓充电器。这款产品在采用2C1A三口配置以及折叠插脚的基础上,创新性的加入了一块彩色AI智显屏。

通过隐藏式触摸按键,用户不仅可以实时查看各个接口的独立充电功率、设备工作温度,还能一键切换满血快充与低速护机模式。配合丰富的UI动画,让原本枯燥的充电过程充满趣味性。

在快充协议兼容性上,该充电器不仅支持常见的PD 3.0、PPS、QC等快充协议外,还兼容小米澎湃秒充与vivo Super Flash Charge闪充,可满足市面上多数手机、平板电脑、轻薄笔电等设备的快充需求。

下面就让我们一起来看看这款产品的内部做工和用料。

产品开箱

产品外观方面,这款100W氮化镓充电器采用了纯黑色的外壳设计。

充电器的输出端配备了2C1A共三个接口,并在接口下方区域设计了一块彩色显示屏,这也是该款产品最大特色。

产品顶部设有隐藏式按键,通电后触碰按键区域可切换数显屏页面。

产品为可折叠插脚设计,日常使用时方便收纳,外出携带不会刮伤包内的其他设备。

从另一侧看,整体造型十分方正圆润,机身大面积的哑光材质不易沾染指纹,插脚端未刻有参数。

插脚采用新国标插脚,确保了耐用性与安全性。

数显屏幕功能介绍

这款充电器的一大亮点就是这块AI智显屏。通电后,正面隐藏的屏幕会亮起,显示丰富的UI动画,趣味性十足,触碰屏幕右侧的隐藏式按键,可以切换数显屏页面。

在未连接任何设备的待机状态下,屏幕会显示一个“Zzz”休眠表情,提示用户当前处于空闲状态。

继续切换页面,屏幕显示匀速充”状态字样,还能展示相应的动画以及充电功率,让充电过程不再枯燥。

产品还支持充电温度显示,直观展示产品温度。

在内部的模式选择界面,可以看到屏幕内置了“智能快充”、“护机充电”两种模式,可切换满血快充模式和低速慢充模式,满足用户不同场景应用需求。

屏幕还支持各接口输出功率的实时显示,C1、C2、A口通过三个进度条独立显示,每个口的工作状态以及总功率一目了然。

产品还支持显示方向翻转,可切换显示方向,日常使用更灵活。

在刚插上设备、协议正在握手的瞬间,屏幕还会显示charging Loading...的加载动画。

快充协议测试

使用 POWER-Z KM003C测试仪读取USB-C1接口快充协议,实测支持VFCP、QC3+、FCP、SCP、AFC、PD3.0、DCP快充协议。

USB-C1接口的PDO报文具备5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A五组固定电压档位,以及3.6-11.00V 6.00A、3.6-20.00V 6.00A两组PPS电压档位。同时下方还显示支持小米120W澎湃秒充协议,对小米手机用户非常友好。

USB-C1接口具备VFCP 11.00V 6.00A和20.00V 10.00A两个档位,兼容vivo的Super Flash Charge私有闪充协议,兼容性优秀。

读取USB-C2接口快充协议,与USB-C1接口完全相同。

在PDO报文方面,USB-C2接口与C1接口保持一致。

VFCP快充协议兼容性也相同。

最后来看USB-A接口的协议兼容情况。实测该接口支持VFCP、QC3+、FCP、SCP、AFC、DCP快充协议。

最后测得USB-A接口具备VFCP 11.00V 6.00A和20.00V 10.00A两个档位。

实测该产品可以激活REDMI K80 Pro的120W澎湃秒充动画。

稳定后功率可达95W,基本跑满充电器的输出上限。

产品尺寸重量

使用游标卡尺对充电器测量,实测充电器长度约为67.79mm。

实测宽度约为59.70mm。

实测厚度约为32.99mm。

通过电子秤测得,这款100W氮化镓充电器的净重约为170.1g。

与苹果96W原装充电器进行体积直观对比,可见这款充电器体在多口输出的前提下依然更加小巧便携。

拿在成年男性手中,大小如图所示。

简单看过产品外观以及快充协议测试,正式进入拆解环节。

电路板整体布局全貌解析

首先使用撬棒小心拆下充电器输出端的数显屏幕外围面板。

输出端一侧设有独立协议小板,通过FPC排线链接屏幕,另外焊有触摸弹簧连接至顶部外壳,实现数显屏交互。

彩色数显屏幕背面的特写通过一根柔性FPC排线与内部的主板进行数据通讯与供电连接。

继续打开充电器的另一侧外壳,可以直观地看到内部的PCBA模块和连接插脚的红黑导线。

将PCBA模块从外壳中完全抽出。

折叠插脚模块通过螺丝固定插脚端面板。

PCBA模块打满了大量的白色导热胶,用于固定元器件的同时快速传导热量。

PCBA模块背面贴有一大块粉色的导热硅胶垫。

测量PCBA模块的实际尺寸,长度约为61.02mm。

PCBA模块的宽度约为55.69mm。

PCBA模块的厚度约为27.19mm。

PCBA正面分布了EMI滤波电路、初级滤波电容、变压器以及输出滤波电容和输出协议小板。

PCBA背面主要分布初级主控芯片、同步整流芯片以及贴片整流桥等元器件,初次级之间有明显的隔离区。

产品输出端可输出滤波固态电容和竖立焊接的输出协议小板。

分离PCBA的小板以及电容、电感等元器件。

变压器占据了PCBA大量空间,外围包裹绝缘胶带,变压器右侧设有两颗同步降压芯片。

这款100W带屏氮化镓充电器采用了高频QR反激开关电源架构。初级侧采用钰泰高集成度的氮化镓合封芯片,次级侧搭配东科的高效同步整流芯片,搭配钰泰同步降压芯片和独立的输出协议小板,实现多口快充输出和数显屏驱动。

初级主控主控电路解析

输入端设有一颗延时保险丝。

一颗双线并绕共模电感。

一颗黄色的安规X2电容。

一颗共模电感外包热缩管绝缘。

一颗NTC热敏电阻。

输入端一颗WRMSB60M整流桥来自深圳市沃尔德实业有限公司,采用MSB封装,规格为6A 1000V。这颗软桥通过较软的恢复曲线,比较平滑的关断特性,可以降低二极管结电容达到非常少的谐波振荡产生的效果。

沃尔德WRMSB60M资料信息。

两颗高压滤波电容来自EUcap,规格为400V 33μF。

一颗高压滤波电容来自EUcap,规格为400V 56μF。

主控芯片供电电容来自EUcap,规格为100V 10μF。

产品内置的初级主控芯片采用了ETA钰泰ETA80G58,采用ESOP-10W封装。该芯片是一款高性能、多模式QR准谐振PWM芯片,芯片内置了一颗700V的D-Mode氮化镓。

ETA80G58的高集成度设计不仅有效精简了外围电路,非常适合 45W 至 75W 功率段的低成本、小型化 USB PD 快充与电源适配器应用。ETA80G58支持7V~77V 的超宽VCC工作电压范围,最高开关频率可达110kHz。

贴片Y电容来自四川特锐祥科技股份有限公司,具有体积小、重量轻等特色,非常适合应用于氮化镓快充这类高密度电源产品中,料号为TMY1222M。

特锐祥贴片Y电容资料信息。

相关阅读:体积小,重量轻,特锐祥贴片Y电容获超百款设备采用

高频变压器特写,外包高温胶带绝缘。

另一颗贴片Y电容同样来自特锐祥,料号为TMY1102M。

一颗丝印为OR1009的光耦。

同步整流电路解析

次级同步整流采用了一颗来自DK东科的同步整流芯片DK5V100R05VL。该芯片是一款采用TO-252封装的简单、高效率同步整流芯片。

DK5V100R05VL内部集成了100V、5mΩ的功率NMOS管 ,仅需A、K两个功能引脚即可直接对应传统肖特基二极管的PN管脚进行替换。

该芯片能够大幅降低二极管的导通损耗并显著提升整机效率 ,同时具备超低压降(VF)和超低温升的显著优势 。

该芯片内置自供电技术与智能检测系统,无需外加电源和前端同步信号即可独立工作,支持CCM、DCM及QR多种工作模式,适用于反激PSR和SSR应用架构。

降压输出电路解析

该产品采用两路降压设计,其中一路同步降压芯片来自钰泰,型号为ETA1919B,采用QFN16封装。

该芯片具备宽压运行能力,支持4.5V~26V 的输入电压和 0.704V 至 20V 的输出电压,并能提供高达 20A 以上的负载电流 。

该芯片拥有超快的负载瞬态响应,并通过轻载跳频模式在全负载范围内保持高效率 。结合其内置的温度补偿电流检测、欠压保护等完善功能。

该芯片非常适合作为笔记本电脑、平板电脑及高清电视等消费电子产品中的大电流负载点电源方案。

另一路同步降压芯片同样为钰泰ETA1919B。

两颗降压MOS来自GigasTech极思芯,型号为GTMQ3060A,采用DFN3.3*3.3封装。

另外两颗降压MOS来自GigasTech极思芯,型号同样为GTMQ3060A。

两颗低压滤波电容来自EUcap,规格为25V 220μF。

继续来看协议小板,可见2C1A三个蓝色胶芯USB母座、FPC连接座、MCU、NOR FLASH、以及协议芯片和VBUS管,同时侧面焊接有一个金属弹簧,用于实现数显屏交互。

协议小板背面无器件。

用于屏幕驱动的MCU,丝印被打磨。

一颗无标NOR FLASH,用于存储固件信息。

一颗LDO稳压芯片无丝印。

输出滤波电容来自EUcap,规格为25V 680μF。

USB-C1对应的协议芯片表面被打磨。

USB-C1对应的VBUS管丝印100N03A。

USB-C2/USB-A对应的协议芯片表面同样被打磨。

USB-C2对应的VBUS管丝印100N03A。

USB-A对应的VBUS管丝印50P03。

全部拆解完毕,来一张全家福。

充电头网总结

最后附上产品的物料清单,方便大家查阅。

这款白牌100W氮化镓充电器产品最大的核心亮点无疑是搭载的智能数显屏,用户可直观读取三口独立输出进度条、设备温度,并能自由翻转屏幕方向或切换充电模式。

同时在快充兼容性方面,实测其支持PD 3.0、PPS、QC、小米澎湃秒充与vivo Super Flash Charge等快充协议,兼容性优秀。

在内部做工方面,为了应对100W大功率输出带来的散热压力,PCBA大量使用了导热胶进行固定填充,并专门配备了大面积的导热垫,确保了满载输出时的温度控制。

通过拆解可见,这款充电器采用了高频QR反激开关电源架构。初级侧采用了高集成度的钰泰ETA80G58氮化镓合封芯片,次级侧则搭配了东科DK5V100R05VL高效同步整流芯片,有效简化外围设计。

在二次降压与输出控制部分,该产品采用了两路独立的DC-DC电路,均由钰泰ETA1919B同步降压芯片负责,外加协议芯片以及MCU实现了百瓦快充输出和屏幕交互功能。