前言
充电头网拿到了东莞市讯天宏智能科技推出的一款氮化镓充电器,这款充电器为折叠插脚,便于携带与收纳。充电器配备3个USB-C接口,USB-C1和USB-C2均支持100W快充输出,USB-C3和USB-A口支持22.5W快充,还支持功率自动分配,能够满足笔记本电脑与手机的同时快充需求。下面就带来这款氮化镓充电器的拆解,一起看看内部的做工和用料。
讯天宏100W氮化镓充电器外观
充电器为长方体造型,采用经典白色配色塑料外壳,腰身亮面处理,边缘过渡圆润。
机身一侧印有100W GaN字样。
背面印有产品详细参数信息。
充电器参数特写
型号: P050
输入:AC 100-240V~50/60Hz 2.3A Max
输出:
Type-C1/2:5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A(100W Max)
Type-C3:5V3A、9V2.5A、12V1.88A(22.5W Max)
USB-A:5V4.5A、9V2A、12V1.5A(22.5W Max)
PPS:3.3-21V3A、3.3-21V2.1A、3.3-11V2.75A、3.3-11V2
Type-C1+Type-C2:65W+30W
Type-C1+Type-C3:65W+22.5W
Type-C1+USB-A:65W+22.5W
Type-C2+Type-C3:65W+22.5W
Type-C2+USB-A:65W+22.5W
Type-C3+USB-A:22.5W
Type-C1+Type-C2+Type-C3:45W+30W+22.5W
Type-C1+Type-C2+USB-A:45W+30W+22.5W
Type-C2+(Type-C3+USB-A):65W+22.5W
Type-C1+Type-C2+(Type-C3+USB-A):45W+30W+22.5W
总输出:100W Max
制造商:东莞市讯天宏智能科技有限公司
充电器通过了CE认证
充电器配备可折叠国标插脚。
输出端配备3C1A四个USB接口,接口旁印有标序,方便区别使用。
实测充电器机身长度为81.7mm。
宽度为61.58mm。
厚度为29.44mm。
和苹果96W充电器对比,体积更小一些。
充电器拿在手上的大小直观感受。
另外测得充电器净重约为222g。
使用ChargerLAB POWER-Z KM003C测得USB-C1口支持FCP、SCP、AFC、QC3.0/5、SFCP、PD3.0、PPS、DCP、SAM 2A、Apple 2A充电协议。
PDO报文显示USB-C1口还具备5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A五组固定电压档位,以及3.3-21V3A一组PPS电压档位。
测得USB-C2口兼容协议和USB-C1口的一样。
此外PDO报文也完全相同,USB-C1口和USB-C2口支持功率盲插。
测得USB-C3口支持FCP、SCP、AFC、QC3.0/4+、SFCP、PD3.0、PPS、DCP、SAM 2A、Apple 2A充电协议。
PDO报文显示USB-C3口具备5V3A、9V2.56A、12V1.92A三组固定电压档位,以及3.3-5.9V3A、3.3-11V2A两组PPS电压档位。
最后测得USB-A口支持FCP、SCP、AFC、QC3.0、SFCP、DCP、SAM 2A、Apple 2A充电协议。
讯天宏100W氮化镓充电器拆解
看完了这款充电器的外观和测试,下面就进行拆解,看看内部的设计和用料。
首先沿壳体接缝撬开充电器外壳,折叠插脚通过导线焊接连接到PCBA模块供电。
导线焊接连接到垂直小板上。
从壳体内部取出PCBA模块。
PCBA模块正面覆盖铜片散热。
背面也粘贴导热垫加强散热。
使用游标卡尺测得PCBA模块长度约为72mmm。
PCBA模块宽度约为58.2mm。
PCBA模块厚度约为26.2mm。
散热片通过焊接连接固定,与PCBA模块之间通过焊接连接固定。
拆下PCBA模块正面的散热片,元器件之间涂有导热胶,增强散热性能。
输入端NTC浪涌抑制电阻外套热缩管绝缘,并焊接导线连接。
NTC浪涌抑制电阻丝印2.5D-11,用于抑制冲击电流。
PCBA模块正面一览,右上角小板焊接保险丝,安规X2电容和整流桥,下方焊接共模电感,薄膜电容和滤波电感,向下依次焊接PFC升压电感,PFC开关管小板,LLC变压器。LLC变压器右侧焊接高压滤波电容,谐振电容和谐振电感,左侧焊接同步整流小板和降压输出小板。
PCBA模块背面焊接一颗PFC+LLC二合一控制器,右侧焊接两颗贴片Y电容和反馈光耦。
通过对PCBA模块正反面的观察发现,讯天宏这款100W氮化镓充电器采用PFC+LLC+SR开关电源架构设计,PFC进行功率因数校正,LLC电源输出固定电压。输出通过三路独立的降压电路,实现四个接口的独立快充。下面我们就从输入端开始了解整个充电器的设计和用料。
PCBA模块侧面焊接保险丝和整流桥小板。
小板正面焊接一颗保险丝。
背面焊接两颗整流桥。
输入端延时保险丝规格为3.15A 250V。
安规X2电容来自KWOKTRAN国灿电子,规格为0.33μF。
共模电感采用漆包线和绝缘线绕制。
另一颗共模电感采用扁铜线绕制,底部焊接绝缘支架。
侧面焊接整流桥小板,滤波电感和降压小板。
两颗整流桥来自深圳市沃尔德实业有限公司,型号WRLSB80M,这款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。选用的LSB封装,拥有良好的散热特性,帮助中大瓦数适配器提升可靠性,单颗可做60W+。
沃尔德 WRLSB80M 资料信息。
充电头网拆解了解到,沃尔德的软桥还被摩米士100W 2A2C氮化镓快充、努比亚1A1C 45W氘锋氮化镓快速充电器、公牛65W PD快充插座、麦多多2C1A 65W氮化镓充电器、鸿达顺65W 氮化镓充电器、OPPO 50W饼干氮化镓快充、ROCK 65W氮化镓充电器等多款快充产品采用,产品性能获得客户一致认可。
滤波电感采用磁环绕制。
薄膜电容为CBB21系列,规格为1μF 450V。
充电器初级PWM主控芯片采用NXP恩智浦TEA2016AAT,一颗芯片内置LLC控制器和PFC控制器,内置数字架构控制,简化了设计的同时减少外围元件数量,芯片内置多重完善的保护功能,集成度非常高。
为主控芯片供电的滤波电容规格为33μF 50V。
PFC开关管和PFC整流管焊接在单独的小板上。
小板背面没有元件,大面积敷铜过孔增强散热。
PFC开关管来自英诺赛科,型号INN650D02,额定耐压为650V,峰值耐压750V,导阻低至0.2Ω,符合JEDEC标准的工业应用要求,支持ESD保护,支持开尔文源极。最高工作温度150℃。
INN650D02 “InnoGaN”开关管高频特性好,且导通电阻小,适合高频高效的开关电源应用,采用DFN8*8封装,具备超低热阻,散热性能好,适合高功率密度的开关电源应用。
值得一提的是,INN650D02 “InnoGaN”开关管基于业界领先的8英寸生产加工工艺,是目前市面上最先量产的先进制程氮化镓功率器件,这项技术的大规模商用将推动氮化镓快充的快速普及。
英诺赛科 INN650D02 详细资料。
充电头网拆解了解到,英诺赛科氮化镓芯片目前已被三星,OPPO,VIVO,联想,雅迪,LG,华硕,安克,努比亚,倍思,绿联,闪极等多家知名品牌和厂商所采用,出货量突破3亿颗。
PFC整流管来自森国科,是一颗碳化硅二极管,型号KS06065-D,规格为650V 6A,采用PDFN5*6封装。
两颗MLCC电容用于输出滤波。
68mΩ电阻用于检测PFC开关管电流。
PFC升压电感采用ATQ24磁芯绕制。
高压滤波电容为ZTC品牌,三颗规格为27μF 450V。
另一颗规格为15μF 450V,滤波电容总容量为96μF。
另一侧焊接输出滤波电容,同步整流小板,变压器和LLC开关管小板。
小板正面焊接两颗氮化镓开关管和滤波电容等元件。
背面大面积铜箔加强散热。
两颗LLC开关管来自英诺赛科,型号为INN650DA260A,这是一颗高性价比、耐压650V的氮化镓高压单管,瞬态耐压750V,得益于工艺改进,性能有明显的提升,适用于65-120W的反激架构,120-200W的LLC架构。
INN650DA260A支持超高开关频率,无反向恢复电荷,具有极低的栅极电荷和输出电荷,符合JEDEC标准的工业应用要求,内置ESD保护,符合RoHS、无铅、欧盟REACH法规,采用DFN5*6封装。
英诺赛科 INN650DA260A 资料信息。
LLC谐振电容规格为0.033μF 630V。
谐振电感采用ED1512磁芯绕制。
LLC变压器采用ATQ2516磁芯绕制,缠绕胶带绝缘。
两颗贴片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TMY1102M。
特锐祥专注于被动元器件的研发、生产及销售,注册资本1亿元。旗下有自主电容品牌两类:SMD TRX及DIP TY电容器,TRX将致力于陶瓷材料的研究,以拓展更多品类的应用,为客户提供更多的解决方案。
充电头网了解到,特锐祥贴片Y电容除了被麦多多100W氮化镓、OPPO 65W超级闪充氮化镓充电器、联想90W氮化镓快充、努比亚65W氮化镓充电器、倍思120W氮化镓+碳化硅PD快充充电器等数十款大功率充电器使用外,还应用于海陆通、第一卫、贝尔金等品牌20W迷你快充上,性能获得客户一致认可。
亿光 EL1019光耦用于输出电压反馈。
变压器输出线焊接连接到同步整流小板。
同步整流控制器来自NXP恩智浦,型号为TEA1995,其内置两个独立的同步整流驱动器用于LLC架构开关电源的同步整流,外围元件精简,支持38V工作电压,能够满足USB PD3.1的28V输出。
两颗同步整流管来自冠禹,型号KS6205NAT,NMOS,耐压60V,导阻3mΩ,采用PDFN5060封装。
输出侧焊接降压小板,滤波电感和固态滤波电容。
两颗输出滤波电容来自云星,规格为560μF 25V。
小板正面焊接USB-C接口,USB-A接口以及对应的滤波电容。
小板背面焊接降压控制器和降压电感。
取下小板背面焊接的降压电感,在降压电感下面焊接降压主控芯片和降压开关管。
用于USB-C1口的降压芯片来自智融科技,型号SW3516P,是一款高集成度的多快充协议双口充电芯片,支持A+C口任意口快充输出,支持双口独立限流,参数和规格均与智融SW3516H相同。
SW3516P集成了5A 高效率同步降压变换器。支持PPS/PD/QC/AFC/FCP/SCP/PE/SFCP等多种快充协议,最大输出PD 100W,CC/CV模式,以及双口管理逻辑。外围只需少量的器件,即可组成完整的高性能多快充协议双口充电解决方案。
智融 SW3516P 详细资料。
充电头网拆解了解到,智融SW3516P已被绿联300W 4C1A五口PD氮化镓快充充电器、高能侠1200W便携式户外电源、魅族PANDAER 67W 2C1A氮化镓变速箱潮充等多款产品采用,此外智融的快充芯片还可用于USB PD快充移动电源、快充车充等领域。
USB-C2口也使用智融 SW3516P 降压主控芯片。
USB-C3和USB-A口使用智融SW3516P 降压主控芯片。
搭配使用的降压开关管来自砹德曼,型号AD40N50D3,NMOS,耐压40V,导阻4.5mΩ,采用PDFN3030封装。
降压电感采用磁环绕制,外套热缩管绝缘。
在USB-C母座间隔的空间内部焊接VBUS开关管,MCU和输出滤波电容。
用于输出功率自动分配的MCU来自芯海科技,型号CSU32P10,是一颗内置12位ADC的8位MCU,内部集成振荡器,支持2.4~5.5V工作电压,采用MSOP10封装。
芯海科技 CSU32P10 资料信息。
充电头网拆解了解到,芯海 CSU32P10 此前还被倍思67W 2C1A+HDMI多功能氮化镓桌面充、摩米士40W双USB-C快充充电器、闪极100W 3C1A氮化镓充电器等产品采用。
用于各个接口的VBUS开关管型号与降压开关管型号相同。
USB-C母座采用过孔焊接固定,橙色胶芯不露铜。
USB-A母座采用绿色胶芯。
全部拆解一览,来张全家福。
充电头网拆解总结
讯天宏这款100W氮化镓充电器采用白色外壳,折叠插脚,美观实用。充电器具备3C1A接口配置,其中USB-C1和USB-C2均支持100W快充输出,满足笔记本电脑快充和手机快充需求,并且支持功率自动分配,快充协议支持全面,能够同时满足多个设备的充电需求。
充电头网通过拆解了解到,讯天宏这款氮化镓充电器采用多块小板组合焊接而成,PCBA模块正面覆盖黄铜散热片,背面粘贴导热垫加强散热。充电器内置恩智浦TEA2016高集成电源芯片,内置英诺赛科氮化镓开关管和森国科碳化硅二极管。采用同步整流,固定电压输出。
三路USB-C降压电路均采用智融科技 SW3516P 进行降压输出,搭配使用砹德曼 AD40N50D3 MOS管,并使用芯海科技 CSU32P10 MCU进行输出功率分配控制。充电器PCBA模块大量打胶填充,增强散热性能。内部元件布局紧凑,有助于缩小整体尺寸。
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