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内置4颗氮化镓,采用高效LLC电路架构,联想YOGA 130W双USB- C口快充深度拆解

充电头网编辑部 充电头网 2022-04-22


----- 充电头网拆解报告 第1702篇 -----


继65W双C口氮化镓快充之后,近期YOGA又推出了一款130W双C口氮化镓快充充电器YG130GL。相较于前者,其在输出功率上有不小的提升,两个C口均支持100W快充,且可盲插使用,同时还支持100W+30W双口充电策略,可以迅速让笔电和手机满血复活。

 

产品一经推出,便受到不少人的关注。充电头网也是第一时间便入手了这款充电器,上手体验光滑小巧,实测充电器在配置双口的情况下,功率密度也做到了0.85W/cm³,表现不错。下面我们就对YOGA这一新品进行详细拆解,看看实际用料做工如何。


此前充电头网还拆解过联想YOGA 65W PD快充充电器thinkplus 65W氮化镓口红电源thinkplus 65W氮化镓口红电源Pro联想90W闪充双口氮化镓充电器等多款氮化镓快充电源,大家可以点击蓝色字体查看更多的拆解报告。

 

一、联想YOGA 130W氮化镓充电器外观

 


包装盒延续YOGA品牌简约风格设计,对角分别印有Lenovo、YOGA品牌以及产品名称,中心印有充电器外观图。

 


包装盒采用天地盖设计,底部印有充电器三大特性以及参数信息。

 


包装内含充电器和使用说明书。

 


充电器采用PC材质黑色外壳,表面亮面边角过渡圆润,整体设计十分简约。

 


机身正面一角设有YOGA品牌。

 


机身输入端为平直切面设计,使用更稳定。配备可折叠国标插脚,携带方便且不会刮伤包里其它设备。

 


输入端外壳上标注有充电器参数

型号:YG130GL

输入:100-240V~50/60HZ 1.8A

单口输出:

USB-C1/C2:3.3-16V3A、5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A,100W Max

双口输出:

C1+C2:130W Max(3.3-16V3A、5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A)

制造商:联想(北京)有限公司

监制:联宝电子科技有限公司

产品已经通过了CCC认证和VI级能效认证,生产日期为2021年5月。

 


顶面配有双C口,均为黑色胶芯,接口旁印有C1和C2加以区别。

 


使用游标卡尺实测充电器机身高度为71.1mm。

 


宽度为71.12mm。

 


厚度为30.19mm。

 


和苹果96W充电器直观对比,整体还要小一圈。

 


净重约为257g。

 


使用ChargerLAB POWER-Z KT002测得USB-C1口支持Apple 2.4A、Samsung 5V2A、DCP协议,以及PD3.0、PPS快充协议。

 


此外PDO报文显示C1口还具备5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A五组固定电压档位,以及3.3-16V5A一组PPS电压档位。

 


另外测得C2口协议和C1口的完全相同。

 


PDO报文也一样,两个C口单口输出性能完全一样,支持功率盲插。

 


双口同时输出,C1口输出性能不变,C2口具备5V3A、9V3A、12V2.5A、15V2A、20V1.5A、3.3-16V1.85A电压档位,即支持100W+30W双口充电策略。

 

二、联想YOGA 130W氮化镓充电器拆解

 


将输入端外壳拆开,边缘采用超声波焊接封装。

 


PCBA模块覆盖纯铜散热片以及隔离板。

 


输入线压端子套热缩管焊接。

 


使用游标卡尺测得模块长度为66.55mm。

 


宽度为66.85mm。

 


厚度为26.12mm。 



主板两面都贴有导热垫,帮助发热元件散热。

 


输入端采用AC导线连接通电,夹层间可以看到安规X电容以及共模电感等器件。



模块顶部有一块Z型PCB小板,和主板间有塑料柱进行支撑固定。

 


上面这块小板,左边是低压部分,变压器输出同步整流,采用LLC架构。右侧是两颗整流桥,用于输入整流,右上角是PFC升压电感,中间是初级滤波电容。

 


主板背面可以看到四颗纳微的开关管,左上角两颗用于PFC升压开关管,顶部是PFC整流管,右侧两颗是LLC开关管。PCB上印有“LUXSHARE ICT”字样,由立讯精密代工。



将两块板子拆分开,主板上的电容、PFC升压电感等已被拆掉,另一颗Z型小板上,元器件打胶加固。

 

通过观察发现,这款充电器采用PFC+LLC架构,使用氮化镓+碳化硅第三代宽禁带半导体组合,次级同步整流输出固定电压。使用两路独立的协议芯片和同步整流降压输出,并且支持多口自动分配功率。两块电路板的结构,将整流桥,开关管和同步整流管分开,均匀散热,避免局部温升过高。

 


延时保险丝规格为3.15A 250V。



安规X电容来自HJC华容,容量0.47μF。



共模电感特写,用于滤除EMI干扰。

 


贴片型整流桥可以降低厚度,采用两颗以均摊发热。

 


滤波电感特写,包裹绝缘胶带。



两颗红色薄膜滤波电容。



PFC升压控制器采用安森美NCP1615C4,驱动两颗并联的纳微NV6117,配合碳化硅二极管进整流行升压功率因数校正。

 


安森美NCP1615资料信息。

 


PFC开关管采用两颗纳微NV6117并联,NV6117内部集成氮化镓开关管,驱动器以及逻辑控制电路,耐压650V,Rds_ON为120mΩ,支持800V瞬态耐压,采用QFN5*6封装。

 


纳微 NV6117 详细资料。

 

充电头网通过拆解了解到,纳微GaNFast功率芯片此前已被OPPO 50W饼干氮化镓快充、RAVPOWER 65W 1A1C氮化镓快充充电器小米65W USB PD 氮化镓充电器SlimQ 65W氮化镓USB PD快充充电器1A1CAnker PowerCore Fusion PD超极充、RAVPower 45W GaN PD充电器、倍思65W氮化镓充电器、ROxANNE 66W氮化镓USB PD双口快充充电器等产品采用,获得市场高度认可。



PFC整流管采用安森美 FFSD0865A,8A碳化硅二极管,最高结温175℃,耐压650V,8A电流,右侧四颗0.36Ω电阻并联用于电流检测。

 


安森美 FFSD0865A 详细资料。

 


背面还有一颗S3JB的整流二极管,3A 600V耐压。

 


另一侧,左边设有PFC升压电感,中间是高压滤波电解电容,右边是谐振电感、谐振电容以及变压器。



PFC升压电感特写,采用ATQ25磁芯。



谐振电容特写。



谐振电感特写。



四颗高压滤波电解电容均来自艾华,规格也都是450V 22μF。



主控芯片供电电容来自艾华,35V 220μF。



为主控芯片供电的MOS管,采用无锡新功率,NCE6003M,耐压60V,用于稳压为主控芯片供电。



新功率 NCE6003M 详细资料。


 

两颗VISHAY T50系列聚合物钽电容并联,25V33μF,为PFC控制器和LLC控制器供电,支持125℃宽温。

 


VISHAY T50系列聚合物钽电容资料。



开关电源主控芯片采用安森美NCP13992,高性能电流模式谐振LLC控制器,内部集成高压驱动器,支持最高750KHz工作频率。



安森美NCP13992资料信息。



两颗纳微NV6115组成LLC半桥,该芯片内置驱动器以及复杂的逻辑控制电路,170mΩ导通电阻,耐压650V,支持2MHz开关频率,采用5*6mm QFN封装,节省面积,得益于NV6115内置驱动器,无需外置驱动器,更加节省PCB空间。

 


纳微半导体 NV6115 详细资料。



变压器包裹绝缘胶带,顶部打胶帮助导热和固定。



底部套有一个塑料支撑固定。



1004光耦,用于初级次级通信,反馈输出电压。



Y电容来自松田电子。



同步整流控制器是安森美NCP4306,驱动安森美同步整流管进行同步整流。支持最高1MHz开关频率。NCP4306支持DCM/CCM/QR反激,还支持LLC半桥同步整流。,使用两颗用于LLC同步整流

 


安森美 NCP4306 详细资料。

 


两颗安森美NTMFS5C645NL NMOS管用于同步整流,耐压60V,导阻4mΩ,采用DFN5*6封装。

 


安森美 NTMFS5C645NL 详细资料。

 


同步整流输出滤波电容采用柏瑞凯RT系列固态电容,规格均为25V 560μF。该系列电容具备超高的耐纹波电流能力,适合应用于大功率快充、通信、服务器、光伏逆变器、双向DC-DC等产品的储能和滤波电路,电压范围支持6.3V-100V,具有105℃/2000小时保证。


从充电头网大量的拆解案例中发现,柏瑞凯固态电容已经进入了OPPO、vivo、华为小米、三星、红魔等多家知名手机品牌原装充电器供应链,仅在充电头网的拆解案例就已达数百款,其产品性能获得市场的高度认可。

 


同步整流输出滤波电感外套热缩管保绝缘护。



输出端两块小板设计基本相同,正面均设有两颗MOS管、降压电感以及贴片固态电容。



另一面设有同步整流降压转换器、协议IC以及输一颗MOS管,接口背面还有TVS进行静电保护下面我们以其中一块小板为例进行详细了解,不多赘述。



两个USB-C接口采用MPS MP2491C同步整流降压转换器降压输出。MP2491C支持最高32V输入,输出电压最高30V,最大输出电流6A,内置33mΩ/22mΩ同步降压管,支持可调节的电流限制。采用2.5*3mm QFN-13封装。

 


MPS MP2491C 详细资料。

 


输出VBUS开关管采用威兆VS3506AE,PMOS,耐压30V,PDFN3333封装。USB-C公头金属壳上有KRCONN字样,表明母座来自精睿科技。

 


威兆VS3506AE资料信息。

 


降压磁环电感特写。



降压输出滤波固态电容规格为25V 100μF,柏瑞凯VN系列小型化电容产品,该系列电容适合应用于无线快充和低输出纹波电压的产品滤波电路,电压范围支持2.5V-35V,具有105℃/2000小时保证。



协议IC采用伟诠WT6633P,支持USB PD3.0,支持高通QC4,QC4+和QC5。通过USB-IF认证,TID1070018。同时WT6633P还通过了高通QC5认证,认证号4789627043-2,高通QC4+认证,认证号4788566324-2。WT6633P内置8051内核,内置恒压恒流控制,片内集成输出电流传感,支持线损补偿,内置完善的保护功能。


充电头网通过拆解了解到,采用伟诠WT6633P的还有小米55W氮化镓充电器坚果65W单C口氮化镓充电器小米120W超级快充小米10 Pro原装65W快充充电器小米9 Pro原装45W快充充电器联想27W USB PD快充充电器安福瑞63W双口快充充电器等产品。

 


无锡新功率 NCEP4065QU,PMOS,耐压40VV。 



无锡新功率 NCEP4065QU 详细资料。



USB-C母座特写,过黑色胶芯,孔焊接。 



全部拆解完毕,来张全家福。

 

充电头网拆解总结

 

联想YOGA这款130W双C口氮化镓充电器延续光滑圆润外壳加切面输入端ID设计,使用不硌手,而且充电器也能稳定贴合在墙面插座上,充分考虑了用户的使用体验。另外产品包装盒也是一如既往给人一种高大上的感觉。配备的双C口,支持PD和PPS快充协议,实测具备5A PPS电压档位,单C口输出最大100W,总输出可达130W,充分满足各类设备对不同功率的需求。

 

充电头网通过拆解了解到,这款充电器由大厂立讯精密代工,采用PFC+LLC架构,并采用了安森美NCP1615+NCP13992+NCP4306全套快充方案,搭配纳微NV6117和NV6115氮化镓功率芯片,此外还有安森美碳化硅二极管和同步整流管。采用MPS MP2491C进行二次降压,伟诠WT6633P协议芯片控制输出电压。

 

充电器采用两块小板设计,之间有塑料柱支撑固定,初次级间有隔离板,采用艾华电解电容以及柏瑞凯固态电容进行输入输出滤波,C口母座来自精睿科技,且都设有TVS进行静电保护。作为联想旗下首款130W氮化镓充电器,无论是用户的使用体验,还是内部做工细节,都是面面俱到,用料也是相当扎实可靠,诚意满满。


峰会预告


7月30日,,届时将有多家氮化镓、碳化硅快充芯片原厂及快充产业链配套企业出席,共同探讨第三代半导体快充发展新趋势。



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「技术专题」

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「拆解汇总」

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