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拆解报告:魅蓝65W 1A1C氮化镓快充充电器

充电头网编辑部 充电头网 2022-10-04

 

----- 充电头网拆解报告 第2091篇 -----


前言

 

最近魅族官方商城上架了一款魅蓝65W GaN快速充电器,具备双口快充可同时为手机和笔记本充电,并配备折叠插脚,携带更加方便。充电器内置氮化镓芯片,具备高转换效率同时体积大幅缩减。

 

充电头网已经拿到了这款65W氮化镓充电器,下面就对魅蓝这款充电器进行拆解,看看内部做工和用料如何。

 

魅蓝65W氮化镓充电器开箱

 

 

包装盒正面左上角印有魅蓝品牌,中心是充电器外观图,下方是产品相应的中英文名称。

 

 

背面印有充电器参数以及商家信息,也是有中英文两版。

 

 

包装内仅有充电器,外套塑料袋防尘,细节好评。

 

 

充电器采用方块造型设计,PC材质塑料外壳,表面全部磨砂处理抗指纹同时也有不错的手感。

 

 

机身正面左下角印有lifeme。

 

 

另一面印有产品名称。

 

 

输入端外壳印有充电器参数

型号:魅蓝 lifeme PD65

输入:100-240V~50/60HZ 1.5A

单口输出:

USB-C:5/9/12/15V3A、20V3.25A、5-21V3A

USB-A:5V3A、9V2A、12V1.5A

双口输出:

USB-C:5/9/12/15V3A、20V2.25A、5-21V3A,45W Max

总输出:65W Max

充电器已经通过了CCC认证。

 

 

充电器配备可折叠国标插脚,携带方便。

 

 

另一端配有1A1C双USB快充接口,接口旁印有快充标识。

 

 

测得充电器机身高度为52.72mm。

 

 

宽度为52.86mm。

 

 

厚度为29.36mm。

 

 

和苹果61W充电器对比,体积优势明显。

 

 

拿在手上的大小直观感受。

 

 

充电器重量约为101g。

 

 

使用ChargerLAB POWER-Z KT002测得USB-C口支持Apple 2.4A、Samsung 5V2A、DCP协议,以及QC2.0/3.0、AFC、FCP、PD3.0、PPS快充协议。

 

 

此外PDO报文显示C口还具备5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A五组固定电压档位,以及3.3-21V3.25A一组PPS电压档位。

 

 

测得USB-A口支持QC2.0/3.0、FCP快充协议。

 


魅蓝65W氮化镓充电器拆解

 

对魅蓝这款氮化镓充电器的外观、大小、性能有了基本了解后,下面继续对其进行详细拆解,看看用料做工如何。

 

 

从外壳接缝处拆开充电器,插脚和PCBA模块通过金属弹片压接连接。

 

 

抽出充电器内部PCBA模块,正面覆盖散热片,并贴有胶带绝缘。

 

 

背面也固定有散热片为PCBA贴片元件散热。

 

 

散热片通过焊接固定,散热片与PCB之间有绝缘导热垫。

 

 

使用游标卡尺测得充电器PCBA长度约为48.3mm。

 

 

宽度约为48mm。

 

 

厚度约为24.4mm。

 

 

使用电烙铁焊下充电器PCBA正反面覆盖的散热片,观察充电器的元件布局。PCB正面一览,初级滤波电容与变压器之间打胶加固,PCB初次级之间开有隔离槽并插入隔离板用于绝缘,次级有两颗磁环电感,表明充电器输出为两路独立的降压电路。

 

 

PCB背面一览,输入端使用两颗整流桥半桥连接,分摊发热,初次级之间有一颗光耦用于输出电压反馈,输出端有两颗降压芯片分别用于USB-C和USB-A口快充输出。

 

通过对充电器正反面的电路分析,魅蓝65W氮化镓充电器采用反激开关电源,恒压输出,输出固定的直流电压送至二次降压电路,根据设备需求调节输出电压,下面我们从输入端开始了解各个元器件的信息。

 

 

充电器输入端一览,交流输入端连接慢熔保险丝、共模电感和X电容,使用四颗永铭KCX电容进行输入滤波。

 

 

侧面焊接了一块小板,充电器初级的控制芯片和开关管都在这块小板上,提高空间利用率,减小充电器体积。

 

 

输出端有四颗固态滤波电容,用于同步整流输出滤波,以及二次降压输出滤波。USB-A和USB-C母座均焊接在垂直小板上。

 

 

输入端延时保险丝来自东莞市贝特电子科技股份有限公司,出料号 932 3.15A 250V,具有慢熔断特性,能够承受充电器插电时电解电容的充电电流而不会熔断,规格3.15A 250V。

 

 

共模电感采用双线绕制,绿色磁环。

 

 

X电容0.47μF,配合共模电感用于输入滤波。

 

 

输入的交流电经过滤波电路后,由整流桥转换为脉动直流电。整流桥使用两颗ABS20MH,半桥接法,均摊发热,降低温升。

 

 

整流后的直流电使用电解电容进行滤波,魅蓝65W充电器四颗高压滤波电解均为永铭KCX系列大容量、小体积高压滤波电解电容,两颗规格为33μF 400V。

 

 

另外两颗规格为22μF 400V,合计初级滤波电解电容容量为110μF。永铭KCX电解电容具有低漏电流、高纹波电流、低阻抗和抗雷击优势,满足氮化镓USB PD快充高功率密度的设计要求。

 

 

差模滤波电感特写,外套热缩管绝缘。

 

 

为主控芯片供电的滤波电容,规格为10μF 100V。

 

 

垂直焊接的小板特写,上面焊接初级控制器和氮化镓开关管。

 

 

背面大面积露铜散热。

 

 

充电器主控芯片为ON安森美NCP1342,这是一颗高频初级PWM控制器,内置主动X2电容放电和多重完善的保护功能,具有超低的待机功耗。

 

 

高压开关MOS管采用英诺赛科INN650D02氮化镓功率芯片,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。

 

 

充电头网拆解了解到,该氮化镓开关管还被SPRUCE 140W 3C1A无线充二合一充电座安述240W氮化镓+碳化硅适配器QCY 65W 2C1A氮化镓快充联想小新100W双C口氮化镓快充努比亚120W 2C1A三口氮化镓快充红魔手机6 Pro标配120W PD氮化镓快充REMAX 100W氮化镓充电器摩米士100W 2A2C氮化镓快充魅族65W氮化镓充电器等多款产品采用,芯片质量获得市场认可。

 

 

用于输出电压反馈的1007光耦。

 

 

变压器特写。

 

 

蓝色Y电容特写。

 

 

同步整流控制器来自杰华特,丝印JWEWJ,型号JW7726B,支持CCM、DCM、QR和ACF模式,在振铃期间能有效防止同步整流MOSFET的误开通;具有快速关断能力以便能兼容CCM;在启动过程中(VCC建立之前)能有效防止门极gate被耦合至开启电压,支持高侧和低侧同步整流应用,使用灵活。

 

 

杰华特JW7726B具有低静态电流,输出电压检测功能用于自动切换供电。当输出电压高于4.6V时,由输出电压供电,以降低稳压器上的损耗。当输出电压低于4.5V时,由开关引脚供电。JW7726B采用SOT23-6封装,外围器件精简。

 

 

充电器正面插件元件全部拆掉,左下角是一颗同步整流管。降压磁环电感底部有绝缘垫支撑。

 

 

支撑两路降压电感的绝缘垫特写,防止充电器跌落损坏。

 

 

同步整流管来自威兆半导体,型号为VSP008N10MS,NMOS,耐压100V,支持逻辑电压驱动,导阻6mΩ,采用PDFN5*6封装。

 

 

威兆VSP008N10MS资料信息。

 

充电头网拆解了解到,采用威兆VSP008N10MSC的还有米物甄妙65W 2C1A氮化镓充电器华硕adol 65W氮化镓充电器努比亚65W氘锋三口氮化镓快速充电器联想65W PD快充火柴盒电源等产品,威兆MOS也获得华为、小米、三星、OPPO等众多知名品牌的认可

 

 

输出两颗滤波电容来自云星,规格为470μF 25V。

 

 

用于USB-C口降压输出的同步整流降压芯片来自芯潭微,型号NDP1450KC,是一颗支持40V输入,5A输出电流的同步降压转换器,内置14mΩ同步整流管,采用SOP8封装。

 

 

用于USB-A口降压输出的同步整流降压芯片来自芯潭微,型号NDP1340KC,是一颗支持34V输入,4A输出电流的同步降压转换器,内置38/18mΩ同步整流管,采用SOP8封装。

 

 

两路磁环降压电感特写,外套热缩管绝缘。

 

 

垂直焊接的USB-C小板特写。

 

 

小板背面焊接协议芯片和VBUS开关管。

 

 

USB-C接口协议芯片来自慧能泰,HUSB350,是一颗高性能高集成度的PD控制器,支持PD2.0、PD3.0、PPS、QC等多种快充协议,适用于电源适配器、车载充电器、移动电源等应用场合,具备SOP14和QFN16两种封装。

 

 

充电头网了解到,慧能泰HUSB350此前已被柚比18W快充充电器洛克65W氮化镓PD快充飞频65W USB PD氮化镓充电器ABB四位USB输出18W PD快充插座采用,此外,慧能泰的PD快充协议芯片已被京东京造贝尔金图拉斯南孚等众多品牌的数十款产品采用

 

 

VBUS开关管丝印3347,用于输出控制。

 

 

USB-C母座特写,过孔焊接,黑色胶芯不露铜。

 

 

USB-A小板特写,过孔焊接固定。

 

用于USB-C口输出滤波的固态电容,来自云星,规格为220μF 25V。

 

 

用于USB-A口输出滤波的固态电容,来自云星,规格为220μF 16V。

 

 

全部拆解完毕,来张全家福。

 

充电头网拆解总结

 

魅蓝推出的65W氮化镓充电器具备1A1C双接口,能同时满足笔记本和手机的快充需求,充电器支持45+18W快充功率分配,同时快充互不影响。USB-C口具备5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A输出,3.3-21V3.25A一组PPS电压档位能很好的满足主流手机的快充需求。

 

充电头网通过拆解了解到,魅蓝65W氮化镓充电器内部采用英诺赛科INN650D02氮化镓功率器件,搭配杰华特同步整流控制器以及威兆同步整流管,打造高效的氮化镓电源设计。电源内部使用永铭高压电解电容以及云星固态电容,二次降压电路的使用,让两个接口都能同时支持快充。充电器内部PCB正反面均有散热片进行散热,满足长时间大功率使用。


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