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拆解报告:i-Regal艾力格35W双C口氮化镓充电器

充电头网编辑部 充电头网 2022-11-06


----- 充电头网拆解报告 第2209篇 -----


前言

 
艾力格电子是充电器行业领先的一站式设计制造服务商,为国内外贸易商及电商提供充电器的ODM/OEM设计,满足客户新产品研发以及定制开发需求。针对苹果引领的35W双口快充风潮,艾力格推出了一款35W双USB-C口氮化镓充电器,下面就对这款充电器进行拆解,看看内部的设计和用料如何。
 

i-Regal 35W氮化镓充电器外观

 
 
i-Regal 35W双C口充电器可配备国标、美规、澳规、欧规和英规插脚,其中国标和美规插脚可折叠设计,方便用户携带外出使用。
 
 
五款充电器除了插脚,外观、输入输出参数、接口配置都一样,并相应的通过了CCC、FCC、SAA、CE、UKCA等安规认证。
 
 
充电器均配备时下热门的双USB-C接口。下面我们以国行版为例,进行详细了解和拆解。
 
 
充电器顶面与侧身为一体式白色外壳,高光亮面边角圆润,两侧还设有小凹面,方便用户插拔使用。
 
 
机身顶面印有i-Regal品牌。
 
 
底部为灰色外壳,平直切面设计,可以更好贴合墙插、排插等使用。
 
 
底部外壳上印有充电器参数
型号:UW35C2
输入:110-240V~50/60HZ 1.2A
USB-C1/C2输出:5V3A、9V3A、15V2.33A、20V1.75A
USB-C1+USB-C2输出(18W&18W):5V3A、9V2A、15V1.5A
制造商:中山市艾力格电子有限公司
充电器已经通过了CCC认证。
 
 
此次展示拆解的国行版,配备可折叠国标插脚,携带方便且不会刮伤包里其它设备。
 
 
输出端配备双USB-C接口,白色胶芯。
 
 
测得充电器机身长度为50.53mm。
 
 
宽度为50.58mm。
 
 
厚度为31.96mm。
 
 
拿在手上的大小直观感受。
 
 
充电器净重约为98g。
 
 
使用ChargerLAB POWER-Z KT002测得USB-C1口支持Apple2.4A、Samsung 5V2A、DCP协议,以及QC2.0/3.0、AFC、FCP、PD3.0、PPS快充协议。
 
 
PDO报文显示C1口还具备5V3A、9V3A、12V2.92A、15V2.33A、20V1.75A五组固定电压档位,以及3.3-11V3A、3.3-16V2.25A两组PPS电压档位。
 
 
测得USB-C2口兼容协议和C1口的一样。
 
 
PDO报文也完全相同,即两个C口单口输出性能一样,支持功率盲插。
 


i-Regal 35W氮化镓充电器拆解

 
看完了这款充电器的外观和测试,下面我们就对这款充电器进行拆解,看看内部是如何设计的,使用了什么方案。
 
 
沿折叠插脚面撬开外壳,充电器内部PCBA模块灌胶固定在壳体内部,具有良好的散热性能。
 
 
切开外壳,取出充电器PCBA模块,模块PCB部分灌胶填充,提升导热性能和耐候性。
 
 
清理掉PCBA模块上的封胶,交流输入通过焊接连接到PCBA模块。
 
 
使用游标卡尺测得PCBA模块长度约为45.46mm。
 
 
PCBA模块宽度约为44.42mm。
 
 
厚度约为26.03mm。
 
 
艾力格这款35W氮化镓充电器采用两块PCB焊接组成,其中面积较大的一张为AC-DC电源电路,另外一张小板为二次降压电路。
 
 
二次降压小板焊接降压芯片,降压电感和输出USB-C母座以及对应的滤波电容。两块PCB组合焊接契合外壳设计,另一方面提高空间利用率。
 
 
PCBA模块正面一览,左上角为保险丝,依次为X2安规电容,共模电感,差模电感,高压滤波电解电容。左下为变压器,采用胶带严密缠绕绝缘,底部为二次降压电路。
 
 
PCBA模块背面焊接整流桥,合封氮化镓芯片,光耦和一颗同步整流芯片,得益于使用了合封氮化镓芯片和同步整流芯片,整个充电器的电路非常简洁。这款充电器采用反激开关电源设计,固定电压输出,输出电压通过两路独立的降压芯片,内置协议功能,根据负载需求,调节输出电压,下面我们就从输入端开始了解各个元器件的信息。
 
 
充电器输入端一览,焊接保险丝,NTC浪涌抑制电阻,安规X2电容和共模电感等。
 
 
输入端延时保险丝规格为2A 250V。
 
 
NTC热敏电阻丝印5D-7,用于抑制充电器插电时的浪涌电流。
 
 
安规X2电容来自东莞成东电子,容量为0.1μF。
 
 
共模电感采用漆包线和绝缘线并绕,底部焊接绝缘支架。
 
 
输入端整流桥丝印DBF410,规格4A 1000V。
 
 
两颗高压滤波电容来自承兴,规格均为33μF 400V。
 
 
差模电感采用工字磁芯绕制,外套热缩管绝缘。
 
 
DK036G 是一款高度集成了 650V/400mΩ GaN HEMT 的准谐振反激控制 AC-DC 功率开关芯片。DK036G 检测功率管漏极和源极之间的电压(VDS),当VDS达到其最低值时开启功率管,从而减小开关损耗并改善电磁干扰(EMI)。
 
DK036G 极大的简化了反激式 AC-DC 转换器的设计和制造,尤其是需要高转化效率和高功率密度的产品。DK036G 具备完善的保护功能:输出过压保护(OVP),VCC 过欠压保护,过温保护(OTP),开环保护,输出过流保护(OCP)等。
 
 
东科DK036G氮化镓合封芯片支持250KHz开关频率,待机功耗低于50mW,内置高低压输入功率补偿电路,内置高压启动,采用PDFN5*6封装,适用于氮化镓快充,电源适配器以及辅助电源应用。
 
 
变压器由艾力格提供,采用PQ2014磁芯,降额35W输出。
 
 
蓝色Y电容来自JNC嘉耐电子。
 
 
用于反馈输出电压的EL1018光耦。
 
 
同步整流芯片来自东科,丝印100R10S,实际型号为DK5V100R10S,是一款无外围的同步整流芯片,内置100V耐压,10mΩ导阻的同步整流管,具备自供电技术,可直接替代肖特基二极管,具有极低的正向压降和极低的温升,提高电源的转换效率。
 
 
东科DK5V100R10S支持CCM/DCM/QR工作模式,内置智能检测,无需同步信号,并且无需外部元件,适用于USB PD快充,电源适配器及LED驱动等,采用SM-7封装。
 
 
充电器输出侧一览,垂直焊接的小板下面焊接两颗固态电容,用于电源输出滤波。
 
 
输出滤波固态电容来自宏远纳川电子,规格为220μF 25V。
 
 
另一颗滤波电容规格相同。
 
 
降压小板上焊接一颗固态电容用于两路降压电路的输入滤波。
 
 
输出采用富满云矽XPM52C内置协议功能的降压转换器,进行降压输出。XPM52C内置降压开关管和协议功能,支持根据输入电压调节输出电压,支持65W输出,内置多种快充协议,支持多口应用智能降低输出功率,芯片内置完善的保护功能,适用于车充和快充以及插排应用,采用QFN4*4-16封装。
 
 
富满云矽 XPM52C 详细资料。
 
 
另外一路输出也是采用XPM52C降压芯片,两颗芯片支持协同使用,单口全功率输出,双口自动降功率。
 
 
降压电感采用磁环绕制,外套热缩管绝缘。左侧为输出滤波固态电容,规格为100μF 25V。
 
 
另一路的降压电感相同。
 
 
两个USB-C母座采用过孔焊接固定,白色胶芯不露铜。
 
 
全部拆解完毕,来张全家福。
 

充电头网拆解总结

 
艾力格推出的35W双口氮化镓充电器支持多种插座选择,支持全球宽电压,并通过了多项认证,满足全球市场出口需求。其中国行和美行版本支持折叠插脚,携带更加方便。充电器具备双USB-C输出,支持20V输出,可用于笔记本电脑充电,并且支持PPS快充,安卓苹果手机兼容都很好。
 
充电头网通过拆解了解到,充电器采用两块PCB组合焊接,并使用灌封工艺,提升散热性能和充电器的可靠性。内部采用东科半导体的快充电源方案,采用DK036G氮化镓合封芯片搭配同步整流芯片组成,外围元件非常精简。

输出使用两颗富满云矽XPM52C同步降压芯片,集成度高,协议全面。输入高压滤波电容来自承兴,输出滤波均采用固态电容,整体做工扎实,用料可靠。

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