现在越来越多的厂商都把充电器和插线板集成在一起，打造小巧实用的快充插线板，满足使用时交流电源扩展和手机充电等功能。相比传统插线板使用充电器时还要占用插孔位置，快充插线板的出现，让桌面更加整洁清爽。倍思新推出了一款30W输出功率的氮化镓快充插线板，插线板带有两个五孔插口和一个两插插口，支持三台交流供电的设备使用，插线板还支持30W快充输出，具备1C2A接口，支持PPS快充，能满足主流手机的快充需求。值得一提的是，这款插线板还内置了数字保护电路，支持检测交流输入过压、欠压，以及输出过载等保护功能，在出现异常时自动切断电源，确保插线板和用电设备的安全。下面充电头网就对这款氮化镓快充插线板进行拆解，看看内部设计如何。包装盒正面印有Baseus品牌、产品外观、名称、30W以及GaN标识。插座依旧是该系列经典的长条方柱造型机身，PC材质白色外壳，表面磨砂处理，另外自带三脚插头电源线。插头插脚套有塑料壳保护，两侧设有小凹面方便插拔使用。机身顶面设有AC插孔和电源键，电源键外围还有指示灯环设计。组合插孔特写，都内置安全门防止异物进入，用电更加安全。输入：200-240V~50/60Hz 0.8A MaxUSB-C输出：5V3A、9V3A、12V2.5A、15V2A、20V1.5AUSB1/2输出：5V3A、9V3A、12V2.5A、20V1.5A机身端部配有2A1C三个USB接口，均为橘红色胶芯。PDO报文方面，支持5V3A、9V3A、12V2.5A、15V2A、20V1.5A五组固定电压，以及3.3V-11V2.5A一组PPS电压档位。测得USB-A口都支持Apple2.4A、QC3.0、AFC、FCP协议。
在对倍思30W快充插座有了基本了解后，下面继续对其进行拆解，看看做工如何。首先撬开插线板的外壳，内部是插座模块和快充模块，两者为独立结构。插座模块引出导线连接到快充模块，由快充模块控制供电。在盖板下面还隐藏了一个两插插座，在插线板底部，未被使用。输入的火线零线连接到快充模块，快充模块控制插座模块输出，导线均为焊接连接。剪断导线取出快充模块，外壳内部触摸区域以及指示灯特写。其中蓝色和棕色导线连接到快充模块供电，红色和黑色导线连接插座模块供电。快充模块由四块PCB板焊接组成，其中对应插座模块的位置贴有麦拉片绝缘。另外一侧为输出USB母座小板，焊接USB-C和两个USB-A母座。电路板围成的空间内部布置开关电源以及继电器等元件。将四块小板拆分开来，分别为控制电路电源，快充电源模块，输入电压电流检测控制电路和输出协议电路。通过对PCBA的观察发现，倍思这款30W 2A1C快充插线板内置三路开关电源，分别用于快充输出，继电器控制，功率检测和触摸功能。其中快充电源采用高频反激开关电源宽电压输出，输出电压由协议芯片反馈给初级主控芯片，调节输出电压为输出接口供电，实现单口快充，多口5V的输出策略。下面我们就从输入端开始了解整个充电器的设计与用料。输入端电路板为电压电流检测及控制电路，焊接电流取样电阻，采样芯片和继电器。小板背面为非隔离降压开关电源和控制供电的继电器等元件。电源输入端整流桥来自平伟，型号ABSR10，规格1A 1000V。整流输出共分为两路输出，其中一路用于非隔离降压电路，另外一路为触摸控制电路供电。输出使用两颗400V4.7μF电容滤波，两颗电容之间是绿色差模电感。安规X2电容来自KWOKTRAN国灿电子，容量为0.1μF。非隔离降压电路采用力生美LN8K05A非隔离降压转换器，内部集成750V耐压开关管，支持5V固定电压输出，输出电流可达150mA，外围元件精简。用于交流电压和输出电流计量的检测芯片，来自合力为，型号HLW8032，用于交流电压电流以及功率测量，配合单片机实现插座的过压过流保护功能，确保安全用电。继电器来自宏发，型号HF32FV-G，触点电流10A，线圈电压5V，用于控制插座交流部分供电。接下来是另外一路电源控制电路，小板上焊接LED指示灯，开关电源以及控制单片机等，用于过压过流信号检测以及触摸控制功能。小板上降压芯片来自晶丰明源，型号S7132S，是一颗原边控制的开关电源芯片，采用SOP7封装。贴片Y电容来自四川特锐祥科技股份有限公司，型号TMY1102M，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。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。输出滤波电容来自云星，规格为330μF 6.3V。在触摸弹簧边缘是六颗LED指示灯，用于指示供电状态。丝印BP0K105的单片机芯片，用于插座的过压过流保护检测。交流输入分为两路，其中一路连接到插座，另外一路连接到快充模块。快充模块PCBA背面一览，焊接整流桥，氮化镓主控芯片，氮化镓开关管和同步整流芯片。小板左侧为两颗输出滤波电容，右侧为开关变压器，底部焊接滤波电解电容，右侧焊接共模电感，NTC热敏电阻和输入保险丝。NTC浪涌抑制电阻丝印1R5，表示冷态电阻为1.5Ω。整流桥来自平伟，型号TMBFR310，3A 1000V。一颗滤波电容来自绿宝石，规格为400V 22μF。开关电源主控芯片采用茂睿芯MK2697A，这是专为PD/快充应用优化的QR PWM控制器。其很宽的VCC工作电压范围(9V-90V)可以使其覆盖PD/PPS从3.3V-23V的输出范围而不需要使用额外的绕组或者线性降压电路。MK2697是针对于能效要求，由于PD/快充有多个不同的输出电压，因此采用了自适应的多模式。其在不同负载以及不同输出下，调整工作于DCM/QR。 在轻载时则会工作于burst模式，以提升效率。MK2697A提供了全面的保护功能，有输出OVP，OPP，VCC OVP，BROWN-IN/OUT，还提供了副边SR短路保护， PIN脚OPEN/SHORT保护等。氮化镓功率芯片采用英诺赛科INN650DA04，耐压650V，导阻480mΩ（max），具备高频高效、极低损耗、快速主动散热等特点，同时采用DFN5*6封装，实现小体积、高效率的充电器设计。为初级主控芯片供电的滤波电容来自永铭，规格为3.3μF 100V。变压器来自兴达伟业，变压器上还丝印有ETQ2013 HN280A字样。两颗输出滤波电容均为绿宝石BC系列固态电容，规格为470μF 25V。小板上焊接一颗协议芯片，USB-C母座和两个USB-A母座，以及对应的VBUS开关管。协议芯片采用云矽半导体XPD977，2A1C三口输出电压全部由这颗芯片控制。XPD977已经通过了USB PD3.0认证，TID：5594。支持XPD-LINKTM多芯片互联通信技术；支持QC2.0/3.0/3.0+、AFC、FCP、SCP、HVSCP、PD和PPS等快充协议，还支持小米CHARGE TURBO 27W协议、华为10V高压 SCP协议等。云矽半导体XPD977内部集成 10mΩ VBUS 通路功率开关管，并且集成10mΩ电流检测电阻，内置VPWR和VBUS双放电通路。支持完善的保护功能，节省外围元件数量，简化电路，降低成本。采用QFN5X5-32封装。 倍思这款氮化镓快充插线板具备两个新国标五孔插口和一个两孔插口，并且具备1C2A接口，支持30W快充输出，并支持PPS快充，对苹果和安卓手机的快充兼容性都很好，并且可以满足日常家用及办公室的用电需求，节省桌面占用，更加整洁清爽。充电头网通过拆解了解到，这款插线板内置了数字保护电路，能够检测交流输入过压欠压，还能检测插座的输出电流，在出现异常时自动切断电源，保证安全。插线板内置茂睿芯MK2697A主控芯片，搭配英诺赛科INN650DA04氮化镓开关管，使用云矽XPD977协议芯片，实现三口快充。其余两路降压电路分别使用力生美非隔离电源芯片和晶丰明源原边反馈电源芯片，用于继电器线圈供电和单片机供电，负责交流输出和快充模块供电控制。插座功能全面，还支持交流供电异常和过流保护功能，更加增进用电安全。
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