闪极这款100W氮化镓的C1和C2接口均支持100W输出,支持功率盲插,对于笔记本使用非常方便。下面充电头网就对这款充电器进行拆解,看看内部的设计和用料。充电器延续棱角分明的设计风格,相较上一代,最大的变化是由正方形变成了长方形,外壳也以黄色为主。正面一端同样镶嵌一条银灰铝合金标贴,镭雕SHARGE品牌。输入:100-240V~50/60Hz 2.5A MaxUSB-C1/C2:5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5AUSB-C3:5V3A、9V2.22A、12V1.5AUSB-A:4.5V5A、5V4.5A、9V2A、12V1.5A充电器配备可折叠国标插脚,携带方便且不会刮伤包里其它设备。而且从插脚端外壳结构来看,也是支持组装其它规格插脚进行使用的,实用性更好。输出端配备3C1A四个接口,接口旁做了区别设计,方便使用。PDO报文显示USB-C1口具备5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A五组固定电压档位。测得USB-C2口相较USB-C1口,额外支持PPS快充协议。PDO报文显示USB-C2口具备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-C3口兼容协议和USB-C1口的相同。并且具备5V3A、9V2.22A、12V1.5A三组固定电压档位。最后测得USB-A口支持FCP、SCP、AFC、QC3.0快充协议。
在了解了闪极 100W氮化镓充电器的基本外观、配置和性能之后,下面继续对其进行拆解,看看用料做工如何。充电器交流输入通过导线连接到PCBA模块供电,输入端焊接保险丝,共模电感等元件。输出端焊接四块小板,对应三个USB-C接口和一个USB-A接口,小板上焊接降压电感,为独立降压输出。PCBA背面焊接控制芯片和功率器件,均为贴片焊接。使用游标卡尺测得PCBA模块长度约为70.97mm。充电器PCBA模块正面一览,右上角为输入滤波电路,左上角为PFC升压电感,下方为高压滤波电容,LLC变压器位于右侧,底部是USB母座和二次降压输出电路,充电器整体设计非常紧凑。背面焊接氮化镓功率芯片,LLC开关管,初级控制器,光耦和贴片Y电容。通过对PCBA模块的观察发现,这款充电器采用PFC+LLC开关电源架构设计,PFC进行功率因数校正,LLC开关电源固定电压输出,由二次降压电路通过协议识别调节接口输出电压,下面我们就从输入端开始了解各个器件。PCBA交流输入端一览,焊接保险丝,共模电感,安规X2电容等器件,右侧为PFC升压电感。交流输入经过输入端保险丝进入充电器,延时保险丝规格为5A 250V。共模电感采用绝缘线和漆包线并绕,用于抑制EMI干扰。安规X2电容来自CHAMPION全鹏电子,规格为0.47μF。另一颗X2安规电容同样来自CHAMPION全鹏,规格为0.1μF。交流输入经过EMI电路后送至整流桥,由整流桥整流成脉动直流电。整流桥型号为GBP610,6A 1000V规格。整流桥输出通过薄膜电容滤波,薄膜电容规格为2μF 400V。电源主控芯片采用MPS HR1211,是一颗多模式PFC和电流模式LLC二合一控制器,将传统芯片方案需要2-3颗芯片才能实现的功能集成在一颗芯片内部,PFC控制器支持CCM和DCM工作模式。HR1211采用数字控制内核,支持高压启动和智能X电容放电,PFC级支持最高250KHz工作频率,LLC级内置600V半桥驱动器,内部集成自举二极管,工作频率高达500KHz,支持丰富的保护功能。FC升压开关管来自纳微,是一颗氮化镓功率芯片,型号NV6127,内部集成氮化镓开关管、氮化镓驱动器以及逻辑电路,应用简单。NV6127采用QFN6*8mm封装,散热性能升级,125mΩ导阻,内置驱动器支持10-30V供电。最高支持2MHz开关频率。PFC升压电感采用胶带缠绕绝缘,采用ATQ2500磁芯。PFC升压整流管来自泰科天润,型号为G5S6504Z,是一颗耐压650V,4A电流的碳化硅二极管,采用DFN5*6封装。丝印ES3J的快恢复二极管用于在充电器上电时为电解电容充电,起到PFC旁路作用。为初级主控芯片供电的滤波电容,同样来自军康,规格为100μF 35V。两颗LLC开关管来自东微半导体,型号OSS60R190J,是一颗耐压650V的NMOS,导阻190mΩ,采用DFN8*8封装。LLC谐振电容来自JURCC捷威,规格为0.01μF 1KV耐压。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。料号为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。输出同步整流芯片来自MPS,型号MP6924A,是一颗LLC同步整流控制器,MP6924A内部集成了两个同步整流控制器,分别用于LLC两个次级线圈输出的整流应用,适用于LLC转换器同步整流应用。可以节省一颗控制器,精简次级电路设计,并具有更强的抗干扰度和快速关断功能,可兼容CCM/DCM模式。同时支持4.2-35V宽范围工作电压,可以适用于USB PD3.1快充140W电源设计。将主板上面的插件元件全部拆掉,在变压器次级输出线附近焊接两颗同步整流管。同步整流管来自东微,型号为SFS08R10G,为NMOS,耐压80V,采用PDFN5*6封装。三颗输出滤波固态电容来自PolyCap柏瑞凯,RS系列具有低ESR和耐高纹波电流,规格均为470μF 25V,为Vbus回路提供平滑的直流电压。USB-C1和USB-C2为相同的降压小板,这里选取一路进行介绍,小板正面焊接降压电感,输出滤波电容和USB-C母座。小板背面焊接一颗降压控制器和降压开关管,右上角焊接一颗电流取样电阻。两个USB-C口的降压电路主控芯片均采用智融SW3516P,用于进行降压控制和协议识别。智融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。输出滤波固态电容来自钰邦,规格为270μF 25V。USB-C母座采用过孔焊接固定,卷边设计更易使用。另一块降压小板上焊接了一颗单片机,用于多口功率自动分配功能。单片机来自芯海科技,型号CSU32P10,是一颗内置12位ADC的8位RISC MCU,采用MSOP10封装,用于USB-C接口的功率自动分配功能。USB-C3焊接在单独的小板上,与USB-A口共用一路降压电路。USB-A口小板焊接USB-A母座,降压电感和滤波电容。小板背面焊接降压主控芯片,同步降压开关管和一颗VBUS开关管,用于双路输出控制。USB-A和USB-C3口的降压电路主控芯片也采用智融SW3516P。两颗同步降压开关管来自智融科技,型号均为SWT40N45。USB-A降压小板焊接的输出滤波电容来自PolyCap柏瑞凯,为RN系列小型化固态电容,规格为220μF 25V。USB-C3和USB-A输出VBUS管来自禾纳,型号为CWT3125AP,双NMOS管,耐压30V,导阻8.5mΩ,用于两个接口的输出控制。USB-A口特写,黑色胶芯,正负极加宽设计,支持大电流快充。闪极这款3C1A氮化镓充电器支持100W输出功率,充电器采用折叠插脚,便于携带。外壳采用黄色配色,配合棱角分明的独特设计,辨识度高。其中USB-C1和C2接口均支持100W输出,满足笔记本充电需求。多个接口同时输出支持功率自动分配,使用更加灵活。充电头网通过拆解了解到,充电器内部采用MPS HR1211二合一控制器进行PFC升压和LLC控制,纳微NV6127氮化镓功率芯片用于PFC升压,使用泰科天润G5S6504Z碳化硅二极管用于PFC升压整流,LLC开关管采用东微OSS60R190J。输出二次降压采用三路智融SW3516P主控芯片控制。充电器内部采用军康高压电解电容,输出Vbus主回路的滤波使用柏瑞凯RS标准品系列固态电容,DC-DC端口输出滤波采用柏瑞凯RN小型化系列和钰邦的固态电容。内部PCBA模块布局紧凑,采用多块小板组合焊接,内部空间利用率高。
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