查看原文
其他

拆解报告:安克65W 2C1A全氮化镓充电器

充电头网编辑部 充电头网 2022-09-13


----- 充电头网拆解报告 第2243篇 -----

前言

 
安克在今年的新品发布会上推出了多款快充产品,其中一款GaNPrime 65W全氮化镓充电器,应用了行业首创的全氮化镓多口快充技术,在原边使用氮化镓的同时,副边同步整流也使用了氮化镓,利用氮化镓的性能优势,继续提高充电器性能。
 

这款充电器与本次发布的新品相同,均支持PowerIQ 4.0技术,全时功率分配技术可以实时自动分配多口同时使用的输出功率,让充电更快更智能。下面充电头网就带来这款65W全氮化镓充电器的拆解,看看内部的设计与用料。


此前充电头网还拆解过安克全氮化镓120W充电器安克100W 2C1A氮化镓超能充安克65W 2C1A氮化镓超能充安克45W氮化镓超能充安克30W氮化镓超能充等产品,欢迎查阅。


安克65W全氮化镓充电器开箱

 
 
包装盒正面印有ANKER品牌、GaNPrime、充电器外观、名称,以及兼容苹果/安卓设备、2 USB-C、1 USB-A卖点。
 
 
背面印有产品卖点信息,设计相当科幻,让整个包装更具科技感。
 
 
侧面印有充电器输入输出参数。
 
 
包装内含Anker 65W充电器、固定胶圈、使用说明书、产品合格证等。
 
 
固定胶圈底部带有吸盘,让充电器在墙插等应用场景中,也能稳定充电不脱落。
 
 
Anker全氮化镓系列充电器采用相同的设计风格,主体黑色外壳并哑光处理,输出端设有银色装饰板。
 
 
腰身一面印有ANKER品牌和GaNPrime。
 
 
输入端外壳上印有充电器参数
型号:A2668
输入:100-240V~50/60HZ 1.8A
输出:
USB-C1/C2:5V3A、9V3A、15V3A、20V3.25A (65W Max)
USB-A:4.5V5A、5V4.5A、5V3A、9V2A、12V1.5A (22.5W Max)
双口输出:
USB-C1+USB-C2:65W Max
USB-C1+USB-A:65W Max
USB-C2+USB-A:24W Max
三口输出:
USB-C1+USB-C2+USB-A:65W Max
总输出:65W Max
产品通过了CCC认证。
 
 
充电器配备可折叠国标插脚,携带方便。
 
 
顶面配有2C1A三个接口,舌片均为Anker经典蓝色配色,C口外围设计有笔电和IQ 4标识。
 
 
充电器套上固定胶圈场景一览。
 
 
测得充电器机身高度为66.08mm。
 
 
宽度为29.13mm。
 
 
厚度为38.29mm,进而算得充电器功率密度为0.88W/cm³。
 
 
和苹果61W充电器对比,体积优势巨大。
 
 
拿在手上的大小直观感受。
 
 
充电器净重约为123g。
 
 
使用ChargerLAB POWER-Z KM002C测得USB-C1口支持FCP、SCP、AFC、QC3.0+、QC4+、PD3.0、PPS、Apple2.4A、Samsung 5V2A充电协议。
 
 
并且具备5V3A、9V3A、15V3A、20V3.25A四组固定电压档位,以及3.3-11V5A一组PPS电压档位。
 
 
测得USB-C2口兼容协议和C1口的完全一样。
 
 
PDO报文也相同,即两个C口单口输出性能相同,支持功率盲插,日常使用更方便。
 
 
测得USB-A口支持FCP、SCP、AFC、QC3+快充协议。
 


安克65W全氮化镓充电器拆解

 
看完了安克65W全氮化镓充电器的开箱,尺寸和测试,下面就对充电器进行拆解,看看内部的黑科技设计。
 
 
沿输入端接缝撬开超声波焊接的外壳,充电器内部为粉色导热胶,灌封成为一个整体。
 
 
由于充电器内部为整体灌封,动用切割机切开充电器外壳,取出内部PCBA模块。
 
 
外壳内部对应输出侧粘贴白色塑料片。
 
 
充电器内部PCBA模块使用导热胶灌封成为一个整体,在充电器中使用灌封工艺能加强散热性能,均匀散热,还能防止水汽渗入,同时固定元件,大大增强充电器的散热性能,机械强度和耐候性。交流输入端采用导线焊接连接。
 
 
从输出侧可以看到USB-C和USB-A母座以及滤波电容,母座焊接在垂直小板上,小板之间打胶填充。
 
 
PCBA模块前端留空为折叠插脚空间,另一侧焊接小板,小板上焊接保险丝及EMI滤波元件,充分利用空间,高压电解电容上粘贴麦拉片绝缘。
 
 
交流输入白黑导线焊接连接到小板上供电。
 
 
使用游标卡尺测得PCBA模块长度约为62.84mm。
 
 
测得PCBA模块宽度约为32.89mm。
 
 
PCBA模块厚度约为24.37mm。
 
 
充电器PCBA模块一览,左上角为输入保险丝和EMI滤波电路,顶部焊接高压电解电容和差模电感,在中间位置焊接变压器,底部为二次降压小板,焊接降压电感和滤波固态电容。
 
 
PCBA模块背面焊接一颗氮化镓合封芯片,反馈光耦以及贴片Y电容等元件,电路十分精简。
 
 
垂直焊接的降压小板上焊接降压电感和滤波电容,变压器磁芯和固态电容均缠绕高温胶带绝缘,小板之间打胶填充固定。
 
通过对充电器PCBA模块的观察发现,安克65W全氮化镓充电器采用反激开关电源搭配同步整流,在次级使用氮化镓同步整流管,实现初次级全氮化镓设计。输出使用两路独立的同步降压电路,实现双C口65W功率盲插,及多口功率自动分配功能。下面我们就从输入端开始了解整个充电器的设计与用料。
 
 
充电器输入端焊接一块小板,小板上焊接保险丝和共模电感以及安规X2电容。
 
 
小板侧面一览,安规X2电容引脚套管绝缘,紧贴共模电感布置。
 
 
输入端保险丝来自贝特电子,出料号936,规格为3.15A 250V,用于输入过流保护。
 
 
共模电感采用漆包线和绝缘线绕制在绿色磁环上,并打胶固定。
 
 
安规X2电容规格为0.15μF,来自DGCX东莞成希。
 
 
拆除正面插件元件的PCB一览,在输入小板下面焊接一颗贴片整流桥。
 
 
贴片整流桥丝印R8M,用于将交流电整流成为脉动直流电。
 
 
五颗高压电容均来自永铭,规格为22μF400V,总容量为110μF。
 
 
工字差模电感外套热缩管绝缘。
 
 
充电器初级主控芯片采用南芯科技合封氮化镓芯片SC3057,这颗芯片将高性能多模式反激控制器、氮化镓驱动、氮化镓开关管、供电和保护等电路集成在一颗散热增强的QFN6*8封装内部。通过合封来简化外部元件数量,并消除传统驱动走线寄生参数对高频开关的影响。
 
 
南芯科技SC3057采用了功率走线和控制走线分开的设计,降低高频开关对控制回路的影响,并通过优化的焊盘设计,优化充电器走线设计与电气性能,简化设计开发。SC3057内置165mΩ氮化镓开关管,支持175KHz开关频率,并支持X电容放电。
 
充电头网拆解了解到,采用南芯科技SC3057的还有倍思67W 1A1C氮化镓充电器华科生65W 2C1A氮化镓充电器等产品。
 
 
变压器磁芯严密缠绕胶带绝缘,次级采用多层绝缘线。
 
 
贴片Y电容来自禾伸堂,两颗串联提高耐压等级。
 
 
EL1018光耦用于输出电压反馈。
 
 
在PCBA侧面还焊接了一颗蓝色Y电容。
 
 
充电器次级侧一览,焊接同步整流控制器,氮化镓同步整流管,滤波电容和MCU。
 
 
同步整流控制器来自南芯科技,型号SC3520,支持直驱氮化镓同步整流管。SC3520是一颗自适应开通检测和快速关断同步整流控制器,无需辅助线圈供电,输出电压最低可低至0V,专利的自适应开通检测电路避免同步整流管误开通,兼容包括氮化镓在内的多种MOS。
 
 
SC3520支持DCM,CCM和准谐振模式,具有极低的静态电流,支持多种工作模式,支持高侧和低侧同步整流,采用SOT23-6封装,外围元件非常精简。
 
 
氮化镓同步整流管来自英诺赛科,型号INN150LA070A,是一颗耐压150V,导阻7mΩ的增强型氮化镓单管,具有非常低的栅极电荷和超低的导通阻抗,可有效减小驱动损耗和导通损耗,加之其超小的封装,适合应用于AC-DC的同步整流,D类功放,高频DC-DC转换器,通信基站和马达驱动。
 
 
INN150LA070A采用倒装FCLGA3.2*2.2封装,die与焊盘具有更大的接触面积,更低的热阻,有效降低温升,显著提升散热性能。
 
 
两颗输出滤波电容来自永铭,为NPT系列固态电容,两颗规格均为470μF 25V。
 
 
用于充电器内部温度检测及保护控制功能的单片机,来自东软载波,型号ES8P5066FJNK,是一颗M0内核的32位高性能低功耗单片机,采用QFN32封装,内置ADC用于温度检测,同时还用于控制功率自动分配功能。
 
 
配合MCU进行充电器内部温度检测的热敏电阻,进行充电器过热保护功能。
 
 
充电器输出侧焊接二次降压小板,小板焊接降压电路和USB-C母座。热敏电阻用胶水固定在两块降压小板之间检测温升。
 
 
三块小板分别焊接USB-C母座和USB-A母座,其中两块焊接USB-C母座的小板上焊接降压电路。小板之间打胶固定成为一个整体,均匀散热降低温升。
 
 
USB-C1小板正面特写,焊接降压电感,滤波电容,降压开关管和VBUS开关管。
 
 
USB-C1小板背面特写,焊接降压协议芯片,开关管和电流传感放大器。
 
 
降压小板上焊接智融SW3536,用于降压输出。SW3536是一款高集成度的多快充协议双口充电芯片,支持USB-A+USB-C双口快充输出,支持双口独立限流。内部集成了7A高效率同步降压变换器,支持PPS/PD/QC/AFC/FCP/SCP/PE/SFCP/TFCP等多种快充协议,最大支持140W输出功率。
 
 
SW3536集成CC/CV模式,双口管理逻辑以及双芯片动态功率分配,外围元件精简,是一颗完整的高性能多快充协议双口充电解决方案。SW3536支持36V输入电压,满足12-24V输入车充应用,适用于快充适配器,插排以及车充应用。
 
值得一提的是,前不久拆解的安克全氮化镓120W充电器也采用了智融SW3536多口充电解决方案
 
 
一颗降压开关管来自AOS万代,型号AONR66406,是一颗耐压40V的NMOS,导阻5mΩ,采用DFN3*3封装。
 
 
圣邦威 SGM8199A1电流传感放大器用于输出电流采样。
 
 
正面焊接另一颗降压开关管。
 
 
用于降压的合金电感为4.7μH。
 
 
输出滤波电容来自永铭,为NPT系列固态电容,规格为220μF 25V,缠绕高温胶带绝缘。
 
 
输出VBUS开关管型号同样为AONR66406,左侧焊接5mΩ电流取样电阻。
 
 
USB-C母座采用蓝色胶芯,过孔焊接固定,母座粘贴高温胶带密封。
 
 
另外一路降压小板正面焊接滤波电容,降压电感,电流传感放大器和电流取样电阻。
 
 
背面焊接降压协议芯片,降压开关管,VBUS开关管,USB-C母座,电流传感放大器和取样电阻。
 
 
降压协议芯片同样采用智融SW3536,用于USB-C和USB-A双口输出。
 
 
两颗降压开关管型号为AONR66406。
 
 
4.7μH合金降压电感特写。
 
 
输出滤波电容来自永铭,为NPT系列固态电容,规格为470μF 25V,缠绕高温胶带绝缘。
 
 
一颗圣邦威 SGM8199A1电流传感放大器用于USB-C接口输出电流采样。
 
 
另一颗用于USB-A输出电流的采样放大器。
 
 
USB-C口输出VBUS开关管型号为AONR66406。
 
 
USB-C母座采用蓝色胶芯,过孔焊接固定,母座粘贴高温胶带密封。
 
 
USB-A接口正面焊接USB-A母座和供电控制的VBUS开关管。
 
 
USB-A母座采用过孔焊接固定,小板背面没有元件。
 
 
USB-A口输出VBUS开关管型号为AONR66406。
 
 
USB-A母座采用蓝色胶芯,前端带有特殊触点。
 
 
USB-A母座粘贴麦拉片密封。
 
 
全部拆解完毕,来张全家福。
 

充电头网拆解总结

 
安克这款全氮化镓65W充电器具备主流的2C1A三口配置,两个USB-C口均支持65W功率盲插,使用非常方便。充电器采用长条机身,搭配折叠插脚,便于携带。充电器USB-C口具备5V3A、9V3A、15V3A、20V3.25A四组固定电压档位,以及3.3-11V5A一组PPS电压档位,对笔记本和安卓手机的快充兼容性都非常好。
 
充电头网通过拆解了解到,充电器内部AC-DC电源方案来自南芯科技,内置SC3057合封氮化镓芯片和SC3520氮化镓同步整流控制器,氮化镓同步整流管来自英诺赛科,型号INN150LA070A,是业内首款内置了氮化镓同步整流管的充电器,全氮化镓因此而来。
 
输出采用两颗智融科技SW3536进行降压和协议控制,输出USB-C和USB-A母座均焊接在独立的小板上,并打胶固定,节省空间的同时提升散热性能。充电器内部采用灌封工艺,增强散热性能,并提升充电器的耐候性和强度,更加经久耐用。

温馨提示:点击文末阅读原文,可购买此款产品。

「峰会报名」
2022(春季)亚洲充电展期间热门峰会开启报名



以下热门话题可以点击蓝字了解,也可以在充电头网微信后台回复如下关键词获取专题


「电源芯片」

南芯英集芯智融茂睿芯必易微美芯晟杰华特华源硅动力富满云矽芯海天德钰贝兰德力生美、创芯微、稳先微、宝砾微东科易冲拓尔微、恒成微

 

「被动器件」

特锐祥贝特沃尔德、柏瑞凯

 

「氮化镓」

纳微英诺赛科聚能创芯能华威兆镓未来微硕Elevation

 

「连接器」

超讯

 

「快充工厂」

航嘉古石酷科鹏元晟瑞嘉达天宝田中精机

 

「品牌专区」

苹果华为mophie绿联航嘉公牛TRÜKE充客机乐堂爱国者魔栖、TECLAST台电图拉斯Mcdodo麦多多MOMAX


商务合作联系:info@chongdiantou.com



您可能也对以下帖子感兴趣

文章有问题?点此查看未经处理的缓存