海备思是一家知名的3C配件厂商，旗下产品主要分为转接器，连接线和外接配件三大品类。充电头网拿到了海备思推出的一款65W氮化镓充电器，这款充电器最显著的特点是内置了视频转接功能，配备HDMI接口和USB-A接口，可用于笔记本和SWITCH游戏机视频扩展及充电功能，方便实用。充电头网已经拿到海备思这款SWITCH氮化镓充电器+扩展坞，通过连接这款充电器到SWITCH游戏机，可以取代传统充电器+底座的组合，使用和携带更加便携。下面充电头网就对这款充电器进行拆解，看看内部设计做工如何。充电器为经典直板造型设计，两部分外壳分别为经典红蓝配色，对于任天堂老粉来说，这配色简直不要太熟悉。另一面印有SWITCH 65W GaN Dock名称。USB-C：5V3A、9V3A、12V3A、15V2.6A、20V3A（65W）USB-C+USB-A：60W+5W=65W Max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。输出端配有1A1C双USB接口以及4K HDMI接口，均为黑色胶芯，接口旁印有相应的名称和参数信息。并且具备5V3A、9V3A、12V3A、15V2.6A、20V3A五组固定电压档位。测得USB-A口支持Samsung 5V2A、DCP协议。
对海备思多功能氮化镓充电器有了基本了解后，下面继续对其进行拆解，看看内部是如何设计的。首先沿外壳接缝撬开充电器外壳，充电器使用折叠插脚，使用弹片压接与导线连接到PCBA模块供电。抽出充电器PCBA模块，充电器PCBA模块包裹散热片散热，对应低压侧的位置粘贴胶带绝缘。PCBA模块输入端焊接一块小板，小板上焊接NTC热敏电阻和EMI滤波电路。充电器内部PCBA模块正反面黄铜散热片均焊接固定，散热片缠绕胶带绝缘，并贴有导热垫辅助散热。使用游标卡尺测得PCBA模块长度约为56.5mm。焊接拆下PCBA模块表面的散热片，PCBA模块正反面均覆盖导热垫。充电器PCBA模块输入端一览，垂直焊接一块小板，小板上焊接整流桥及共模电感，充分利用空间并均摊发热。PCBA模块输出端焊接一块小板，小板上焊接USB-C母座，USB-A母座以及HDMI母座，用于USB扩展和视频转接功能。PCBA模块正面一览，左上角为高压滤波电容，电容下方为变压器，变压器下方为输出滤波电容。右上角焊接整流小板，下方是蓝色Y电容和协议芯片。背面焊接初级主控芯片和氮化镓开关管，初级与次级之间有隔离槽，在右下角是同步整流控制器。通过对PCBA的观察发现，海备思这款多功能氮化镓充电器采用QR反激开关电源架构，采用必易微氮化镓主控芯片搭配英诺赛科氮化镓开关管，由协议芯片根据输出需求调节输出电压，充电器主板上焊接一块单独的视频转换小板，用于USB-C输出和视频转换功能。下面我们就从输入端开始了解各个器件的信息。输入端一览，焊接保险丝，左侧的小板上焊接NTC热敏电阻，EMI滤波电路和整流桥，主板上焊接滤波电容。输入端保险丝焊接在充电器主板上，延时保险丝规格为3.15A 250V。小板正面焊接NTC热敏电阻，安规X2电容和共模电感。NTC热敏电阻特写，用于抑制充电器上电时为电解电容充电的浪涌电流。交流电经过EMI电路滤波后，由两颗MSB407整流桥将交流电转换为脉动直流电，整流桥规格为4A，1000V，使用两颗并联连接，均摊发热。整流桥输出的脉动直流电通过电解电容滤波，其中两颗来自CyXincon，规格为22μF 400V。另外两颗高压滤波电容也来自CyXincon，规格为33μF 400V。充电器初级控制器采用必易微 KP2202，是一颗高频准谐振反激PWM控制器，芯片内置高压启动和X电容放电功能，具备快速启动能力和低待机功耗优势。芯片支持500kHz开关频率，谷底开通降低损耗，芯片支持绿色节能模式，待机功耗低于30mW。必易微KP2202最高工作频率分500kHz、300kHz、140kHz三档可调；通过峰值电流抖动实现抖频功能；VDD供电范围10-112V；芯片集成完善全面的保护功能，内置驱动器可驱动CoolMos和GaN开关管。为初级主控芯片供电的滤波电容，规格为10μF 100V。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。开关变压器采用ATQ2515磁芯，使用胶带严密缠绕绝缘。拆下充电器PCB正面焊接的直插器件和输出小板，主板上还焊接光耦，协议芯片，同步整流管和VBUS开关管。反馈光耦来自奥伦德，PC817光耦用于输出电压反馈调节。同步整流控制器来自必易微，型号KP4060，支持DCM、CCM、QR工作模式和有源钳位 Flyback 拓扑，支持600kHz工作频率，集成高压检测电路和高压供电电路，集成智能双路LDO，无需辅助绕组供电，支持输出短路SR工作。采用了节省空间的SOT23-6封装。KP4060支持宽范围输出电压应用，特别适用于支持QC、PD等协议的快充领域。并且支持高侧或低侧配置。<30ns 开通和关断延时，Gate驱动有源钳位技术，防止寄生耦合导致的误开通，具有专利的智能电流过零关断和智能开通检测技术防止误开通，确保安全使用。同步整流管来自芯控源，型号AGM1010A，是一颗耐压100V的NMOS，导阻7.5mΩ，由同步整流控制器控制开关进行同步整流。输出滤波电容来自万京源，PZ系列固态电容，规格为680μF 25V，两颗并联用于输出滤波。这款充电器内置的协议芯片为智融SW2303，这是一款高集成度的 Type-C 口/Type-A 口快充协议芯片，支持 PD、QC、FCP、高低压 SCP、AFC、SFCP以及PE等主流快充协议，支持光耦反馈和 FB 反馈两种工作模式。SW2303 集成了 CV/CC控制环路，Type-C 接口逻辑，快充协议控制器，以及多种安全保护功能。配合 ACDC 或 DCDC 以及少量的外围元器件，即可组成完整的高性能的Type-C 口/Type-A 口快速充电解决方案。
智融SW2303 详细资料。
充电头网拆解了解到，智融SW2303此前还被宜丽客45W PD快充、科讯迷你20W PD快充充电器使用，此外智融其它快充协议芯片还被华硕65Ｗ 2C1A氮化镓充电器、努比亚65W氘锋三口氮化镓快速充电器、雷柏65W GaN快充、绿联65W 4C口氮化镓快充充电器、联想90W闪充双口氮化镓充电器、鸿达顺120Ｗ四口2C2A快充等多款产品采用，此外智融的快充芯片还可用于USB PD快充移动电源、快充车充等领域。
输出VBUS开关管来自微硕，型号WSD30L40DN，是一颗耐压30V的PMOS，导阻为11mΩ，采用DFN3*3封装。
充电器输出端焊接一块小板，小板上焊接HDMI母座，USB-A母座和USB-C母座。小板上还焊接了两路降压电路。小板背面焊接USB-C控制芯片，切换芯片和视频转换芯片。FRESCO 睿思科技 FL7102 USB PD控制器，用于接口控制，芯片内置Aux开关，Billboard设备和Vconn开关。用于控制USB-C接口输出DP信号，供PS176HDM进行视频转换。用于FL7102 USB PD控制器的时钟晶振，12.000MHz。威锋VL170用于USB-C接口复用解复用，输出DP视频信号和USB信号。普瑞PS176HDM用于DP转换HDMI2.0，负责将USB-C接口的DP信号转换成HDMI信号输出，送至HDMI接口用于显示器输出。普瑞PS176HDM外置的27.000MHz时钟晶振。两颗丝印3419的MOS管，用于USB-C接口供电控制。降压转换器来自纳芯威科技，型号NS6316，是一颗内置开关管的同步降压转换器，支持30V输入，3A电流输出，用于USB-A接口供电降压。一颗降压转换器来自泰德，型号TD6810，是一颗内置开关管的同步降压转换器，支持5.5V输入电压，输出电流800mA，采用SOT23-5封装。海备思推出的这款USB-C充电器使用折叠插脚设计，方便携带和使用。这款充电器支持65W输出功率，可满足SWITCH游戏机和笔记本电脑充电，并且满足充电时视频输出和USB-A接口扩展，免去外接扩展坞，方便使用。充电头网通过拆解了解到，这款充电器内部采用两块PCBA独立设计，分别对应电源方案和视频转接功能。电源模块采用必易微主控方案搭配英诺赛科氮化镓开关管，采用智融SW2303协议芯片控制输出电压。视频转接功能采用睿思科技FL7102和普瑞PS176视频转换芯片实现HDMI以及USB-A接口扩展。充电器采用三块PCB组合焊接，提升空间利用率，体积更加紧凑。PCBA模块正反面均覆盖散热片并填充导热硅胶垫，针对笔记本充电使用等大功率应用场合，进行散热性能优化，满足高负载使用下的稳定工作。
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