查看原文
其他

拆解报告:雷蛇灵刃280W氮化镓电源适配器

充电头网编辑部 充电头网 2022-12-27

----- 充电头网拆解报告 第2275篇 -----

前言

 
Razer雷蛇是知名的游戏硬件厂商,旗下产品包括高性能游戏外设和Razer Blade灵刃系列笔记本电脑。本次拆解的产品是雷蛇灵刃系列笔记本的一款电源适配器,内置GaN Systems氮化镓器件,体积得到了很好的控制,相比传统的电源体积更小。
 
这款适配器具备280W的输出能力,能够为高性能处理器和显卡提供充足而稳定的电力供应,带来优秀的游戏体验。下面充电头网就对这款电源适配器进行拆解,一起来看看内部的设计和用料。
 
GaN Systems 公司于2008年在加拿大渥太华成立,该公司的产品在不同行业的客户中保持了良好的声誉。近期充电头网拆解的苹果140W氮化镓充电器,内置了GaN Systems的两颗增强型氮化镓开关管,能打入苹果快充供应链,足见GaN Systems的芯片无论是性能还是质量都是相当优秀的。除此之外,GaN Systems的氮化镓晶体管也被戴尔外星人240W氮化镓电源采用
 

雷蛇280W电源适配器外观

 
 
适配器为经典样式设计,电源线可拆卸,机身直板造型外壳磨砂处理,输出线缆采用橡胶带捆扎,而且是黑色编织线,更加耐脏耐用。
 
 
机身顶面中心设计有雷蛇品牌logo。
 
 
底部贴有适配器铭牌,通过了CCC、CE、UKCA、UL、PSE、KC等安规认证,还通过了VI级能效认证,铭牌显示该适配器由国内老牌电源企业欧陆通制造。
 
 
适配器型号为RC30-042,支持100-240V~50/60Hz 4A输入以及19.5V14.36A输出。
 
 
机身一端是品字形输入插口。
 
 
另一端输出线缆做了90°弯折设计,方便使用,此外旁边设有一颗LED指示灯。
 
 
线缆端头特写,并不是USB-C接头,为雷蛇笔记本专用的连接器。
 
 
测得适配器机身长度为163.54mm。
 
 
宽度为69.96mm。
 
 
厚度为24.66mm。
 
 
另外测得输出线缆长度约为2米。
 
 
线身直径为5.79mm。
 
 
整体重量约为654g。
 


雷蛇280W电源适配器拆解

 
看完了雷蛇这款电源适配器的外观和尺寸测试,下面就进行拆解,看看氮化镓加持的电源适配器内部是如何设计。
 
 
沿适配器外壳接缝撬开后盖,内部PCBA模块采用纯铜散热片包裹。
 
 
纯铜散热片焊接固定到PCBA模块上。
 
 
散热片打胶与外壳固定,加强散热。
 
 
输出线一览,其中两条白色为正极线芯,黑色为负极,红色细线用于电源功率识别。
 
 
PCBA模块全部采用纯铜散热片包裹。
 
 
使用游标卡尺测得PCBA模块长度为156.51mm。
 
 
PCBA模块宽度约为65.84mm。
 
 
PCBA模块厚度约为20.48mm。
 
 
拆开PCBA模块上覆盖的散热片,内部PFC升压电感和谐振电感,LLC变压器涂有导热胶,利用散热片散热。
 
 
在PCBA模块侧面焊接一块小板,小板上焊接整流桥和PFC升压开关管。小板打胶通过纯铜散热片散热。
 
 
输出侧焊接五颗固态电容,并联用于输出滤波。
 
 
在电源接口后面是用来缓冲的白色泡棉。
 
 
品字电源接口特写。
 
 
电源适配器PCBA模块正面一览,其中左上角为输出滤波固态电容,在电容右侧是LLC变压器,变压器右侧是谐振电感,在谐振电感下面是PFC升压电感。左下方是高压电解电容。右侧为输入EMI滤波器件,底部小板为输入整流和PFC升压。
 
 
PCBA模块背面电路相对简单,PCB镂空放置PFC升压电感,降低厚度。在右侧焊接一颗二合一控制器,用于PFC升压和LLC控制。右上方是次级同步整流电路,焊接同步整流控制器和两颗同步整流管。两颗光耦用于输出电压反馈和保护功能。
 
通过对PCBA模块的观察,雷蛇这款电源适配器采用PFC+LLC的高效电源架构,使用一颗控制器同时控制PFC升压和LLC开关电源,固定输出电压为笔记本供电。下面我们就从输入端开始了解各个器件。
 
 
PCBA模块输入端一览,焊接保险丝,共模电感,安规X2电容。
 
 
输入端保险丝来自CONQUER功德,MST系列超小型延时保险丝,规格为6.3A 250V,用于输入过流保护。
 
 
共模电感采用漆包线与绝缘线绕制。底部打胶固定电木板绝缘。
 
 
电源侧面焊接安规X2电容,共模电感,为主控芯片供电的电解电容,谐振电感,变压器和输出固态电容。
 
 
安规X2电容规格为0.47μF。
 
 
第二级共模电感采用磁环绕制,缠绕胶带绝缘,底部粘贴电木板绝缘。
 
 
PCBA模块侧面焊接小板,小板焊接六颗整流桥和两颗氮化镓器件,以及一颗PFC升压整流管。
 
 
小板上共焊接六颗整流桥,为半桥连接,均摊发热降低温升。整流桥丝印MB30JL,额定电流3A。
 
 
整流桥输出的滤波电容来自深圳塑镕,规格为1μF450V。
 
 
用于输出的滤波电感特写。
 
 
两颗薄膜电容来自深圳塑镕,一颗体积较小的规格为0.47μF450V。
 
 
另一颗体积较大的电容规格为1μF450V。
 
 
两颗PFC升压开关管使用了GaNsystems的两颗GS-065-030-2-L并联,这凸显了GaNsystems的GaN HEMT优秀的可并联性。这是一颗耐压650V,瞬态耐压为850V的增强型氮化镓器件。导阻为50mΩ,采用PDFN8*8封装,支持1MHz以上的超高开关频率。器件在设计时简化了驱动要求,栅极驱动电压为0~6V,瞬态耐压为-20~10V,具有更强的可靠性。器件具备开尔文源极,可用于优化栅极驱动。
 
 
GaN Systems GS-065-030-2-L 详细资料。
 
充电头网拆解了解到,加拿大氮化镓系统公司(GaN Systems)功率管此前已被苹果140W氮化镓充电器外星人240W氮化镓电源Sicgecs 65W 1A1C氮化镓超级闪充ON 65W 2C1A氮化镓快充插座PHILIPS飞利浦65W氮化镓快充摩天轮插座研吉65W 1A1C氮化镓快充等产品采用。同时为了缩短产品开发和上市所需时间,GaN Systems也提供65W QR充电器,100W双USB-C智能PD充电器,140W PFC+QR和250W PFC+LLC快充完整方案供客户参考。
 
 
由于电源内部的PFC控制器为CCM模式,PFC升压整流管采用一颗碳化硅二极管,利用无反向恢复电流优势,满足CCM模式PFC升压应用。碳化硅二极管来自HOEN富盈,型号为CH3D10065E,是一颗耐压650V的碳化硅二极管,采用TO252封装。
 
 
在小板背面焊接一颗二极管和磁珠等元件。PCB板为AcePower设计,经查询AcePower是国内老牌电源制造商欧陆通旗下品牌,致力于为高端IT品牌提供定制化电源设计、制造解决方案。
 
 
PFC升压电感采用EQ3317磁芯,磁芯上缠绕铜箔胶带屏蔽。PCBA镂空放置磁芯,降低整体厚度。
 
 
高压电解电容与低压侧元件采用塑料壳进行绝缘。
 
 
两颗高压电解电容来自SUSCON冠坤,规格均为100μF 450V。
 
 
电源适配器初级主控芯片来自恩智浦,型号为TEA2017AAT,是一款数字化可配置LLC和PFC组合控制器,用于高效谐振电源。芯片包括LLC和PFC控制器功能。PFC经配置可在DCM/QR、CCM固定频率或支持所有操作模式的多模式下运行,优化PFC效率。
 
芯片内部集成高压启动和X电容放电,内部集成驱动器,可直接驱动高压上管,无需外置驱动器。PFC可配置为DCM/QR,DCM/QR/CCM混合模式和CCM固定频率三种运行模式,满足不同功率应用需求。
 
 
两颗LLC开关管来自东微,型号OSS60R190JF,是一颗耐压650V,导阻为190mΩ的NMOS,属于超级硅产品,具有极低的导通电阻和低栅极电荷,能够降低传导损耗,提升开关性能。
 
 
两颗为主控芯片供电的电解电容分别为330μF 25V和220μF 25V。
 
 
LLC谐振电容来自深圳塑镕,规格为0.047μF 630V。
 
 
谐振电感采用EQ19磁芯。
 
 
变压器采用EQ3313磁芯,对应低压侧使用胶带严密缠绕绝缘。
 
 
两颗EL1013光耦分别用于输出电压反馈和保护功能。
 
 
蓝色安规Y电容来自STE松田电子。
 
 
同步整流电路一览,采用两颗同步整流管和一颗同步整流控制器组合用于LLC输出同步整流。
 
 
次级同步整流控制器采用恩智浦TEA2095T进行同步整流控制,内置两个驱动器,可以同时驱动两个同步整流管,支持LLC应用,并支持独立工作,最高工作频率可达1MHz。芯片支持4.5-38V供电电压,支持逻辑电压驱动的同步整流管。
 
 
同步整流管来自英飞凌,型号BSC028N06NS,是一颗耐压60V的NMOS,导阻为2.8mΩ,采用SuperSO8封装。
 
 
电源适配器输出侧一览,焊接固态电容,输出线和指示灯。
 
 
五颗输出滤波电容,品牌与规格相同,为柏瑞凯RF系列5000小时长寿命固态电容,规格为470μF 25V,用于电源输出滤波。
 
 
电源次级采用DIODES AP4310E进行输出恒压恒流控制。AP4310E是一颗内置电压基准的双运放,配合取样电阻进行输出电压反馈和输出电流检测。
 
 
R002取样电阻,采用2512封装,用于输出电流采集。
 
 
输出导线冷压端子后焊接,端子外套热缩管绝缘。
 
 
输出电源指示灯采用支架固定。
 
 
全部拆解一览,来张全家福。
 

充电头网拆解总结

 
雷蛇这款280W电源适配器,相比传统电源来说,体积显著缩小,体现了氮化镓器件带来的性能提升。电源适配器采用专用插头,配合编织线设计,经久耐用。加入指示灯的设计,可以方便的了解电源的通电状态。
 
充电头网通过拆解了解到,雷蛇这款适配器采用欧陆通为其定制化设计的PFC+LLC架构,内部使用NXP恩智浦TEA2017AAT进行PFC+LLC控制。其中PFC升压开关管采用GaN Systems的GS-065-030-2-L的增强型氮化镓器件,两颗并联,碳化硅二极管来自富盈,LLC开关管采用东微OSS60R190JF。
 
同步整流由TEA2095搭配两颗英飞凌BSC028N06NS组成,输出采用柏瑞凯RF系列长寿命电容滤波。适配器内部PCBA模块采用铜片包裹进行散热,内部发热元件打胶通过散热片散热,有效降低温升。得益于氮化镓的加持,这款适配器内部结构紧凑,体积得到很好控制,为消费者带来便携的大功率电源解决方案。

相关阅读:
1、拆解报告:Razer雷蛇65W USB PD快充充电器
2、拆解报告:Razer雷蛇45W USB PD充电器




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Elevation

 

「被动器件」

特锐祥贝特沃尔德、柏瑞凯金瑞

 

「氮化镓」

纳微英诺赛科聚能创芯能华威兆镓未来微硕

 

「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