----- 充电头网拆解报告 第2294篇 -----
安克最新推出了一系列全氮化镓快充产品，充电头网本次拆解的是一款GaNPrime系列 65W全氮化镓快充插座。全氮化镓技术在原边使用氮化镓的同时，副边同步整流也使用氮化镓，利用氮化镓的性能优势，进一步挖掘充电器的性能潜力。这款快充插座具备两个新国标五孔AC插座，满足大功率设备使用。并具备2C1A三个输出接口，两个USB-C接口支持65W快充输出，并支持功率盲插。自带的线缆可以通过外壳覆盖的橡胶进行收纳，方便又美观。下面就带来这款全氮化镓插座的拆解，看看内部做工如何。安克这款快充插座通体白色机身圆润，自带电源线看上去似乎“很短”，实则设计暗藏玄机，下面再细说。插头可插在机身的插孔里，整体便显得十分整洁小巧，让插座外带远行不再是想象。将插头拔出，可见机身顶面设有3+2新国标插孔以及2C1A三个USB接口。插座另一面也设有一个3+2新国标插孔，内置安全门防止异物进入，保证用电安全。产品最大特点是插座侧身内凹，同时还设有连体胶套，实现了电源线的收纳整理以及保持整体整洁美观。技术参数：2500W MAX 10A MAX 250V~USB输入：100-240V~50/60Hz 2A MAXUSB-C1/C2：5V3A、9V3A、15V3A、20V3.25AUSB-C1+USB-C2+USB-A：30W+20W+12W并且具备5V3A、9V3A、15V3A、20V3.25A四组固定电压档位，以及3.3-16V3A一组PPS电压档位。测得USB-A口支持Apple 2.4A、Samsung 5V2A充电协议。
看完了安克这款全氮化镓快充插座的外观和接口，以及输出协议的测试，下面就来拆解这款插座，一起来看看里面的设计和用料。拧下固定螺丝，拆下外壳，内部是插座模块和快充电源模块。拧开固定螺丝，取出插座模块和快充电源模块。插座模块有独立的塑料外壳绝缘，成为一个整体。插座模块和快充模块一览，快充模块采用灌封工艺，与黄铜散热片之间采用麦拉片绝缘。快充电源模块整体采用导热胶灌封，一方面可以加强导热，均匀散热降低温升，另外一方面可以固定元器件位置，有效避免不慎跌落造成的损坏。清理掉快充电源模块表面的封胶，PCBA模块由多块小板焊接组合成为一个整体。结构紧凑，空间利用率非常高。在输出滤波电容位置固定有一颗热敏电阻，用于充电器内部温度检测。热敏电阻焊接连接到次级小板上。初级和次级为独立的电路板，中间通过塑料支架隔离绝缘。在底部为初级PCB，焊接高压电解电容和变压器，顶部为次级PCB，焊接降压小板和滤波电容等。PCBA模块顶部一览，焊接两块降压小板，小板上焊接降压电感和USB-C母座，用于降压输出。右下角一颗降压电感用于USB-A口降压输出。将小板全部拆分开，PCBA模块由4块PCB组成。其中初级开关电源与次级降压电路为两块独立的PCB，利用两侧的小板焊接连接。在初次级元件之间采用一块塑料支架进行绝缘，确保安全。通过对充电器PCBA模块的观察发现，安克65W全氮化镓快充插座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。输入端延时保险丝规格为3.15A 250V，外套热缩管绝缘保护。安规X2电容来自DGCX东莞成希，规格为0.15μF。共模电感采用漆包线和绝缘线绕制在灰色磁环上，两颗二极管用于高压启动和X电容放电功能。两颗整流桥来自平伟，型号TMBF310，规格为3A 1000V，使用两颗半桥连接均摊发热，用于将交流电整流成脉动直流电。小板连接到底部的初级开关电源部分供电，小板上焊接滤波电容和差模电感已经拆掉。小板背面焊接一颗南芯的氮化镓合封芯片，可以看出电路非常简洁。高压滤波电容来自永铭，其中三颗规格为33μF400V。另一颗规格为22μF400V，滤波电容总容量为121μF。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。为南芯SC3057合封氮化镓芯片供电的滤波电容，来自AiSHi艾华，规格为50V10μF。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TMY1681M。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。输出小板上焊接两块小板，用于USB-C接口输出，同时焊接USB-A口的降压电感，氮化镓同步整流管，MCU和热敏电阻及滤波电容等。小板背面焊接降压转换器，同步整流控制器，过流保护芯片以及电流取样电阻和滤波电容等元件。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，规格均为560μF 25V，两颗并联用于输出滤波。两路降压小板用料与布局相同，其中一面焊接降压开关管，USB-C母座和输出滤波电容，滤波电容缠绕胶带绝缘。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。两颗降压开关管来自AOS万代，型号AON7544，为NMOS，耐压30V，导阻为4.1mΩ，采用DFN3*3封装。输出滤波电容缠绕高温胶带绝缘，来自永铭，NPT系列固态电容，规格为220μF 25V。输出VBUS开关管与降压开关管型号相同，均为AON7544。USB-C母座采用过孔焊接固定，安克标志蓝色胶芯。对应USB-A接口5V输出的降压转换器采用拓尔微TMI2283QE，是一颗内置开关管的同步降压转换器，支持30V供电电压，输出电流可达3.5A，工作频率可调，内部集成软启动和过热关闭，适用于车充，适配器，移动电源等应用。USB-A口的自动识别和限流二合一芯片来自赛微微电，型号为CW3047，用于USB-A口充电的自动识别和短路保护功能。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，连接NTC热敏电阻用于温度检测，同时还用于控制功率自动分配功能。安克推出的这款全氮化镓快充插座采用软胶的外壳设计，电线收纳十分方便，并且非常美观。插座配有两个新国标五孔AC插座，同时拥有安全门，能防止异物插入，确保安全。并具备2C1A三个输出接口，两个USB-C接口支持65W快充输出，并支持功率盲插，满足笔记本和手机充电需求。充电头网通过拆解了解到，安克全氮化镓快充插座采用快充电源模块与插座模块独立的设计，快充电源模块为多块PCB焊接组成，并灌胶填充，提升强度和散热效果。电源采用了南芯的氮化镓快充方案，内置SC3057合封氮化镓芯片和SC3520同步整流控制器，氮化镓同步整流管来自英诺赛科，型号INN150LA070A，组成固定电压输出的开关电源。输出采用两颗智融科技SW3536进行降压和协议控制，两路USB-C降压电路焊接在独立的小板上，打胶加固并加强散热。内部采用东软载波单片机进行整机保护功能，高压滤波电解电容和输出固态电容均来自永铭。内部采用模块化设计，模块做工细致，品质可靠。
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