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拆解报告:惠普65W双USB-C氮化镓电源适配器

充电头网编辑部 充电头网 2023-01-16

----- 充电头网拆解报告第2464篇 -----

前言

 

充电头网拿到了HP惠普新推出的一款双USB-C笔记本电源适配器,这款电源适配器采用梅花电源插座,支持使用不同长度的电源线,便于携带,为金属外壳的笔记本供电时,也不会出现麻手的情况,提升使用体验。

 

这款电源适配器还具备两个USB-C输出接口,支持单口65W功率盲插和双口功率自动分配,并且支持PPS快充,对笔记本电脑和手机都有很好的快充兼容性。下面充电头网就对这款惠普电源适配器进行拆解,一起看看内部的用料和设计。


此前充电头网还拆解过惠普330W笔记本电源适配器惠普笔记本90W PD快充惠普65W USB PD快充充电器惠普笔记本电脑65W PD快充充电器惠普45W USB-C电源适配器等产品,欢迎查阅。

 

惠普65W氮化镓电源适配器外观

 

 

产品从包装到设计都显得十分高端上档次,HP品牌以及产品名称烫银工艺处理,套装外观在黑色背景下显得神秘而气质十足。

 

 

侧面是产品三大卖点标识,小巧且性能强大,快速充电,适配手机、笔电、iMac等USB-C设备。

 

 

另一侧印有包装清单、产品尺寸、重量以及型号等信息,总代理中国惠普有限公司,生产厂中达电子(江苏)有限公司。

 

 

包装内含适配器、电源线、C to C线以及使用说明书等。

 

 

电源线固定纸圈压印HP品牌,插头插脚套有保护塑料壳。

 

 

插头插脚为美规。

 

 

另一端为梅花插头。

 

 

测得电源线长度约102cm。

 

 

CC线通体黑色,两端线头外壳磨砂方便插拔。

 

 

测得这条数据线长度也是102cm。

 

 

另外使用ChargerLAB POWER-Z KM002C测得数据线带有数据线E-Marker芯片,电力传输能力为20V5A 100W,数据传输能力为USB 3.2 Gen1(5Gbps)。

 

 

惠普这款适配器采用经典跑道造型设计,两侧弧面过渡圆润,外壳整体磨砂抗指纹。

 

 

机身顶面中心是经典亮面反衬设计的HP品牌logo。

 

 

输入端边缘设计有65W字样。

 

 

输出端边缘设有指示灯。

 

 

输入端居中设有梅花插口,搭配电源线可达到接地效果,可有效避免触电。

 

 

另一端配置双USB-C输出接口。

 

 

机身底部印有产品参数

型号:TPN-DA27

输入:100-240V~50/60Hz 1.7A

单口输出:5V3A、9V3A、12V5A、15V4.33A、20V3.25A

PPS:3.3-20V3.25A

双口输出:45W+20W或30W+30W

制造商:台达电子工业股份有限公司

适配器通过了CCC、CP、CE、PSE、EAC、GS、TUV、UKCA、NOM、NYCE、UL等认证,还通过了VI级能效认证。

 

 

测得机身长度为75mm。

 

 

宽度为52.93mm。

 

 

厚度为23.39mm。

 

 

拿在手上的大小直观感受,显得很小巧。

 

 

另外测得适配器净重约为115g。

 

 

加上电源线以及CC线,总重量约为235g。

 

 

通电后适配器指示灯亮白光。

 

 

最后测得其中一个USB-C口支持AFC、QC3.0/5、PD3.0、PPS快充协议。

 

 

并且具备5V3A、9V3A、12V5A、15V4.33A、20V3.25A五组固定电压档位,以及3.3-20V3.25A一组PPS电压档位。

 

 

测得另一个USB-C口兼容协议相同。

 

 

PDO报文也是完全一样,即两个C口单口输出性能一样,支持功率盲插,日常使用方便。

 


惠普65W氮化镓电源适配器拆解

 

对惠普这款65W氮化镓电源适配器有了基本了解后,下面就进行拆解,看看内部的用料和做工。

 

 

首先沿接缝撬开输出侧面板。

 

 

再撬开输入侧面板,抽出内部PCBA模块。

 

 

PCBA模块缠绕铜片散热,并粘贴胶带绝缘及固定。

 

 

交流输入端子焊接导线连接,焊点外套热缩管绝缘。

 

 

散热片通过焊接固定到PCBA模块上。

 

 

另一处焊点特写。

 

 

使用游标卡尺测得PCBA模块长度约为71.17mm。

 

 

PCBA模块宽度约为47.89mm。

 

 

PCBA模块厚度约为18.96mm。

 

 

撕开胶带,取下PCBA模块覆盖的散热铜片。

 

 

在PCBA模块侧面,铜片粘贴铝片填充。

 

 

其中电解电容缠绕胶带绝缘,变压器大面积打胶固定及散热。

 

 

PCBA模块背面也进行打胶固定,以及为发热元件散热。

 

 

清理掉导热胶,在变压器侧面和输出侧各焊接一块小板。

 

 

PCBA模块正面一览,其中右侧为交流输入,焊接保险丝,安规X2电容,共模电感。在左侧为高压滤波电容,变压器焊接在中间位置。右侧下方小板为同步整流电路,下方焊接输出滤波电容,底部小板焊接降压电路和协议芯片。

 

 

PCBA模块背面一览,右侧依次焊接整流桥,初级主控芯片,氮化镓开关管,反馈光耦,两颗降压电感,同步降压开关管和输出滤波电容。

 

通过对PCBA模块的观察,惠普这款65W氮化镓电源适配器采用反激开关电源架构,采用Transphorm氮化镓开关管,同步整流,固定电压输出。输出电压由英飞凌协议芯片内置的降压电路进行降压输出,实现双口宽电压输出。下面我们就从输入端开始了解各个器件的信息。

 

 

输入端保险丝焊接在PCBA模块中部,左侧焊接的小板为同步整流电路。

 

 

输入端延时保险丝来自华德电子,规格为3.15A 250V。

 

 

第一级共模电感采用漆包线和绝缘线绕制,引线穿过电木板绝缘。

 

 

第二级共模电感采用漆包线绕制,两颗共模电感之间打胶固定。

 

 

安规X2电容容量为0.33μF。

 

 

输入端整流桥型号为MB30KH,规格为3A。

 

 

高压滤波电容来自金山,规格为100μF 420V。

 

 

主控芯片来自伟诠,型号WT7160,是一颗多模式反激控制器,内置X电容放电和高压启动功能,支持宽范围输出电压,支持多重完善的保护功能,支持外置热敏电阻进行过热保护,支持电流取样电阻短路和开路保护,采用SOP8封装。

 

 

氮化镓开关管来自transphorm,型号TP65H300G4LSG,是一款DFN8*8封装的氮化镓开关管,耐压650V,瞬态耐压800V,导阻为240mΩ,栅极支持18V耐压,具备极低的反向恢复电荷,并减小开关损耗。相比传统硅器件可提升能效及开关频率,提升系统功率密度,减小系统尺寸及重量,并降低系统成本。适用于快充电源及LED照明等应用。

 

 

transphorm TP65H300G4LSG 详细资料。

 

充电头网了解到,Transphorm还推出了四款SMD氮化镓器件,针对温度环境严苛,也有TOLL 10x12封裝。旗下产品还被华硕ROG 1600W钛金牌雷神2代电源罗马仕65W PD氮化镓充电器HELPERS LAB 65W氮化镓充电器数十款产品采用,产品性能质量获得客户一致认可。

 

 

为主控芯片供电的滤波电容来自红宝石,规格为100V10μF。

 

 

变压器由台达制造,磁芯缠绕铜箔屏蔽。

 

 

两颗串联的贴片Y电容特写。

 

 

EL1013光耦用于输出电压反馈。

 

 

同步整流控制器来自MPS,丝印AZE,实际型号为MP6908,是一颗快速关断同步整流控制器,支持DCM,CCM和准谐振工作模式,支持逻辑驱动电压和标准电压的同步整流管,支持高侧和低侧应用。

 

 

同步整流管来自英飞凌,型号BSC040N10NS5,是一颗耐压100V,导阻4mΩ的NMOS。

 

 

输出滤波电容规格为25V 470μF。

 

 

输出协议芯片焊接在单独的小板上。

 

 

小板通过插接件连接到充电器PCB上。

 

 

小板正面焊接一颗协议芯片和一路降压电路。

 

 

小板背面焊接连接PCB的排针插座。

 

 

协议芯片来自英飞凌,型号CYPD7271,为CCG7DC系列,是一颗高度集成的USB-C口充电器解决方案,内部集成两路升降压控制器,专为多口充电器而设计。芯片内部集成NMOS驱动器用于VBUS开关管控制,内部集成硬件控制的保护功能,支持4-24V输入电压,支持可编程的开关频率。

 

芯片内置32位M0内核处理器,内置128KB Flash和16KB RAM和32KB ROM,内部集成模拟和数字外设,支持系统功能定制和动态负载分配。内置两路升降压控制器支持配置为降压应用,满足多种充电器设计。

 

 

用于降压输出的3.3μH合金电感。

 

 

两颗同步降压开关管来自富鼎先进,型号AP3NA4R2YT,是一颗耐压30V的NMOS,导阻为4.2mΩ,采用PMPAK3*3封装。

 

 

两颗输出滤波电容来自基美,规格为100μF 25V。

 

 

用于另外一路输出的降压电感。

 

 

在电感右侧是降压开关管。

 

 

输出滤波电容规格相同。

 

 

电源指示灯特写。

 

 

小板下方为USB-C母座,来自嘉泽端子。

 

 

连接协议小板的排针特写。

 

 

VBUS开关管与降压开关管型号相同。

 

 

另一颗VBUS开关管型号相同。

 

 

USB-C母座点焊钢套外壳焊接。

 

 

USB-C母座为黑色胶芯。

 

 

全部拆解一览,来张全家福。

 

充电头网拆解总结

 

HP推出的这款65W电源适配器采用黑色外观设计,输入输出均采用分离线缆,使用更加方便。适配器使用的梅花三插电源线带有接地功能,消除了麻手困扰。并且可根据不同使用环境更换不同长度的USB-C线,使用更加灵活。

 

充电头网通过拆解了解到,惠普这款65W电源适配器内部PCBA模块采用纯铜散热片包裹,增大散热面积。适配器由台达代工,内部使用transphorm氮化镓器件,初级主控芯片来自伟诠。协议芯片来自英飞凌,为CCG7DC系列协议芯片,内部集成双路升降压控制器,支持双口快充输出及功率自动控制。

 

通过引入氮化镓器件,能够有效提高适配器效率,降低快充时的发热。英飞凌内置升降压控制器协议芯片的引入,也为双口充电器带来了全新的设计。一颗协议芯片即可搞定双口输出,无需额外增添芯片,简化电路设计,且更加灵活。


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