拆解报告:积速65W 2C1A氮化镓充电器A46
前言
最近充电头网拿到了ACEFAST积速一款65W氮化镓充电器,产品采用双层外壳设计,内层镂空外层透明,不仅外观精美,透过外壳可见内部更是采用了必易微KP2202电源主控芯片等器件,十分硬核。
实际上年初充电头网就拆解过该品牌一款相同风格设计的30W快充移动电源,可见该品牌的配件路线还是很明确的。下面充电头网就对这款65W氮化镓充电器进行拆解,一起来详细了解下。
积速65W氮化镓充电器开箱
积速65W氮化镓充电器有苜蓿紫/山岚绿/樱花粉/烟雨青四种款色,不仅充电器设计精致美观,包装盒同样绚丽丰富。
正面印有ACEFAST品牌、充电器外观、名称、型号以及GaN3标志,下方印有智能分流技术、AI智能控温技术2.0两大特点。
侧面印有产品输入输出参数。
另一侧印有接口兼容协议以及产品9大保护功能标志,适配手机、平板、笔电等设备。
背面印有产品接口功率配置图、卖点、参数以及商家信息。
包装内含充电器、使用说明书和积速品牌旗下产品介绍手册。
充电器采用双重外壳设计,内层粉色外壳两侧以及输出端镂空,外套透明亮面壳,整体晶莹剔透的,给人十分精致的感觉。
机身正面内层外壳设计有GaN和闪电logo,可以直观表明这是一款氮化镓充电器。
透明设计用户可以看见充电器内部芯片、电容等器件,十分硬核。机身一侧透明区域可以看到PCB板上丝印ACEFAST品牌,采用了必易微KP2202主控芯片。
机身输入端印有产品的基本参数。
产品参数特写
型号:A46
输入:100-240V~50/60Hz 1.5A
单口输出:
USB-C1/C2:3.3-21V3A、5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A
USB-A:5V3A、9V2A、12V1.5A、10V2A
双口输出:
USB-C1+USB-C2:45W+20W
USB-C1+USB-A:45W+18W
三口输出:
USB-C1+(USB-C2+USB-A):45W+18W
总输出:65W Max
制造商:东莞市奥强电子有限公司
监制:深圳市后树下科技有限公司
产品通过了CCC、PSE、CE、FCC、RoHS等认证,客户可根据需求进行选择。
充电器配备可折叠国标插脚,收纳携带方便。
输出端配备2C1A三个USB接口,透过透明外壳可见输出端小板上的电容电感器件,外壳上标注C1和C2接口。
测得充电器长度约为59.96mm。
宽度约为55.24mm。
厚度约为34.13mm。
与和苹果61W充电器大小直观对比,这款充电器要小很多。
放在手掌对照,充电器大小约与成年男子掌心差不多,较为小巧。
测得重量约为143g。
使用ChargerLAB POWER-Z KM003C读取USB-C1接口的快充协议,实测支持FCP、SCP、AFC、QC3.0/5、PE2.0、PD3.0、PPS、Apple2.4A等快充协议。
读取USB-C1接口的PDO报文,支持5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A五个固定输出档位,额外还支持3.3-21V3A一组PPS快充。
读取USB-C2接口的快充协议,实测支持PE2.0、PD3.0、PPS、QC5、DCP、Apple2.4A等充电协议。
读取USB-C2接口的PDO报文,支持5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A五个固定输出档位,额外还支持3.3-21V3A一组PPS快充。
实测USB-A支持FCP、SCP、AFC、QC3.0、SFCP、PE2.0、DCP等充电协议。
积速65W氮化镓充电器拆解
将输入端外壳拆开,折叠插脚通过黑色塑料板以及螺丝固定。
测得PCBA模块长度为53.24mm。
宽度为46.33mm。
厚度为24.63mm。
PCBA模块两侧以及输出端均设有小板,电容区域顶部、变压器前端以及侧面覆盖一体式散热片,输出小板与变压器间的空隙打胶处理。
主板背面覆盖麦拉片以及散热片,散热片包裹绝缘胶带。
拆掉PCBA模块表面覆盖的散热片,清理干净导热胶,主板上设有四颗高压滤波电解电容、差模电感、变压器、两颗输出滤波固态电容以及降压电感。
由于正面设置了三块小板,可以看到主板背面相当简洁,只有同步整流控制器和同步整流管。
通过观察发现,积速65W氮化镓充电器采用高频QR反激开关电源架构,同步整流固定电压输出。输出使用两路二次降压独立输出,实现三口快充输出以及多口功率自动分配。下面我们从输入端开始了解各器件的信息。
PCBA模块前端一览,主板上还有延时保险丝以及安规X2电容。
侧边小板背面设有两颗整流桥。
将小板拆下,正面设有NTC热敏电阻、共模电感以及贴片Y电容。
延时保险丝来自华德,规格为3.15A 250V。
安规X电容来自东莞成希,容量0.1μF。
NTC热敏电阻特写,用于抑制上电浪涌电流。
共模电感双线绕制,用于滤除EMI干扰。
整流桥来自平伟,型号TBM810,是一颗8A的整流桥,耐压1000V。这里采用两颗以均摊发热。
工字电感外套绝缘管。
四颗高压滤波电解电容为同一品牌,三颗规格为400V 33μF。
一颗规格为400V 22μF。
另一侧小板上设有开关电源主控芯片、氮化镓开关管、光耦以及贴片Y电容。
将小板拆下,背面没有元器件。
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。
充电头网拆解了解到,必易微KP2202系列控制器还被联想ThinkBook 65W饼干氮化镓充电器、酷科65W双USB-C超薄氮化镓充电器、特极客65W PD超薄氮化镓充电器、海备思SWITCH带HDMI口65W 1A1C氮化镓充电器、马拉松65W 2C1A氮化镓充电器等产品采用。
初级开关管采用纳微新一代增加GaNSense技术的智能GaNFast氮化镓功率芯片NV6136A,替代了缓慢、低效的传统硅材料,减少 25% 的损耗,从而实现更小、更轻、更快的充电性能。为了获得更高的系统稳定性,GaNSense从检测到保护仅需 30纳秒——比分立式氮化镓方案快了6倍。
纳微NV6136A是一颗高集成的氮化镓功率芯片,内置驱动器以及高精度无损耗电流采样电路,消除取样电阻的损耗。NV6136A内置170mΩ导通电阻,耐压700V的氮化镓开关管,支持2MHz开关频率,采用6*8mm QFN封装,节省面积。
充电头网通过拆解了解到,纳微GaNFast功率芯片此前已被摩托罗拉68W氮化镓充电器、戴尔60W氮化镓快充、OPPO 50W饼干氮化镓快充、小米65W 1A1C氮化镓快充充电器、努比亚65W氘锋三口氮化镓快充、联想YOGA 130W双USB-C口快充、安克65W氮化镓充电器(英雄联盟版)等知名品牌的数十款产品采用。
变压器特写,采用胶带严密缠绕绝缘。
EL1018光耦特写,用于输出电压反馈。
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TMY1471K。
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。
充电头网了解到,特锐祥贴片Y电容除了被倍思高通QC5认证100W氮化镓快充、麦多多100W氮化镓、OPPO 65W超级闪充氮化镓充电器、联想90W氮化镓快充、努比亚65W氮化镓充电器、倍思120W氮化镓+碳化硅PD快充充电器等数十款大功率充电器使用外,也可应用于海陆通、第一卫、贝尔金等品牌20W迷你快充上,性能获得客户一致认可。
另一颗特锐祥贴片Y电容料号相同。
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。
充电头网拆解了解到,必易微KP4060此前还被海备思SWITCH带HDMI口65W 1A1C氮化镓充电器、redow热豆45W 2A2C充电塔、马拉松65W 2C1A氮化镓充电器、傲基65W 2C1A超级硅充电器等产品采用,产品性能质量获得市场认可。
同步整流管采用上海维安WMB080N10LG02,100V NMOS管,PDFN5060-8L封装。
两颗输出滤波固态电容特写,规格为25V 470μF。
滤波电感特写。
输出端一览,输出小板正面设有两路输出的协议芯片、降压电感、滤波固态电容,三个USB母座也是焊接在小板上。
将小板拆下,背面设有两路二次降压电路同步降压控制器以及三个接口的输出VBUS开关管。通过观察发现两路二次降压电路方案完全一样,一路用于USB-C1口,一路用于USB-C2和USB-A口。
两路二次降压电路同步降压控制器均采用芯潭微NDP13802QB,集成同步降压开关管,集成度很高。
另一颗芯潭微NDP13802QB特写。
降压电感特写。
小板上四颗滤波固态电容一种规格,特写两颗规格为25V 150μF。
另外两颗规格为25V 150μF。
USB-C1口协议芯片采用英集芯IP2726,这是一颗集成多种协议、用于USB输出端口的快充IC,支持Type-C DFP、PD2.0/3.0、PPS、QC4+、QC2.0/3.0、FCP、AFC、SCP、MTK PE+、Apple2.4A、BC1.2以及三星2A等协议。具有高集成度和丰富的功能,在应用时仅需极少的外围器件,有效减小整体方案的尺寸,降低BOM成本。
充电头网了解到,英集芯IP2726已经通过了高通QC4+认证,拿到了中国大陆地区第一张QC4+认证证书。
充电头网了解到,英集芯IP2726此前已被AUKEY 65W 1A1C氮化镓快充充电器、RAVPOWER 90W双USB-C口PD快充充电器、斯泰克100W双USB-C口氮化镓充电器、麦多多30W 1A1C USB PD快充充电器、坤兴18W USB PD3.0 PPS快充充电器等产品采用。此外,英集芯的其它系列快充芯片也获得小米、华为、三星等客户的高度认可。
USB-C2口和USB-A口协议芯片也是采用英集芯IP2726。
三个接口输出VBUS开关管型号相同,MOS管丝印B3006。
两个USB-C口母座特写,橙色胶芯,过孔焊接固定。
USB-A口母座特写,采用紫色胶芯很显眼。
全部拆解完毕,来张全家福。
充电头网拆解总结
积速65W氮化镓充电器延续透明硬核风格设计,可观察内部芯片等器件,给人不一样的视觉体验。配备主流2C1A三个USB接口,兼容QC、PD、PPS、SCP等丰富快充协议,最大功率65W。双口同时使用可满足笔电和手机同时快充,也能同时给三设备充电,充电不等待。
充电头网通过拆解了解到,充电器采用必易微KP2202+KP4060高频QR氮化镓电源方案,加之搭配纳微NV6136A氮化镓功率芯片,整体集成了很多功能,外围电路非常简洁,有利于工程师进行设计以及降低产品系统成本。基于必易微氮化镓电源方案还可以设计时下热门超薄快充,并在联想、特极客等品牌快充上量产,获得市场良好反馈。
充电器输出端采用两路相同二次降压方案,采用芯潭微NDP13802QB高集成降压控制器,两颗英集芯协议IC IP2726控制三个USB接口输出。PCBA模块采用多块小板设计,器件打胶加固,整体做工可靠。
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