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拆解报告:绿联300W 4C1A五口PD氮化镓快充充电器

充电头网编辑部 充电头网 2023-12-31


----- 充电头网拆解报告第2722篇 -----

前言

 

绿联推出了一款300W的氮化镓桌面充电器,这款充电器具备4C1A接口,为闪充湃系列产品。USB-C1接口支持140W PD3.1输出,与时俱进。USB-C2和C3接口支持100W输出,三口同时使用时均支持100W输出,能够满足三台笔记本的同时快充需求。

 

这款桌面不仅输出功率强劲,还支持功率自动分配,多个设备同时连接时均能快充充电。另外还自带一条1.5米长USB-C充电线,免去用户自行购买的麻烦。下面充电头网就带来绿联这款氮化镓充电器的拆解,看看这款巨无霸的充电器内部的用料和设计。

 

绿联300W氮化镓快充充电器开箱

 

 

产品包装盒以黑色为底,正面除有UGREEN绿联、产品名称和外观设计外,左侧还印有PD3.1/单口最高140W、氮化镓技术安心快充、笔记本/平板/手机同时快充、1.5米 C-C 快充线卖点,右下角“闪充湃”金色字体凸显设计。

 

 

背面印有产品四大卖点和商家信息。

 

 

侧面印有产品参数

型号:CD333

输入:100-240V~ 50/60Hz 4.2A Max

USB-C1 输出:5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A、28V5A 140W Max

USB-C2/C3 输出:5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A 100W Max

USB-C4 输出:5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V2.25A 45W Max

USB-A 输出:5V3A、9V2A、12V1.5A、10V2.25A 22.5W Max

输出总功率:300W Max

制造商:深圳市绿联科技股份有限公司

产品通过了CCC认证。

 

 

打开包装,内含充电器、电源线、CC数据线以及使用说明书。

 

 

附带数据线是编织线,更加耐脏耐用,两端线头采用喷砂金属外壳,手感、质感很好,作为附带数据线,可以说相当有档次。

 

 

实测这款数据线长度超过了1.5米,符合标称。

 

 

使用ChargerLAB POWER-Z KM003C测得该线缆带有E-Marker芯片,电力传输能力为50V5A,支持PD3.1 240W满功率充电。数据传输能力为USB 2.0。

 

 

电源线两端分别为国标三脚插头和梅花插头,线缆通过了CCC认证,规格为10A 250V~。

 

 

实测电源线长度也是1.5米。

 

 

充电器延续绿联快充家族经典银黑配色,而作为一款300W大功率且拥有五口配置的产品,巧妙采用立体机身造型设计,可以节省桌面空间占用,保持桌面整洁。

 

 

机身一侧印有300W字样,让用户一眼就能了解产品最大输出功率。

 

 

充电器一端设有梅花输入插口,外壳印有详细规格参数,与包装盒上的一致不再赘述。

 

 

插口周边区域内凹设计,连接电源线时可起到加固防脱落作用,细节考虑到位。

 

 

产品另一端配置4C1A五个USB快充口,外壳同样是黑色配色,并印有UGREEN品牌以及相应接口标识,方便用户区别使用。

 

 

机身底部设有专门的支撑防滑底座,底座两侧贴有防滑垫。

 

 

实测绿联这款300W氮化镓充电器机身长度为111.75mm。

 

 

高度为93.41mm。

 

 

厚度为52.98mm。

 

 

产品拿在手上的大小直观感受。

 

 

另外测得充电器净重约为851g。

 

 

使用ChargerLAB POWER-Z KM003C测得USB-C1口支持UFCS、QC3+/5、SFCP、PE2.0、PD3.1、PPS、DCP、SAM 2A、Apple 2.4A充电协议。

 

 

PDO报文显示USB-C1口还具备5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A、28V5A六组固定电压档位,以及15-28V AVS电压档位。

 

 

另外测得UFCS融合快充具备3.4-5.5V3A、5.5-11V3A、11-21V3A三组电压档位。

 

 

测得USB-C2口支持FCP、SCP、AFC、QC3.0/5、SFCP、PE2.0、PD3.0、PPS、DCP、SAM 2A、Apple 2.4A充电协议。

 

 

PDO报文显示USB-C2口具备5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A五组固定电压档位,以及3.3-21V5A一组PPS电压档位。

 

 

测得USB-C3口兼容协议和USB-C2口的一样。

 

 

此外测得USB-C3口PDO报文也和USB-C2口的一样。

 

 

测得USB-C4口支持FCP、SCP、AFC、QC3.0/4+、SFCP、PE2.0、PD3.0、PPS、DCP、SAM 2A、Apple 2.4A充电协议。

 

 

PDO报文显示USB-C4口具备5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V2.25A五组固定电压档位,以及3.3-16V3A一组PPS电压档位。

 

 

最后测得USB-A口支持FCP、SCP、AFC、QC3.0、SFCP、PE2.0、DCP、SAM 2A充电协议。

 

 

使用绿联300W五口PD氮化镓快充充电器USB-C1口给苹果MacBook Pro16 M1 Max充电,测得接口输出功率为28.26V 4.73A 133.63W。

 


绿联300W氮化镓快充充电器拆解

 

看完了绿联这款300W氮化镓多口快充的开箱,下面就进行拆解,一起看看内部的设计和用料。

 

 

将输入端外壳拆开,边缘采用卡扣封装固定。

 

 

底部防滑脚垫采用双面胶粘贴固定。

 

 

底部采用两颗螺丝固定。

 

 

从外壳中取出PCBA模块,模块表面包裹黄铜片散热。

 

 

壳体内部粘贴导热垫散热。

 

 

PCBA模块整体包裹黄铜片散热,并通过麦拉片绝缘,使用高温胶带固定。

 

 

PCBA模块周身覆盖铜片导热。

 

 

铜片通过焊接固定。

 

 

使用游标卡尺测得PCBA模块长度约为105.39mm。

 

 

PCBA模块宽度约为42.86mm。

 

 

PCBA模块高度约为82.15mm。

 

 

拆下PCBA模块外层覆盖的黄铜片和绝缘麦拉片,继续进行拆解。

 

 

PCBA模块元件覆盖大面积导热垫用于散热。

 

 

PCBA模块背面功率元件也采用铜片和导热垫进行散热。

 

 

PCBA模块侧面焊接一块小板用来焊接电源插座。

 

 

输出端焊接一块降压小板用于各个接口输出。

 

 

PCBA模块正面一览,左下角为电源输入小板,焊接电源插座,保险丝,共模电感和安规X2电容,热敏电阻等。散热片用于为整流桥散热,在散热片下方是薄膜滤波电容和滤波电感。

 

中部区域为PFC升压电感,谐振电感,两颗高压滤波电容,变压器。上方区域为输出滤波电感,滤波电容和降压输出小板。

 

 

PCBA模块背面焊接一颗二合一控制器,用于PFC和LLC控制,PFC升压开关管采用两颗并联,LLC开关管采用两颗组成半桥。初次级之间采用白色划线表示,右上角焊接同步整流控制器和同步整流管。

 

通过对PCBA模块的观察发现,绿联这款氮化镓多口快充的电源模块采用PFC+LLC+SR的高效电源架构,固定电压输出,输出电压由光耦反馈,为二次降压小板供电。下面我们就从输入端开始,了解各个器件的信息。

 

 

在输入端焊接一块小板,小板上焊接电源插座和EMI滤波元件。

 

 

前端梅花电源插座、滤波电容和滤波电感特写。

 

 

焊接拆下输入小板,在小板上焊接两颗蓝色Y电容,延时保险丝,NTC热敏电阻,安规X2电容和共模电感。

 

 

输入端延时保险丝规格为5A 250V,来自CONQUER功德,MST系列超小型延时保险丝。

 

 

NTC热敏电阻外套热缩管。

 

 

中心处是黄色的安规X2电容。

 

 

共模电感采用漆包线和绝缘线绕制。

 

 

另一颗安规X2电容规格为0.47μF。

 

 

 

在小板一侧焊接蓝色Y电容。

 

 

另一侧还焊接一颗磁珠。

 

 

第二颗共模电感采用扁铜线绕制,底部焊接绝缘支架。

 

 

电源使用两颗GBU1510整流桥并联整流,配有黄铜散热片降低温升。

 

 

薄膜电容来自NISSEI日精,规格为1μF 450V。

 

 

滤波电感采用磁环绕制,缠绕胶带绝缘。

 

 

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47μF50V电解电容用于为主控芯片供电。

 

 

PFC升压开关管来自纳微,型号NV6128,使用两颗并联。NV6128内部集成氮化镓开关管、氮化镓驱动器以及逻辑电路,应用简单可靠。芯片采用QFN6*8mm封装,散热性能升级,内置70mΩ导阻,650V耐压的氮化镓开关管,内置驱动器支持10-30V供电。最高支持2MHz开关频率。

 

 

纳微 NV6128 资料信息。

 

充电头网通过拆解了解到,纳微GaNFast功率芯片已被OPPO 50W饼干氮化镓快充、RAVPOWER 65W 1A1C氮化镓快充小米65W氮化镓充电器SlimQ 65W氮化镓快充Anker PowerCore Fusion PD超极充、RAVPower 45W GaN PD充电器、倍思65W氮化镓充电器等产品采用,获得市场高度认可。

 

 

两颗65mΩ电阻并联,用于检测PFC级电流。

 

 

在PCBA模块侧面焊接PFC升压电感,绿色NTC热敏电阻和高压滤波电容。

 

 

NTC热敏电阻特写。

 

 

PFC升压电感采用ATQ31磁芯绕制,磁芯缠绕铜箔屏蔽。

 

 

PFC升压整流管采用碳化硅二极管,来自泰科天润,型号G5S06508QT,规格为650V 8A,采用DFN8*8封装。

 

 

两颗高压滤波电容来自Acon新中元,规格为450V 100μF。

 

 

四颗MLCC电容与高压电解电容并联。

 

 

LLC开关管采用英飞凌CoolMOS,两颗组成半桥。器件型号为IPL60R125P7,耐压650V,导阻125mΩ,采用PG-VSON-4封装。

 

 

谐振电感采用ATQ23磁芯绕制。

 

 

谐振电容来自厦门法拉电子,规格为0.047μF 630V。

 

 

热敏电阻特写,原本贴在变压器上用于检测温度进行过热保护。

 

 

LLC变压器采用ATQ27磁芯绕制,磁芯缠绕铜箔屏蔽,并外套塑料壳绝缘。

 

 

两颗亿光 EL1019光耦用于输出电压反馈和保护功能。

 

 

同步整流控制器来自NXP恩智浦,型号为TEA1995,其内置两个独立的同步整流驱动器用于LLC架构开关电源的同步整流,外围元件精简,支持38V工作电压,能够满足USB PD3.1的28V输出。

 

 

两颗同步整流管来自英飞凌,型号ISC0805NLS,NMOS,耐压100V,导阻3.6mΩ。

 

 

输出四颗滤波电容来自PolyCap柏瑞凯,RV系列125℃耐热固态电容,规格为680μF 35V。

 

充电头网拆解了解到,柏瑞凯的产品广泛应用于充电器、车充、无线充、移动电源、储能电源等领域,并被OPPO、vivo、小米、荣耀、三星、华为联想紫米努比亚公牛ANKER等知名品牌的多款产品采用,产品获得市场的高度认可

 

 

输出滤波电感采用漆包线绕制。

 

 

输出端焊接二次降压小板,小板上焊接四个USB-C母座和一个USB-A母座,对应五路输出分别焊接五颗磁环降压电感与对应的滤波电容。

 

 

小板背面焊接三颗降压主控芯片和对应的降压开关管以及VBUS开关管,还焊接两颗降压转换芯片和VBUS开关管。

 

 

充电器USB-C1接口使用智融SW3566H降压控制器,这颗芯片是一款高集成度的多快充协议双口充电SOC芯片,支持USB-C和USB-A接口充电,并支持双口独立限流。芯片内部集成了高效率同步降压转换器,支持20V7A和28V5A输出,支持PD3.1/QC/SCP/UFCS等快充协议,支持快充协议定制,最大支持140W输出功率。

 

 

SW3566H集成了CC/CV模式,双口管理逻辑和母线电压检测,搭配对应的降压开关管和VBUS开关管即可实现双口降压输出。芯片内置的降压转换器工作频率为180KHz,支持PWM和PFM工作模式。输出电流,线损补偿等保护阈值均可通过I2C接口进行设定,内置的ADC可实现输入输出电压,输出电流,芯片温度等9个通道的数据采样,支持外接MCU进行参数显示。

 

SW3566H支持36V输入电压,最高输出电流7A,芯片内置软启动,输入过压/欠压保护,输出过压/欠压保护,输出过流/短路保护,DP/DM/CC过压保护,芯片过热保护和外接NTC热敏电阻保护,以及限功率保护。芯片采用QFN4*4-32封装。

 

 

两颗同步降压开关管来自锐骏半导体,型号RUH4040M2,NMOS,耐压40V,导阻为8mΩ,采用PDFN3333封装。

 

 

USB-C1降压电感外套红色热缩管。

 

 

用于USB-C1接口的输入输出滤波电容来自PolyCap柏瑞凯,为RN系列小型化固态电容,规格为100μF 35V。

 

 

VBUS开关管型号RUH4040M2。

 

 

USBC2和C3接口的降压电路主控芯片均采用智融SW3516P,用于进行降压控制和协议识别。智融SW3516P是一款高集成度的多快充协议双口充电芯片,支持A+C口任意口快充输出,支持双口独立限流,参数和规格均与智融SW3516H相同。

 

SW3516P集成了5A 高效率同步降压变换器。支持PPS/PD/QC/AFC/FCP/SCP/PE/SFCP等多种快充协议,最大输出PD 100W,CC/CV模式,以及双口管理逻辑。外围只需少量的器件,即可组成完整的高性能多快充协议双口充电解决方案。

 

 

智融SW3516P 详细资料。

 

 

两颗同步降压开关管型号RUH4040M2。

 

 

用于USB-C2输出的降压电感外套黑色热缩管。

 

 

用于输入和输出的滤波电容均来自柏瑞凯。RN系列小型化固态电容,规格分别为100μF 35V和220μF 25V。

 

 

VBUS开关管来自新洁能,型号NCEP3065QU,是一颗耐压30V的NMOS,导阻1.9mΩ,采用DFN3.3*3.3封装。

 

 

用于USB-C4降压芯片使用智融科技SW3526,芯片内部集成3.5A高效率同步整流降压转换器,支持PPS、PD、QC、AFC、FCP、SCP、PE、SFCP、低压直充等充电协议,支持CC/CV模式,外部仅需少量器件,即可组成完整的高性能多快充协议充电解决方案。

 

得益于芯片的高集成度,SW3526将传统降压方案中协议芯片,同步降压控制器和降压MOS管全部浓缩集成在一个封装内部,极大的简化了多口快充的电路设计。

 

 

智融 SW3526 详细规格资料。

 

充电头网拆解了解到,智融SW3526已被航嘉100W氮化镓双认证安全快充华科生230W 4C1A氮化镓桌面充倍思30W超级硅Pro充电器HYPER JUICE 100W氮化镓快充  、特斯拉Model 3/Y专用中控扶手箱数据恢复面板等多款产品采用,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

 

 

USB-A口也采用智融SW3526降压芯片。

 

 

USB-C母座采用过孔焊接固定,黑色胶芯不露铜。

 

 

USB-A母座采用紫色胶芯,正负极加宽支持大电流快充。

 

 

全部拆解一览,来张全家福。

 

充电头网拆解总结

 

绿联这款300W闪充湃氮化镓桌面充电器采用梅花插头供电,能够满足不同的使用场合。充电器USB-C1接口支持140W PD3.1输出,USB-C2和C3接口支持100W输出,三口同时使用时均支持100W输出,能够满足三台笔记本的同时快充需求。并且五个接口均支持快充输出,且快充协议全面,堪称充电器界的巨无霸。

 

充电头网通过拆解了解到,这款充电器的壳体内部粘贴导热垫,用于提升散热效果,PCBA模块包裹铜片和导热垫散热。充电器内部采用恩智浦TEA2017AAT二合一高集成控制器用于PFC和LLC控制。PFC开关管采用两颗纳微NV6128氮化镓功率芯片并联,并采用泰科天润G5S06508QT碳化硅二极管整流。

 

同步整流控制器也来自恩智浦,型号TEA1995,LLC开关管和同步整流管均来自英飞凌,LLC开关管型号IPL60R115CFD7,同步整流管型号ISC0802NLS。输出降压方面全部采用智融方案,使用SW3566H用于140W输出,两颗SW3516P用于100W输出,使用两颗SW3526用于45W和USB-A口输出。固态滤波电容全部来自柏瑞凯,内部用料均为一线品牌,品质值得信赖。


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