拆解报告:联想小新105W 2C1A三口氮化镓充电器
前言
联想小新推出了一款全新的105W氮化镓充电器,这款氮化镓充电器采用折叠插脚,便于携带和收纳。充电器具备2C1A接口,单USB-C口支持100W输出功率,并支持65W+30W功率分配,USB-A口也支持20W快充。
这款充电器全部接口同时输出时为65W+30W+10W功率分配,达到充电器总输出功率105W,满足同时为手机和电脑充电需求。下面充电头网就带来联想小新这款氮化镓充电器的拆解,一起看看内部的设计和用料。
此前充电头网还拆解过联想小新智能投影仪原装65W氮化镓充电器、联想小新100W双USB-C口氮化镓快充充电器、联想拯救者140W PD3.1氮化镓快充充电器、联想ThinkBook 65W饼干氮化镓充电器、联想65W 2C1A氮化镓充电器等产品,欢迎查阅。
联想小新105W氮化镓充电器外观
包装盒正面印有联想和小新品牌logo,产品的中英文名称以及外观。
背面印有产品卖点、详细的规格参数以及商家信息。
包装盒参数特写,下面到实物环节再详细介绍。
包装内含充电器、数据线以及使用说明书。
附带数据线是C to C线,线头外壳压印小新品牌logo以及100W字样,末端设有网尾抗弯折保护。
USB-C公头内部满PIN设计。
测得数据线长度约为152cm。
使用ChargerLAB POWER-Z KM003C测得数据线带有E-Marker芯片,电力传输能力为20V5A,数据传输能力为USB 2.0。
小新105W三口氮化镓充电器延续品牌独特风格设计,机身通体白色,边缘过的圆润。
机身正面一角印有小新品牌logo,整个风格十分简约。
充电器配备可折叠国标插脚,方便携带使用。
输入端外壳印有充电器详细参数
型号:XX105G1
输入:200-240V~1.2A 50/60Hz
单口输出:
USB-C1: 5/9/12/15V3A、20V5A(100W Max)
USB-C2: 5/9V3A、12V2.5A、15V2A、20V1.5A(30W Max)
USB-A:5V3A、9V2.2A、12V1.66A(20W Max)
双口输出:
USB-C1+USB-C2:65W+30W(95W Max)
USB-C1+USB-A:65W+20W(85W Max)
USB-C2+USB-A:30W+20W(50W Max)
三口输出:
USB-C1+USB-C2+USB-A:65W+30W+10W(105W Max)
制造商:联想(北京)有限公司
充电器通过了CCC认证,以及VI级能效认证。
输出端配备2C1A三个USB接口,胶芯均为黑色,接口旁印有相应的标序以及功率。
实测充电器机身高度为66.18mm。
宽度为66.21mm。
厚度为31.14mm。
和苹果96W充电器对比,小新这款要小一些。
充电器拿在手上的大小直观感受。
另外测得充电器净重约为205g。
使用ChargerLAB POWER-Z KM003C测得USB-C1口支持FCP、SCP、AFC、QC3+/5、SFCP、PD3.0、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五组固定电压档位,以及5-20V5A一组PPS电压档位。
测得USB-C2口兼容协议和USB-C1口的相同。
此外PDO报文也完全一样,两个USB-C口支持功率盲插使用方便。
最后测得USB-A口支持FCP、SCP、AFC、QC3.0、SFCP、DCP、SAM 2A、Apple 2.4A充电协议。
联想小新105W氮化镓充电器拆解
看完了联想小新这款105W氮化镓充电器的开箱和测试,下面就进行拆解,一起看看内部的设计和用料。
首先沿接缝撬开壳体,拆下折叠插脚盖板。
抽出内部PCBA模块,模块表面包裹黄铜散热片。
使用游标卡尺测得PCBA模块长度约为61.4mm。
PCBA模块宽度约为61.8mm。
PCBA模块厚度约为27.1mm。
黄铜散热片粘贴高温胶带绝缘。
黄铜散热片通过焊接固定。
焊接拆下黄铜散热片,PCBA模块两面粘贴导热垫。
PCBA模块由多块小板焊接组成,初次级之间设有白色塑料支架绝缘隔离。
塑料支架穿过PCBA模块镂空绝缘。
PCBA模块正面一览,左侧焊接输入滤波小板,高压滤波电容,滤波电感及薄膜滤波电容。右侧焊接变压器,下方焊接固态滤波电容。底部焊接降压小板,小板上焊接降压电感和USB-C母座,元件间打胶加固。
PCBA模块背面右侧焊接两颗整流桥,左侧焊接氮化镓功率芯片,氮化镓主控芯片,贴片Y电容,反馈光耦。
通过对PCBA模块的观察发现,联想小新105W氮化镓充电器采用QR开关电源设计,固定电压输出。输出通过三路独立的降压电路,实现三口快充输出以及功率自动分配功能。下面我们就从输入端开始了解整个充电器的设计和用料。
PCBA模块侧面焊接输入小板,滤波电感,滤波电容等元件。
输入端滤波小板一览,焊接保险丝,共模电感,安规X2电容和MOV压敏电阻。
输入端保险丝来自贝特电子,出料号936,规格为3.15A 250V。
共模电感采用漆包线和绝缘线绕制。
安规X2电容来自威迪,规格为0.33μF。
MOV压敏电阻来自久尹,丝印10N561K,用于雷击浪涌保护。
第二级共模电感采用扁铜线绕制。
整流桥来自MCC美微科,型号RTBS30M,两颗半桥连接,均摊发热。
两颗高压滤波电容来自艾华,规格为400V 4.7μF。
两颗薄膜滤波电容来自科尼盛,规格为1μF 450V。
磁环滤波电感特写。
初级PWM控制器来自瑞萨,型号iW3671,采用SOT23-6封装。这款充电器在次级使用大容量固态电容滤波,初级只使用小容量电解电容。
氮化镓功率芯片来自纳微,型号NV6138A。是一颗高集成度的氮化镓功率芯片,内部集成驱动器和高精度无损耗电流采样电路,无需外置电流取样电阻,消除取样电阻的损耗。NV6138A内置120mΩ导阻,700V耐压的氮化镓开关管,支持2MHz开关频率,采用6*8mm QFN封装,具有更大的散热面积,降低温升。
为初级控制器供电的滤波电容来自艾华,规格为100V10μF。
另一颗滤波电容规格为35V47μF。
变压器磁芯严密缠绕胶带绝缘。
光宝 LTV-1008光耦用于输出电压反馈。
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。
另一颗贴片Y电容料号为TMY1101K。
PCB上还焊接同步整流控制器和用于功率自动控制的MCU。
同步整流控制器丝印IBHJN,实际型号为MP6908A,来自MPS芯源半导体,最高工作频率600KHz。支持DCM、CCM、QR、ACF多种工作模式,支持高侧和低侧应用,具备振铃检测防止误开通。
同步整流管来自英飞凌,型号BSC093N15NS5,是一颗耐压150V的NMOS,导阻9.3mΩ,采用PG-TDSON-8封装。
在变压器侧面焊接两颗输出滤波电容。
输出滤波电容来自绿宝石,为CX系列5000小时长寿命固态电容,规格为1000μF 35V。
磁环滤波电感特写。
另外三颗滤波电容规格相同。
还有一颗滤波电容规格为680μF 35V,次级滤波电容总容量为5680μF。
PCBA模块侧面焊接降压小板。
小板上焊接降压电感,输出滤波电容和USB-C母座,滤波电容外套热缩管绝缘。
小板背面焊接降压转换器和降压芯片。
USB-C1接口使用智融SW3536芯片降压输出。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。
值得一提的是,前不久拆解的安克全氮化镓120W充电器以及安克65W 2C1A全氮化镓快充插座也采用了智融SW3536多口充电解决方案。
降压开关管来自英飞凌,型号BSZ025N04LS,NMOS,耐压40V,导阻为2.5mΩ,采用TSDSON-8 FL(S3O8)封装。
降压电感与USB-C母座一览,降压电感采用磁环绕制,打胶固定绝缘,USB-C母座采用过孔焊接固定,黑色胶芯不露铜。
输出滤波电容来自绿宝石,BC系列固态电容,规格为220μF 25V。
VBUS开关管来自长晶科技,型号CJAB55N03S,是一颗耐压30V的NMOS,导阻3.8mΩ,采用PDFNWB3.3*3.3-8L封装。
用于USB-C2的降压芯片采用智融科技 SW3537,芯片内部集成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双口充电解决方案。
得益于芯片的高集成度,SW3537将传统降压方案中的协议芯片,同步降压控制器和降压MOS管全部集成在一个封装内部,大大简化了多口快充的电路设计,芯片支持A+C双口快充应用,具备完善的保护功能。
智融科技 SW3537 资料信息。
输出滤波电容规格为220μF 25V。
VBUS开关管来自长晶科技,型号CJAB55N03S。
USB-A口小板焊接降压芯片,VBUS开关管,USB-A母座。
另一面焊接降压电感和滤波电容。
USB-A口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。
降压电感采用磁环绕制,底部垫电木板绝缘。
输出滤波电容规格为220μF 25V。
VBUS开关管来自长晶科技,型号CJAB55N03S。
USB-A母座采用过孔焊接固定。
用于功率自动分配的MCU来自芯海科技,型号CSU38F20,是一个带LED驱动和12-bit ADC的8位宽电压Flash MCU,内置16K字节Flash程序存储器,集成8COM×7SEG LED驱动、UART接口、I2C接口,适用于个人护理、电子烟、电池管理、消防标志灯等领域。
全部拆解一览,来张全家福。
充电头网拆解总结
联想小新这款氮化镓充电器采用白色外壳设计,配有折叠插脚,便于日常携带和收纳。这款充电器具备2C1A接口,单USB-C口支持100W输出,能够满足笔记本电脑和手机快充需求。三个接口均支持快充,同时还支持自动功率分配,65W+30+10W分配更加满足实际使用。
充电头网通过拆解了解到,这款充电器采用反激架构,内部使用纳微氮化镓功率芯片NV6138A,固定电压输出。输出采用智融SW3536+SW3537+SW3526三颗降压芯片,分别对应三路输出。还使用芯海科技 CSU38F20 MCU进行功率自动分配。
充电器内部采用多块PCB组合焊接,内部元件涂胶加固。外层包裹黄铜散热片,并配有导热垫加快散热。输出滤波使用绿宝石固态电容,内部用料做工扎实可靠。
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