拆解报告:联想小新65W 2C1A氮化镓快充插排
前言
随着多个品牌都推出了快充插线板以来,联想旗下的小新品牌,也推出了首款65W氮化镓快充插排。通过使用氮化镓技术,可以获得更高的转换效率和更少的发热,从而提升消费者的使用体验。
联想小新65W氮化镓快充插排具备三个新国标五孔插孔和三个两孔插孔,还具备2C1A快充接口,两个USB-C接口均支持65W快充输出,支持功率自动分配。插排还设有轻触电源开关,用于全局供电控制。下面就带来这款氮化镓快充插排的拆解,一起看看内部的用料和设计。
小新65W氮化镓快充插排外观
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。
包装内含小新65W氮化镓快充插排以及使用说明书,插排机身外套塑料袋防尘。
小新65W氮化镓快充插排机身通体白色,造型扁平,不过边缘过渡圆润,电源线使用两个胶圈捆扎整理。
电源线采用三脚接地插头,两侧内凹设计方便插拔,插脚套有塑料壳保护。
插头内侧中心是联想品牌和CCC认证标志,规格为10A 250V~。
电源线与机身连接处采用胶套加强保护。
插排顶面设有开关键、2C1A三个USB接口以及六位插孔,其中双孔和五孔插孔各三组。
按键旁设计有小新品牌logo。
三个USB接口旁都压印接口名称以及最大输出功率数值,用户对接口性能一目了然。
插排顶部AC插孔一览。
AC插孔均内置安全门,防止异物单孔插入,有效避免家里小朋友误触造成危险。
顶面另一端边缘设计有MAX 2500W字样,表明这款插排最大承载功率。
机身底部四端设有防滑胶垫,外壳上印有产品详细规格参数。
产品参数特写
产品名称:延长线插座(带电源适配器)
产品型号:LXXA065
额定电流:10A MAX
额定电压:250V~
最大功率:2500W
USB模块输入:
输入电压:100V-240V~
输入频率:50/60Hz
输入电流:1.6A
USB输出总功率:65W MAX
USB模块输出:
单口输出:
C1/C2: 5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A、3.3-21V-3A 65W MAX
A1:5V3A、9V2A、10V2.25A、12V1.5A、22.5W MAX
双口输出:
C1+C2:
C1:5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V2.25A、45W MAX
C2:5V3A、9V2.22A、12V1.67A 20W MAX
C1/C2+A1:
C1/C2:5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V2.25A 45W MAX
A1:5V3A、9V2A、12V1.5A 18W MAX
三口输出:
C1+C2+A1:
C1:5V3A、9V2.22A、12V1.67A 20W MAX
C2:5V3A、9V2.22A、12V1.67A 20W MAX
A1:5V3A、9V2.0A、12V1.5A 18W MAX
制造商:联想(北京)有限公司
产品通过了CCC认证。
实测插排电源线长度约为182cm。
插排机身长度约为21.7cm。
宽度为71.91mm。
厚度为31.16mm。
另外测得产品总重量约为495g。
插排按键内置隐藏指示灯,通电状态下亮白光给用户提示,使用方便。
使用ChargerLAB POWER-Z KM003C测得USB-C1口支持FCP、SCP、AFC、QC3+/5、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、20V3.25A五组固定电压档位,以及3.3-21V3A一组PPS电压档位。
另外测得USB-C2口兼容协议和USB-C1口的完全一样。
此外PDO报文也相同,两个USB-C口支持功率盲插。
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。
小新65W氮化镓快充插排拆解
看完了联想小新这款氮化镓快充插排的开箱,下面就进行拆解,一起看看内部的用料和设计。
首先取下插排底部的胶垫,在胶垫下方是固定螺丝。
拧下固定螺丝,拆下插排后盖,后盖采用卡扣和螺丝固定,PCBA模块涂胶导热固定。
插座内部一览,左侧为快充模块,右侧为一体铜带,铜带与PCBA模块之间通过导线焊接连接,导线外套热缩管绝缘。
电源线采用螺丝和压板固定。
PCBA模块采用黄铜片包裹散热。
PCBA模块采用螺丝固定。
插座模块采用一体铜条组成,导线焊接连接。
导线采用锡焊焊接,焊点圆润饱满。
电源输入和输出线均焊接连接到PCBA模块上。
剪断连接导线,拆下快充模块,继续进行拆解。
快充模块焊接继电器用于供电控制。
输出侧焊接降压小板用于各个接口快充输出。
PCBA模块背面采用导热垫和黄铜片进行散热。
黄铜散热片通过凸起固定。
黄铜散热片通过焊接固定。
焊接拆下PCBA模块两面固定的散热片,开始观察PCBA模块。
PCBA模块正面一览,左上角为非隔离降压电路,右上角为输入端,焊接保险丝,NTC浪涌抑制电阻,白色继电器,共模电感,安规X2电容。左侧焊接变压器,在变压器上方和右侧焊接高压滤波电容。
下方焊接两块降压小板用于USB-C接口输出,焊接固态电容用于输出滤波,元件之间大面积打胶固定及散热。
PCBA模块背面上方焊接整流桥和降压芯片,用于非隔离降压电路。中间焊接整流桥,右侧焊接氮化镓合封芯片,贴片Y电容和反馈光耦,同步整流管和同步整流控制器,还焊接一颗降压转换芯片。
通过对PCBA模块的观察发现,快充模块采用反激开关电源设计,搭配同步整流,固定电压输出,合封氮化镓芯片和同步整流控制器均来自南芯科技。输出采用三路独立的同步降压电路,实现三口独立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快充模块的设计和用料。
PCBA模块输入端一览,焊接保险丝,NTC浪涌抑制电阻,继电器,滤波电容等元件。
输入端保险电阻规格为4.7Ω。
整流桥型号MB10F。
两颗高压滤波电容来自JSH万京源,规格为400V 2.2μF。
色环滤波电感特写。
非隔离降压芯片来自必易微,型号KP3210B,是一款高性能低成本PWM控制功率开关,适用于离线式小功率降压型应用场合,外围电路简单、器件数量少;同时产品内置650V高耐压MOSFET可提高系统浪涌耐受能力。器件集成高压启动电路和软启动电路,集成完备的保护功能。
搭配使用的降压电感特写,外套热缩管绝缘。
两颗滤波电容特写。
一颗用于控制继电器开关的MCU,丝印L1515B。
用于控制继电器的微动开关,左侧LED指示灯外套热缩管绝缘。
LED电源指示灯特写。
用于控制全局电源供电的继电器来自宏发,型号HF32FV-16,触点容量为16A,线圈电压5V,线圈为灵敏型。
另一颗保险丝用于快充电源保护,规格为3.15A 250V。
NTC浪涌抑制电阻外套热缩管。
第一级共模电感采用漆包线和绝缘线绕制,外套热缩管绝缘,底部焊接绝缘支架。
安规X2电容来自科尼盛,规格为0.33μF。
第二级共模电感采用扁铜线绕制,底部焊接绝缘支架。
整流桥来自扬杰电子,型号RYBSM8010,规格为8A 1000V。
四颗高压滤波电容规格均为400V27μF,总滤波电容容量为108μF。
充电器初级主控芯片来自南芯科技,采用SC3057合封氮化镓芯片,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。
变压器采用ATQ23磁芯,严密缠绕胶带绝缘。
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。
另一颗蓝色Y电容特写。
光耦来自佰鸿,型号BPC-1008,用于输出电压反馈。
同步整流控制器来自南芯科技,型号SC3503,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,兼容多种MOS,具有超低的静态电流,支持多种工作模式,支持高侧和低侧同步整流,外围元件非常精简。
南芯SC3503资料信息。
同步整流管来自维安,型号WMB080N10LG2,是一颗耐压100V,导阻6.3mΩ的NMOS,采用PDFN5060-8L封装。
输出侧焊接两颗滤波电容,两块USB-C降压小板,滤波电感,降压电感以及USB-A母座。
两颗输出滤波电容规格为470μF 25V。
输出滤波电感采用磁环绕制,底部焊接绝缘支架。
两路USB-C口降压小板完全相同,正面焊接降压电感,输入输出滤波电容。
背面焊接协议芯片,同步降压转换器和VBUS开关管。
协议芯片来自智融科技,型号SW2325,这是一款高集成度的Type-C口/Type-A口快充协议控制器,内嵌ARM Cortex-M0 内核,最高工作频率为 40MHz,内置 64KB eFlash 、4KB SRAM,并支持 I2C 和 UART 通用外设接口。芯片内置多种安全保护功能,配合 ACDC 或 DCDC 以及少量的外围元器件,即可组成完整的高性能的 Type-C 口/Type-A 口快速充电解决方案。
SW2325 集成了 Type-C 接口逻辑,USB PD PHY,SCP PHY 以及 QC/PE/SFCP/TFCP 等快充协议的检测电路,并集成光耦反馈和 FB 反馈驱动电路、 NMOS 和 PMOS 驱动电路以及CV/CC 控制环路。
智融科技 SW2325 资料信息。
不仅是移动电源,SW2325还可应用在氮化镓充电器上,SW1106+SW2325,智融一站式65W氮化镓快充方案评测,目前已被魅族PANDAER 67W 2C1A氮化镓变速箱潮充等产品采用。
用于USB-C接口的降压转换器来自芯潭微,型号NDP13802QB,是一颗内置开关管,输入电压30V,连续输出电流可达8A的同步降压转换器,芯片内部集成8mΩ开关管,工作频率可编程,支持双通道恒压恒流控制,内部集成环路补偿和软启动。
磁环降压电感特写,外套热缩管绝缘。
输入滤波电容规格为100μF 25V。
输出滤波电容来自JSH万京源,规格为220μF 25V。
输出VBUS开关管丝印2135L。
USB-C母座采用过孔焊接固定,白色胶芯不露铜。
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。
降压电感外套热缩管绝缘。
输出滤波电容规格为220μF 16V。
USB-A母座采用白色胶芯。
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65W氮化镓快充插排配有1.8米长电源线,同时具备三个新国标五孔插孔和三个两孔插孔。快充方面具备2C1A接口,两个USB-C接口均支持65W快充输出,并支持功率自动分配。同时还设有轻触电源开关,用于全局供电控制,还配有电源指示灯,进行通电状态指示。
充电头网通过拆解了解到,联想这款氮化镓快充插排采用多块PCB焊接组成,充分利用空间。PCBA模块包裹黄铜散热片,提升散热面积,降低温升。内部采用南芯科技SC3057氮化镓合封芯片搭配SC3503同步整流控制器,组成固定电压输出的开关电源。
两路USB-C输出降压采用智融科技SW2325协议芯片搭配芯潭微NDP13802QB同步降压转换器,USB-A输出降压采用SW3526降压芯片,协议芯片支持全面,兼容性强,且自动功率分配不再需要外置MCU。
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