拆解报告:旭联150W 3C1A氮化镓桌面充电器
前言
充电头网拿到了C-SMARTLINK旭联推出的一款150W桌面充电器,这款充电器内置第三代半导体氮化镓器件,具备3C1A输出接口,USB-C1和USB-C2具备100W快充输出,USB-C3具备30W快充输出,支持功率自动分配,满足多个设备的同时充电需求。
充电器外壳采用斜纹设计,更加具有设计感,并配有电源指示灯,方便了解供电状态。充电器采用八字线供电,可根据使用场合选择不同长度的电源线。下面就带来这款氮化镓充电器的拆解,一起来看看内部的做工和用料。
此前充电头网还拆解过旭联67W 2C1A氮化镓充电器、旭联68W 1A1C双口快充氮化镓充电器等产品,欢迎查阅。
旭联150W桌面充电器外观
旭联150W桌面充电器为长方体造型,棱角过渡分明,具有十分明显的硬核几何风格美感。
机身外壳表面磨砂,同时顶面一半的区域做了凹凸斜纹理设计。
底部四端设有防滑垫,保证稳定使用不打滑。
这款桌面充电源线与机身线体分离设计,输入端采用8字插口。
输出端外壳也做了相同斜纹理设计,配置3C1A四个USB接口以及指示灯。
实测这款桌面充机身长度为98.04mm。
宽度为66.11mm。
厚度为31.95mm。
测得搭配的电源线长度约1.2米。
另外测得其净重约为401g。
使用ChargerLAB POWER-Z KM003C测得USB-C1口支持PE2.0、PD3.0、PPS、QC5、DCP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3.3-21V5A一组PPS电压档位。
测得USB-C2口支持FCP、SCP、AFC、QC3.0/5、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口支持FCP、SCP、AFC、QC3.0/4+、PE2.0、PD3.0、PPS、DCP、SAM 2A、Apple 2.4A充电协议。
PDO报文显示USB-C3口具备5V3A、9V3A、12V2.5A、15V2A、20V1.5A五组固定电压档位,以及3.3-11V3A一组PPS电压档位。
最后测得USB-A口支持FCP、SCP、AFC、QC3.0、PE2.0、DCP、SAM 2A、Apple 2.4A充电协议。
旭联150W桌面充电器拆解
看完了这款充电器的外观和测试,下面就进行拆解,一起看看内部的设计和用料。
首先撬开输出侧面板,内部PCBA模块使用灌封工艺,具有更强的散热性能,耐候性和机械强度。
使用切割机切开外壳,取出内部模块。
电源指示灯塑料透光结构特写。
使用游标卡尺测得PCBA模块长度约为93.1mm。
PCBA模块宽度约为60.6mm。
PCBA模块厚度约为27.2mm。
清理掉PCBA模块表面的灌封胶,PCBA模块焊接多块小板,充分利用内部空间,减小充电器体积。
PCBA模块正面一览,左侧小板焊接电源插座和输入保险丝,左下方小板焊接共模电感,安规X2电容和整流桥,上方焊接滤波电容和滤波电感,右侧焊接PFC升压电感,上方焊接LLC变压器,左上方焊接谐振电感,高压滤波电容和谐振电容,右侧焊接降压输出小板。
PCBA模块背面焊接一颗PFC+LLC二合一控制器,还焊接PFC开关管,PFC整流管,LLC开关管,三颗贴片Y电容和反馈光耦,左侧焊接同步整流控制器和两颗同步整流管。
焊接拆下各个功能小板,将充电器彻底拆分。
通过对PCBA模块正反面的观察发现,旭联这款150W氮化镓充电器采用PFC+LLC+SR开关电源架构设计,PFC进行功率因数校正,LLC电源输出固定电压。输出通过四路独立的降压电路,实现四个接口的独立快充。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模块输入端一览,左侧焊接谐振电感,中间位置为电源输入插座,右侧为共模电感和安规X2电容。
电源输入插座小板使用麦拉片隔离绝缘。
电源输入小板焊接八字电源插座。
输入端延时保险丝来自蓝宝,规格为5A 250V。
插座焊接连接到小板上。
侧面焊接整流桥小板,PFC升压电感和输出降压小板。
插座小板通过PCB走线连接到滤波整流小板。
共模电感采用漆包线和绝缘线绕制。
黄色安规X2电容特写。
另一颗共模电感采用扁铜线绕制,底部焊接绝缘支架。
小板背面焊接两颗整流桥,半桥连接均摊发热,降低温升。
整流桥来自PY平伟,型号TBM810,规格为8A 1000V。
薄膜滤波电容来自台强电子,规格为1μF450V。
滤波电感采用磁环绕制,外套热缩管绝缘。
另一颗薄膜电容规格相同。
充电器初级PWM主控芯片采用NXP恩智浦TEA2016AAT,一颗芯片内置LLC控制器和PFC控制器,内置数字架构控制,简化了设计的同时减少外围元件数量,芯片内置多重完善的保护功能,集成度非常高。
为主控芯片供电的滤波电容来自JSH万京源,规格为50V 22μF。
PFC升压开关管采用英诺赛科INN650D260A,额定耐压为650V,导阻260mΩ,符合JEDEC标准的工业应用要求,支持ESD保护,支持开尔文源极。最高工作温度150℃。INN650D260A支持超高开关频率,无反向恢复电荷,具有极低的栅极电荷和输出电荷符合RoHS、无铅、欧盟REACH法规,采用DFN8*8封装。
英诺赛科 INN650D260A 资料信息。
充电头网拆解了解到,英诺赛科氮化镓芯片目前已被三星,OPPO,VIVO,联想,雅迪,LG,华硕,安克,努比亚,倍思,绿联,闪极等多家知名品牌和厂商所采用,出货量突破3亿颗。
50mΩ取样电阻用于检测PFC开关管电流。
左侧为LLC开关变压器,右侧为PFC升压电感。
PFC升压整流管使用芯干线碳化硅二极管,型号为XD6506F8,是一颗耐压650V的碳化硅二极管,在135℃下的工作电流为11A,具有零反向恢复电流,正温度系数,易于并联操作,支持高速开关,具有低开关损耗以及低散热需求。
NTC热敏电阻丝印1.5D-11,用于抑制电解电容的冲击电流。
高压滤波电容来自昱光电子,焊接在小板上,充分利用内部空间。
电容规格为56μF 400V,两颗共计112μF。
两颗LLC开关管也来自英诺赛科,型号与PFC开关管型号相同,均为INN650D260A。
绿色谐振电容来自JURCC捷威。
侧面焊接降压小板,滤波电感,LLC变压器和谐振电感。
谐振电感焊接在PCB一角,使用胶带严密缠绕绝缘。
两颗贴片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TMY1102M。
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,还应用于海陆通、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。
另一颗单独的贴片Y电容规格相同。
亿光 EL1019光耦用于输出电压反馈。
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维安,型号WMB048NV6LG2,NMOS,耐压65V,导阻4mΩ,采用PDFN5*6封装。
输出滤波电容来自JSH万京源,规格为25V 1800μF。
输出滤波电感采用磁环绕制。
输出侧焊接降压小板和滤波电容,电容外套硅胶套绝缘。
滤波固态电容来自JSH万京源,规格为470μF 25V。
降压小板正面焊接降压控制器,降压MOS管,USB-C,USB-A接口和对应的滤波电容。
小板背面焊接降压电感和滤波电容。
两个C口降压电路主控芯片均采用智融SW3516H,用于进行降压控制和协议识别。智融SW3516H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。
SW3516H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。
充电头网通过拆解发现,SW3516H还被华硕65W 2C1A氮化镓充电器、努比亚65W氘锋三口氮化镓快速充电器、雷柏65W GaN快充、绿联65W 4C口氮化镓快充充电器、联想90W闪充双口氮化镓充电器、鸿达顺120W四口2C2A快充等多款产品采用,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。
另一路同样采用智融科技SW3516H降压主控芯片。
在两颗同步降压管之间是贴片LED电源指示灯。
两颗降压电感外套热缩管绝缘。
两颗滤波电容来自JSH万京源,规格为820μF 25V,外套热缩管绝缘。
降压开关管来自冠禹,型号KS4206NAT,NMOS,耐压40V,导阻1.6mΩ,采用PDFN5060封装。
输出VBUS开关管来自禾纳,是一颗耐压30V的NMOS,导阻4.1mΩ,采用PDFN3030封装。
输出滤波电容来自JSH万京源,规格为470μF 25V。
剩余1C1A接口使用智融科技SW3526降压芯片,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。
另一路同样采用智融科技SW3526降压芯片。
两颗降压电感特写,外套热缩管绝缘。
一颗MCU来自芯海科技,型号 CS32L010F8,是一颗M0内核的32位低功耗MCU,最高工作频率为24MHz,内置64KB FLASH存储器和4KB SRAM,采用QFN20封装,用于功率自动分配控制。
芯海科技 CS32L010F8 MCU 介绍。
三个USB-C母座采用过孔焊接固定,黑色胶芯不露铜。
USB-A母座采用红色胶芯,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
旭联这款150W氮化镓充电器为桌面充电器设计,通过八字电源线供电,可根据不同场合选择不同长度的电源线,美观方便。充电器具备3C1A接口配置,其中USB-C1和USB-C2均支持100W快充输出,满足笔记本电脑快充和手机快充需求,并且支持功率自动分配,快充协议支持全面,能够同时满足多个设备的充电需求。
充电头网通过拆解了解到,旭联这款氮化镓充电器为整体灌封工艺,采用多块小板焊接组合而成,充分利用内部空间。内置恩智浦TEA2016高集成电源芯片,用于PFC和LLC控制。充电器内部采用英诺赛科氮化镓开关管和芯干线碳化硅二极管,并采用同步整流,固定电压输出。
其中两路100W USB-C接口采用智融科技SW3516H进行降压输出,1C1A接口使用智融科技SW3526进行降压输出,并采用芯海科技 CSU32P10 MCU进行输出功率分配控制。内部高压电容来自昱光电子,输出滤波电容均来自JSH万京源,整体做工和用料都很不错。
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