拆解报告:联想140W USB-C电源适配器
前言
充电头网采购了一款联想140W电源适配器,这款电源适配器采用梅花接口输入,可更换不同长度的电源线使用。适配器自带1.8米长输出线,为USB-C接口。适配器支持联想私有20V7A 140W快充,能够满足联想笔记本电脑的供电需求,还能为其他品牌的电脑和手机充电。
这款电源适配器由康舒代工,为笔记本电脑配机使用。电源适配器体积较大,较适宜放在家中或公司固定场合应用。下面充电头网就对这款电源进行拆解,一起来看看内部用料和做工。
此前充电头网还拆解过联想thinkplus迷你20W快充充电器、联想小新105W 2C1A三口氮化镓充电器、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140W USB-C电源适配器外观
联想这款140W USB-C电源适配器外观上与旧款笔记本适配器并无差异,体型方正且更为纤长,拥有一体式延长充电线材,输入端则是线体分离设计。
机身采用PC阻燃材质外壳,表面磨砂工艺处理,边缘圆润过渡。顶面对角处分别设计有Lenovo品牌和140W字样。
背面的凹型区域内贴有产品规格参数铭文贴纸。
适配器参数特写
型号:ADL140YAC3A
输入:100-240V~50/60Hz 2.3A
输出:5V3A、9V3A、15V3A、20V7A
制造商:康舒科技股份有限公司
从铭牌上来看,适配器通过了VI级能效认证。
输入接口为国标3孔梅花口,全铜镀镍材质导电性更强,兼顾耐磨不变形。
输出端口为凹陷设计,收纳与侧面平行,可直立于桌面;线材与本体采用模内注塑成型工艺,不可拆分更稳固。
一体式延长线子端为 USB Type-C 类型物理端口,可兼容市面上主流充电端口;子端外壳处印有凹陷设计,更易于受力。
Type-C 端口胶芯为黄色,且内部采用特制 PIN 脚设计。
适配器主体长度约为122.02mm。
适配器主体宽度约为62.08mm。
适配器主体厚度约为27.02mm。
一体式输出线材长度约为180cm。
整体重量约为323g。
与苹果 140W 充电器相比,体型更为修长。
使用 POWER-Z KM003C测试仪测得一体式输出线材的Type-C口支持PD3.0、PPS、QC5和DCP等充电协议。
实测 PDO报文方面,Type-C 端口具备 5V3A、9V3A、15V3A 和 20V7A 四组固定电压档位,以及5-11V3A、5-21V3A两组PPS电压档位。
联想140W USB-C电源适配器拆解
看完了联想这款电源适配器的尺寸重量,以及输出测试,下面就对这款电源进行拆解,看看内部设计与用料如何。
首先沿电源输入端接缝处拆开外壳。
电源输入线冷压端子焊接。
电源输出线为红黑蓝三色。
取出内部PCBA模块,PCBA模块包裹铝片散热。
散热铝片通过焊接固定到PCBA模块背面。
使用游标卡尺测得PCBA模块长度约为112.5mm。
PCBA模块宽度约为55.75mm。
PCBA模块厚度约为21.55mm。
散热片通过卡扣固定。
拆下PCBA模块覆盖的散热片,其中PFC升压电感和变压器粘贴胶水导热,元件之间涂胶加固,PCBA模块与散热片之间采用麦拉片绝缘。
PCBA模块正面一览,左上角为输入端,焊接保险丝,共模电感,安规X2电容。左侧下方固定一片散热片,为整流桥散热。上方焊接PFC升压电感,右侧焊接高压滤波电容,谐振电容和变压器,右侧焊接滤波电容和输出线。
PCBA模块背面一览,焊接PFC控制器,PFC开关管,整流管,右侧焊接HFB混合反激控制器和开关管。右侧为次级,焊接同步整流控制器和同步整流管以及协议芯片,初次级之间焊接两颗反馈光耦。
通过对PCBA模块的观察发现,联想这款140W电源适配器采用PFC+HFB半桥架构设计,PFC电路将输入电压升压为HFB半桥电路供电,经过同步整流输出。输出电压由协议芯片控制调节,进行宽范围输出,同时协议芯片还进行PFC控制。下面我们就从输入端开始了解整个适配器的设计和用料。
输入端一览,焊接保险丝,共模电感和安规X2电容。
输入端保险丝来自CONQUER功德,MST系列超小型延时保险丝,规格为3.15A 250V,用于输入过流保护。
共模电感采用漆包线和绝缘线绕制,底部使用电木板绝缘。
另一颗共模电感特写。
安规X2电容来自亿曼丰科技,规格为0.33μF。
共模电感采用扁铜线绕制,底部焊接绝缘支架。
PCBA模块一侧焊接固定散热片。
两颗整流桥来自PY平伟,型号GBP410,规格为4A 1000V。整流桥为半桥连接,均摊发热,涂导热胶固定在散热片上。
两颗薄膜电容用于输出滤波,规格为1μF 450V。
滤波电感采用磁环绕制,底部垫电木板绝缘。
PFC控制器丝印3CCRSO,来自安森美,型号NCP1622,采用创新的频率折返控制,可在标称负载和低负载下提高能效。芯片采用TSOP6封装,保护功能全面。
PFC开关管来自英飞凌,型号IPD60R180P7S,为CoolMOS P7系列,耐压650V,导阻145mΩ,采用PG-TO252-3封装,两颗并联。
PCBA模块侧面一览,右到左依次焊接PFC升压电感,高压滤波电容,谐振电容和输出滤波电容。接地线外套热缩管绝缘,连接到次级。
PFC升压电感采用胶带严密缠绕绝缘。
丝印ES5J的快恢复二极管用于PFC整流。
丝印GS5M的二极管用于PFC旁路。
一颗贴片电感特写。
高压滤波电容来自艾华。
规格为450V 120μF。
HFB控制器来自英飞凌,型号为XPDS2201,是一颗数字混合反激控制器,内部集成600V高压启动电路和高低侧MOS驱动。采用峰值电流模式控制,用于快速的负载响应。基于输出电流水平自动切换到突发模式运行,支持初级侧过电压保护,待机功耗<75mW,可通过单引脚UART界面配置参数,采用PG-DSO-14封装,外围元件精简。
半桥开关管采用士兰微SVSP11N70DD2TR,NMOS,耐压700V,导阻为370mΩ,采用TO252封装。
另一颗开关管型号相同。
与变压器串联的谐振电容,规格为0.68μF。
为主控芯片供电的滤波电容来自艾华,一颗规格为100V10μF。
另一颗规格为35V47μF。
开关变压器特写。
蓝色Y电容来自SEC成功工业。
两颗1008光耦用于输出电压反馈和LLC控制。
同步整流控制器来自MPS,丝印IBUJN,实际型号为MP6951,为MPS最新推出的一款同步整流控制器,支持DCM,CCM,QR,ZVS工作模式,还支持ACF主动钳位反激和HFB混合反激,工作频率可达1MHz,支持驱动氮化镓同步整流管,支持高侧和低侧应用,采用TSOT23-6封装。
同步整流管来自东芝,型号TPH4R50ANH,NMOS,耐压100V,导阻3.7mΩ。
输出端焊接四颗固态电容。
固态电容来自ELITE金山,为UPD系列超低ESR聚合物固态电容,规格为470μF 25V。
一颗电解电容来自ELITE金山,规格为680μF 25V。
协议芯片来自昂宝,型号OB2623,支持PD3.1快充,支持28V输出电压和140W输出功率。芯片内置MCU,支持协议定制。芯片内部集成VBUS控制和Vconn供电,芯片内部集成CV/CC环路和电压电流DAC,支持10mV和10mA精度的电压电流调节,芯片内部集成完善的保护功能,采用QFN16封装。
VBUS开关管来自英飞凌,型号BSZ0902NS,是一颗耐压30V的NMOS,导阻为2.6mΩ,采用TSDSON-8 FL封装。
在PCBA模块背面还粘贴方形胶垫,起到支撑作用。
全部拆解一览,来张全家福。
充电头网拆解总结
联想这款140W电源适配器为可更换电源线设计,可以根据使用场合不同,更换不同长度的电源线,方便使用。适配器自带1.8米长USB-C输出线,支持联想私有20V7A快充协议,能够满足联想笔记本电脑的供电需求,同时还能为其他品牌的笔记本电脑充电。实测这款适配器器还支持PPS快充,对安卓手机快充也有很好的兼容性。
充电头网通过拆解了解到,联想这款电源适配器采用PFC+HFB拓扑,PFC控制器采用安森美NCP1622,搭配英飞凌IPD60R180P7S,HFB半桥采用英飞凌XDPS2201搭配士兰微SVSP11N70DD2TR。同步整流控制器采用MPS MP6951搭配东芝TPH4R50ANH,协议芯片采用昂宝OB2623。
适配器内部采用艾华高压电容搭配金山固态电容,PCBA模块使用铝散热片覆盖,并使用麦拉片绝缘,整流桥配有散热片,发热元件打胶填充加强导热。适配器内部针对笔记本充电及大功率场景进行散热性能优化,降低满载长时间输出的温升。
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