拆解报告:曼科65W 2C1A氮化镓快充插座
前言
充电头网拿到了曼科推出的一款小火山智充舱桌面插排,这款插座采用柱状外观设计,一侧设有两个新国标五孔插孔,另一侧设有2C1A快充接口,支持65W快充输出。插座还设有电源按键,并配有指示灯,用于控制通断,并指示供电状态。
曼科这款小火山智充舱支持2500W负载能力,USB-C1接口支持65W输出功率,USB-C2接口支持20W输出功率,USB-A接口支持18W输出功率,支持功率自动分配功能。下面充电头网就带来曼科65W小火山智充舱的拆解,一起看看内部的设计和用料。
前不久充电头网已经拆解过另一个款式的曼科65W 2A1C氮化镓桌面插座,欢迎查阅。
曼科65W小火山智充舱开箱
包装盒采用极简风格设计,正面印有MANK曼科品牌、产品名称以及外观图,有黑白两种配色可选。
背面印有产品参数和厂商信息。
产品参数特写
产品型号:MK/PC/3USB-65A
技术参数:2500W MAX 10A MAX 250V~
USB输入:220-250V~50Hz 800mA MAX
USB-C1输出:5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A 65W MAX
USB-C2输出:5V3A、9V2.22A、12V1.67A 20W MAX
USB-A输出:5V3A、9V2A、12V1.5A 18W MAX
USB-C1+C2输出:45W+12W 57W MAX
USB-C1+A输出:45W+12W 57W MAX
USB-C2+A输出:5V3A 15W MAX
USB-C1+(C2+A)输出:45W+15W 60W MAX
制造商:广东锦力电器有限公司
包装内含插座以及产品合格证。
本次开箱拆解的是白色款,电源线和机身主体均为白色,而机身端部面板为红色点缀,强烈色差给人留下深刻印象。
电源线采用三脚插头,可接地保证用户使用时避免触电。插头内侧有10A 250V~规格信息,最大承载功率2500W,通过了CCC认证。
电源线与机身连接处设有胶套加强保护。
插座机身以方柱造型为基础进行设计,同时两端各有一对角做了切面处理,加之端部外壳红色配色营造反差感,可以说整体的设计独具匠心。
机身一侧设有总控开关以及2C1A三个USB接口。
总控开关中心设有指示灯,二合一设计让用户对通电与否一目了然。
另一侧设有两组3+2新国标组合插口,内置安全门防止异物进入保证用电安全。
同侧边缘设计有MAX 2500W字样,表明最大承载功率。
端部红色面板上设计有MANK品牌和65W字样。
底部外壳有产品详细规格参数信息,产品通过了CCC认证。
产品参数特写,与包装盒上的一致便不再赘述。
实测电源线长度约为147cm。
插座机身长度为105.41mm。
宽度为46.24mm。
高度为48.15mm。
插座机身拿在手上的大小直观感受。
另外测得产品总重量约为322g。
使用ChargerLAB POWER-Z KM003C测得USB-C1口支持FCP、SCP、AFC、QC3.0/5、PD3.0、PPS、DCP、Apple 2.4A充电协议。
PDO报文显示USB-C1口具备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。
测得USB-C2口支持FCP、AFC、QC3+、PD3.0、DCP、Apple 2.4A充电协议。
PDO报文显示USB-C2口具备5V3A、9V2.22A、12V1.67A三组固定电压档位。
最后测得USB-A口支持FCP、AFC、QC3+、DCP、Apple 2.4A充电协议。
曼科65W小火山智充舱拆解
对曼科这款小火山智充舱插座有了基本了解后,下面继续对其进行拆解,看看做工用料如何。
首先沿壳体接缝撬开侧面盖板,盖板通过卡扣固定。
内部PCBA模块通过螺丝固定在壳体内部。
拧下固定螺丝,取出内部PCBA模块。
内部PCBA模块为双层结构,并通过导线焊接连接。
剪断输入导线,从壳体内部取出PCBA模块。
PCBA模块一侧焊接排针固定。
另一侧连接变压器输出线和排针。
使用游标卡尺测得PCBA模块长度约为96.4mm。
PCBA模块宽度约为43.7mm。
PCBA模块厚度约为35.5mm。
PCBA模块一面焊接继电器,变压器和两个插座模块。
另一面焊接降压电路和USB母座。
在两片PCB之间还设有绝缘支架。
焊接拆分开两片PCB,之间设有绝缘支架。
通过对PCBA模块的观察发现,曼科65W小火山智充舱插座采用东科合封氮化镓芯片,搭配东科同步整流芯片,组成宽电压输出的开关电源。输出采用一路降压电路,实现三口快充输出和功率自动分配功能。开关电源和输出降压电路分别设置在两块PCB上。下面我们就从输入端开始了解整个插座的设计和用料。
高压PCBA模块正面一览,焊接插座模块,变压器和继电器。左下角焊接保险丝,NTC热敏电阻,安规X2电容,共模电感,整流桥,在中间位置焊接高压滤波电容和氮化镓合封芯片小板。
背面焊接整流桥,贴片Y电容和反馈光耦。
输入端保险丝来自蓝宝,规格为3.15A 250V。
NTC热敏电阻来自时恒电子,型号3D7,用于抑制电源上电的浪涌电流。
安规X2电容来自科尼盛,规格为0.22μF。
共模电感采用漆包线和绝缘线绕制。
贴片整流桥型号FB40M,规格为4A 1000V。
在PCB背面焊接一颗同型号整流桥,使用两颗均摊发热,降低温升。
高压滤波电容来自科尼盛。
规格为400V33μF。
两颗滤波电容规格为400V22μF,总滤波电容容量为77μF。
差模电感采用工字磁芯绕制,外套热缩管绝缘。
小板正面焊接氮化镓合封芯片和电流取样电阻等元件。
小板背面大面积露铜加锡,增强散热。
ACDC初级侧采用了东科半导体的合封氮化镓系列产品DK065G。其内部集成了650V/260mΩ氮化镓功率管,并集成了控制和驱动电路芯片。DK065G采用了专利的谷底锁定QR算法,在降低开通损耗,提高系统效率的同时,稳定的锁谷底算法避免了音频噪声的引入,大大简化了高功率密度反激电源的设计。DK065G具备完善的保护功能,支持输出过压保护,供电过压、欠压保护,过热保护等保护功能。
东科DK065G采用DFN8*8封装,外围元件精简,适用于高功率密度快充适配器,笔记本电源适配器等应用。
充电头网拆解了解到,东科氮化镓合封芯片此前还被联想小新65W氮化镓充电器、佳域45W双C口氮化镓充电器、佳域35W双C口氮化镓充电器、华科生65W 2C1A氮化镓充电器等产品采用,质量获客户一致认可。
变压器采用胶带严密缠绕绝缘。
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,两颗料号均为TMY1221K。
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。
亿光 EL1018光耦用于输出电压反馈。
用于插座输出控制的继电器来自三友,型号SJ-S-105EMS,线圈电压为5V,触点容量16A。
另一块小板焊接非隔离降压电路和输出降压电路。交流与直流区域通过镂空并插入塑料框架绝缘。
背面对应发热区域露铜加锡,增强散热性能。
同步整流芯片来自东科,型号DK5V100R10M,是一颗无外围的同步整流芯片。芯片内置100V耐压,10mΩ导阻的同步整流管,可以大幅降低传统肖特基二极管的导通损耗,直接替代肖特基二极管,提高电源的转换效率,并改善EMI。
东科DK5V100R10M支持CCM/DCM/QR工作模式,内置智能检测,无需外接同步信号。芯片具备自供电技术,无需外围元件,适用于USB PD快充,电源适配器和LED驱动电源,采用SM-10封装。
东科 DK5V100R10M 资料信息。
滤波电容规格为680μF25V。
USB-C1口协议芯片采用英集芯IP2723T,该芯片已通过USB IF协会PD3.0 PPS认证,TID:3135,是一款集成多种协议、用于USB输出端口的快充协议IC。支持多种快充协议,包括USB TypeC DFP、PD2.0/3.0、PPS 、HVDCP QC4、QC4+、QC3.0/2.0、FCP、SCP、AFC、MTK PE+ 2.0/1.1、Apple 2.4A、BC1.2以及三星2.0A。右侧为USB-C母座的TVS保护管,用于静电保护功能。
可为适配器、车充等单向输出应用提供完整的TYPE-C解决方案。此外IP2723T具备高集成度与丰富功能,在应用时仅需极少的外围器件,有效减小整体方案的尺寸,降低BOM成本。
英集芯IP2723T资料信息。
充电头网拆解了解到,英集芯IP2723T已被闪魔、摩米士、REMAX、麦多多、华科隆等多个品牌20W充电器采用,同时还被摩米士65W 2C1A氮化镓快充充电器、努比亚65W USB PD氮化镓充电器、努比亚1A1C 45W氘锋氮化镓快速充电器等氮化镓充电器使用,此外英集芯快充芯片还可用于车充、移动电源、适配器等各种充电领域,并被小米、京东京造、华为、三星、特斯拉等知名品牌的百余款产品采用。
VBUS开关管来自永源微,型号AP60N03DF,NMOS,耐压30V,导阻6mΩ,采用PDFN3*3-8L封装。
永源微 AP60N03DF 资料信息。
USB-C1母座采用过孔焊接固定,黑色胶芯不露铜。
USB-C2和USB-A口的协议芯片采用云矽半导体XPD767,这款芯片已经通过了USB PD3.0认证,TID:3479。支持QC2.0/3.0/3.0+、AFC、FCP、SCP、HVSCP、PD和PPS等快充协议,内部集成 10mΩ VBUS 通路功率开关管,并且集成10mΩ电流检测电阻,支持完善的保护功能,节省外围元件数量,简化电路,降低成本,具有TSSOP-20和QFN20封装。
其中XPD767内部集成的VBUS管和检流电阻用于USB-C2口输出,外置的VBUS开关管和电流取样电阻用于USB-A口过流保护和输出控制。
用于USB-C2和USB-A输出的降压转换器来自硅动力,型号SP1231FL,是一颗内置开关管的同步降压转换器,芯片具有超低待机功耗,具备66mV电流采样基准,开关频率支持60kHz-1MHz设置,内置可调节的线损补偿,支持100%占空比,支持恒压恒流控制,采用SOP8L封装。
磁环降压电感特写。
输出滤波电容规格为100μF16V。
USB-A口VBUS开关管采用永源微AP30P03DF,PMOS,耐压30V,导阻12mΩ,采用PDFN3*3-8L封装。
永源微 AP30P03DF 资料信息。
USB-C2母座采用过孔焊接固定,黑色胶芯不露铜。
USB-A母座采用过孔固定,黑色胶芯。
输入端保险电阻特写。
两颗高压滤波电容来自科尼盛。
电容规格为400V2.2μF。
色环滤波电感特写。
非隔离降压芯片来自晶丰明源,型号BP2525,芯片内部集成高压功率开关管,输出电压3.3V或5V可选,芯片采用电压电流控制技术,无需外部补偿元件,大幅简化外围元件和体积。
降压电感外套热缩管绝缘。
输出滤波电容也来自科尼盛。
输出滤波电容规格为10V470μF。
一颗无标MCU用于继电器控制。
贴片电源开关特写。
白色LED用于电源指示。
全部拆解一览,来张全家福。
充电头网拆解总结
曼科这款小火山智充舱桌面插排自带1.5米长电源线,具备2C1A快充接口和两个新国标五孔插孔,分别设于插排两侧。其中USB-C1接口支持65W输出,USB-C2支持20W输出,USB-A口支持18W快充,并且支持功率自动分配。USB-C1接口旁还设有轻触电源开关,用于供电控制。
充电头网通过拆解了解到,曼科这款小火山智充舱采用两块PCB焊接组成,其中一块PCB用于开关电源和插座输出,焊接插座模块,并通过继电器控制供电。开关电源采用东科DK065G氮化镓合封芯片搭配DK5V100R10M同步整流芯片,输出采用英集芯IP2723T进行USB-C1接口输出控制。
USB-C2接口和USB-A接口采用云矽半导体XPD767搭配硅动力SP1231同步降压转换器进行降压输出。非隔离降压电路采用晶丰明源BP2525降压芯片,用于AC供电控制的继电器来自三友,电解电容来自科尼盛。插排外观设计新颖,内部做工和用料扎实。
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