拆解报告:Aohi 140W 2C1A氮化镓充电器(青春版)
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前言
前言
本期拆解的是一款奥海旗下自有品牌AOHi推出的140W青春版氮化镓充电器,这款充电器采用奥海标志性黄色涂装,输出侧面板采用黑色立体微雕工艺,并配有标志性三色柔光呼吸灯指示充电器输出状态。
这款充电器配有国标折叠插脚,支持100-240Vac宽电压输入,输出端配有2C1A接口,其中USB-C1接口支持140W PD3.1快充,USB-C2接口支持100W快充,USB-A接口支持22.5W快充,并支持功率自动分配,能够同时为两台笔记本电脑快充。下面充电头网就带来这款充电器的拆解,一起看看内部的设计和用料。
此前充电头网还拆解过Aohi 65W超薄透明氮化镓充电器、Aohi MAGCUBE 40W双C口充电器、Aohi Magcube 65W PD快充氮化镓充电器、AOHi 100W双USB-C口氮化镓快充、Aohi 120W 2A2C四口氮化镓桌面充等产品,欢迎查阅。
Aohi 140W氮化镓充电器开箱
包装盒采用灰色背景为底,正面左上角除“Aohi”品牌字样外,中间区域为两张充电器外观图示,可以清晰看到插脚端及 USB 端口设计;右侧边印有“GaN 140W”字样,底部印有相关特色介绍:PD 140W 快充、小尺寸设计。
包装盒背面除相关名称字样外,中间区域贴有输出参数信息及产品条形码信息等。
产品参数特写,下面到充电器实物展示环节再详细介绍。
取出包装内所有物品,除Aohi 140W氮化镓充电器(青春版)外,另拥有说明书、产品保修卡纸等。
Aohi 140W氮化镓充电器(青春版)与旗舰版拥有相同的设计语言,依旧采用黑黄撞色的高阻燃PC材质制作外壳,各面板过渡边缘处拥有矩形线条设计,手感温润;输出面板为立体微雕工艺的钻石纹理设计,细腻纹理,同时可增加散热效率。
机身正面中心印有Aohi品牌。
背面则印有GaN 140W THE YOUTH。
机身一侧印有充电器详细规格参数。
充电器参数特写
型号:AOC-C017
输入:100-240V~50/60Hz 3A Max
USB-C1输出:5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A、28V5A
PPS 3.3-21V5A 140W Max
USB-C2输出:5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A
PPS 3.3-20V5A 100W Max
USB-A输出:5V3A、9V2A、12V1.5A、10V2.25A 22.5W Max
总输出:140W Max
制造商:深圳市奥达电源科技有限公司
充电器通过了CCC认证。
插脚区域外壳加入双翼设计,提升充电器插入墙插使用的稳定性。
充电器配备可折叠国标插脚,携带方便且不会刮伤包里其它设备。
充电器的充电端口配置也延续旗舰版设计,为2C1A共三个USB端口,端口母口胶芯均为黄色,但仅Type-C1端口支持独立输出PD3.1 140W。
同时,两侧印有端口的相关名称字样。
充电器输出面板顶部还设有柔光三色呼吸指示灯。
实测充电器机身长度为68.98mm。
宽度为73.24mm。
厚度为31.46mm。
和苹果140W氮化镓充电器对比,体积优势明显。
和此前推出的旗舰版相比,尺寸方面一致,无明显差异。
产品拿在手上的大小直观感受。
另外测得充电器净重约为306g。
通电状态下,为设备充电时,指示灯显示黄灯(急速充)、蓝灯(快充)、绿灯(涓流充,防过充),充电进程看得见。
使用ChargerLAB POWER-Z KM003C测得Type-C1口支持 FCP、SCP、AFC、QC3.0/5、PD3.1、PPS、DCP、Apple 2.4A充电协议。
PDO报文显示Type-C1口还具备5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A、28V5A六组固定电压档位,以及3.3-21V5A一组PPS电压档位。
测得Type-C2口具备FCP、SCP、AFC、QC3.0/5、PD3.0、PPS、DCP、Apple 2.4A充电协议。
并且还具备5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A五组固定电压档位,以及3.3-20V5A一组 PPS 电压档位。
测得USB-A口支持FCP、SCP、AFC、QC3.0、DCP、Apple 2.4A充电协议。
Aohi 140W氮化镓充电器拆解
看完了奥海这款140W氮化镓充电器的开箱展示,下面就进行拆解,一起看看充电器内部的设计和用料。
首先沿机身外壳接缝处撬开外壳,内部PCBA模块整体覆盖散热片。
黑色输出侧盖板固定在另一半壳体上。
对应指示灯的位置设有导光条,并包裹黑色泡棉遮光。
从壳体中取出PCBA模块。
PCBA模块输入端通过导线连接折叠插脚。
PCBA模块输出端设有一块小板。
PCBA模块背面设有金属散热片,通过焊接固定。
使用游标卡尺测得PCBA模块长度约为63.8mm。
PCBA模块宽度约为67.6mm。
PCBA模块厚度约为27mm。
焊接取下PCBA模块两侧的散热片。
散热片均粘贴胶带绝缘。
PCBA模块与散热片之间粘贴导热垫,并填充导热胶。
在PCBA模块背面也粘贴导热垫加强散热。
清理掉PCBA模块填充的导热胶,PCBA模块正面一览,在左侧焊接输入小板,焊接保险丝,压敏电阻等元件。下方焊接安规X2电容和共模电感。左下角焊接整流桥,滤波薄膜电容和滤波电感。
PCBA模块底部焊接PFC升压电感,上方焊接高压滤波电容,顶部焊接变压器。在右侧设有滤波固态电容和降压输出小板。
PCBA模块背面一览,在绝缘麦拉片下方是初级控制器,左侧为PFC开关管,在开关管左侧为两颗PFC整流管。左下角焊接AHB控制器和氮化镓半桥芯片,右下角焊接同步整流控制器,两颗同步整流管,上方焊接两颗贴片Y电容和两颗反馈光耦。
通过对这款充电器PCBA模块的观察发现,奥海140W氮化镓充电器采用PFC+AHB非对称半桥架构,固定电压输出。输出采用三路独立的降压电路,由协议芯片实现各个接口的独立快充输出以及功率自动分配。下面我们就从输入端开始了解各个器件的信息。
PCBA模块输入端一览,焊接两块小板,左侧小板焊接保险丝,压敏电阻和共模电感,右侧小板焊接整流桥,并设有散热片。在两块小板中间设有安规X2电容和共模电感。
输入端保险丝来自贝特电子,出料号932,规格为5A 250V。
压敏电阻来自成功工业,型号SVR10D681KW,用于浪涌过电压保护。
共模电感采用漆包线和绝缘线绕制,底部设有电木板绝缘。
安规X2电容为SET品牌,规格为0.33μF。
共模电感采用磁环绕制,外套热缩管绝缘。
PCBA模块侧面焊接整流桥小板,薄膜滤波电容,滤波电感和PFC升压电感。
整流桥小板特写,正面焊接两颗整流桥。
小板背面没有焊接元件。
整流桥来自扬杰电子,型号YBSM8010,规格为8A 1000V,两颗半桥连接降低温升。
两颗薄膜滤波电容来自塑镕,规格为1μF450V。
滤波电感采用磁环绕制,底部粘贴电木板绝缘,外套热缩管绝缘。
PFC控制器来自杰华特,型号JW1572,是一款升压式PFC控制器,具备高精度恒压输出,适用于单级功率因数校正。芯片采用恒定导通时间控制,确保高功率因数,无需输入电压检测电路,简化了系统设计并降低损耗。
芯片采用临界导通模式运行,降低开关损耗,提升EMI性能以及效率。芯片具备完善的保护功能,具备反馈开路保护,电流取样电阻短路保护,逐周期过流保护,反馈过电压保护以及过热保护等保护功能,适用于USB PD快充,液晶电视以及显示器应用。
杰华特 JW1572 资料信息。
PFC开关管来自英诺赛科,型号INN700D140C,是一颗耐压700V的增强型氮化镓单管,器件在原有650V耐压基础上升级至700V,瞬态耐压为800V。器件导阻为106mΩ,支持更高功率应用。
INN700D140C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JEDEC标准的工业应用要求,内置ESD保护,符合RoHS、无铅、欧盟REACH法规,适用于AC-DC转换,DC-DC转换等高能效高密度应用。采用DFN8*8封装。
PFC升压电感采用ATQ24磁芯绕制,严密缠绕胶带绝缘。
PFC整流管来自平伟,型号PBMUR5JE,为超快恢复二极管,5A 600V,具有低正向压降,高浪涌电流能力,采用PS-277B封装。
高压滤波电容为ZTC品牌,其中两颗规格为18μF420V。
另外三颗规格为27μF420V,滤波电容总容量为117μF。靠近低压侧的一颗电容外套热缩管绝缘。
AHB控制器来自杰华特,型号JW1556,是一款非对称半桥反激式控制器,采用 QFN 4x4-20封装,适用于离线反激式转换器应用。芯片内部集成供电升压转换器,输入电压范围 2.5-38V,最高工作频率达1.5MHz,支持65-300W快充应用。
杰华特 JW1556 在重负载下工作在ZVS模式,支持Adaptive ZVS 开关,实现效率最优化。在轻负载下工作在DCM模式,可提供主电源开关和辅助开关两路输出控制,支持高压启动、X电容放电、突发模式控制、可调线路补偿等功能。
杰华特 JW1556 资料信息。
为主控芯片供电的滤波电容规格为22μF50V。
氮化镓半桥芯片采用杰华特JW1568K,芯片集成了一个门极驱动器和两个增强模式的GaN晶体管,使其在设计上更加简化,可大大降低系统复杂度。集成的功率GaN器件具有220mΩ的导通电阻和650V耐压。
JW1568K具有较低的静态电流与适应广泛的Vcc电压范围,并可确保内部上下管驱动匹配的准确性,有助于提高系统的性能和稳定性。集成的高侧Bootstrap简化了设计,支持高频操作,最高可达2MHz,在高性能应用中表型出色。
杰华特 JW1568K 资料信息。
谐振电容规格为0.27μF250V。
PCBA模块另一侧焊接降压小板和变压器。
变压器采用ATQ27磁芯,严密缠绕胶带绝缘,次级采用多层绝缘线。
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。
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电容除了被倍思高通QC5认证100W氮化镓快充、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。
1009光耦用于输出电压反馈和PFC控制。
同步整流控制器来自MPS,丝印IBUJR,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。
两颗同步整流管来自东微,型号SFS15R09GN,采用PDFN5*6封装。
输出侧焊接降压小板和滤波固态电容。
输出滤波电容来自绿宝石,为BD系列固态电容,规格为390μF35V,四颗并联。
输出降压小板正面焊接USB-C和USB-A母座,焊接协议芯片,同步降压控制器,降压开关管,磁环降压电感,滤波电容和VBUS开关管。
输出降压小板另一侧焊接协议芯片,同步降压控制器,降压开关管,两颗磁环降压电感和滤波电容。
两个USB-C口的协议芯片采用英集芯IP2738U,这是一颗支持多个USB接口的协议芯片,支持双口18-140W快充应用,具备独立的反馈控制,具备独立的USB PD控制,相当于两颗IP2736整合到一颗芯片内部,快充规格与IP2736相同。支持USB PD3.1 28V EPR档位,支持UFCS融合快充,并支持PD3.0/PPS等丰富全面的快充协议,兼容性非常好。
英集芯IP2738U内置四路独立的NMOS驱动,可用于多个接口输出控制,控制多个VBUS开关管进行输出端口切换以及两路电源并联控制,并且支持双路独立的过流、过压以及短路保护,确保使用安全。
英集芯 IP2738U 资料信息。
用于降压输出的同步整流降压控制器来自英集芯,型号为IP6550,是一款支持36V输入的同步降压控制器,内置NMOS管驱动,外置两个MOS管进行高效同步整流降压。IP6550通过反馈引脚调节输出电压。开关频率135KHz,输入端耐压48V,内置完善的保护功能。英集芯IP6550采用3*3mm QFN16封装,可实现简化的同步降压转换电路设计。
IP6550可用于车载充电器、多口适配器、智能插排、支持USB-C接口的插排以及行车记录仪应用。同步整流降压具有高转换效率,高输出电流可用于多口5V输出,搭配PD协议芯片可实现宽范围电压调节,满足USB PD3.1的应用。
英集芯 IP6550 资料信息。
同步降压开关管来自威兆半导体,型号VSE007N04MS-G,NMOS,耐压40V,导阻3.2mΩ,采用PDFN3333封装。
威兆半导体 VSE007N04MS-G 资料信息。
另一个USB-C接口同样采用英集芯IP6550同步降压控制器。
同步降压开关管同样采用威兆半导体VSE007N04MS-G。
降压电感采用磁环绕制,底部设有电木板绝缘。
USB-C接口VBUS开关管来自威兆半导体,型号VSE014P04MS,PMOS,耐压40V,导阻9.5mΩ,采用PDFN3333封装。
用于输出滤波的固态电容来自绿宝石,规格为100μF35V。
另一颗滤波电容规格相同。
USB-C母座采用过孔焊接固定,黄色舌片内夹钢片。
USB-A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。
英集芯 IP2723T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。
USB-A口的同步降压控制器也采用英集芯IP6550。
同步降压开关管同样采用威兆半导体VSE007N04MS-G。
降压电感采用磁环绕制。
输出滤波电容来自绿宝石,规格为100μF25V。
输出VBUS开关管来自威兆半导体,型号VS3618BE,NMOS,耐压30V,导阻为5.2mΩ,采用PDFN3333封装。
威兆半导体 VS3618BE 详细资料。
充电头网通过拆解了解到,采用威兆 VS3618BE的产品还有努比亚20W PD快充充电器、小米11原装55W氮化镓充电器、航嘉55W USB PD快充充电器、小米33W PD快充、小米手机原装30W快充等,威兆MOS的产品性能也获得众多知名品牌认可。
USB-A母座采用黄色胶芯,正负极加宽支持大电流快充。
78L05D稳压芯片用于为协议芯片供电。
RGB LED用于指示电源的输出状态。
全部拆解一览,来张全家福。
充电头网拆解总结
Aohi 140W氮化镓充电器(青春版)采用方形外壳设计,配有国标固定插脚,方便日常携带收纳。充电器具备2C1A接口,USB-C1接口支持140W PD3.1快充,USB-C2接口支持100W快充,三口均支持快充输出,并支持功率自动分配,可为两台笔记本电脑同时快充,性能强悍。
充电头网通过拆解了解到,这款充电器采用PFC+AHB开关电源设计,同步整流。其中PFC控制器采用杰华特JW1572,AHB控制器采用杰华特JW1556,氮化镓半桥芯片采用杰华特JW1568K,PFC开关管采用英诺赛科INN700D140C。
输出采用降压方案,使用英集芯IP2738U协议芯片用于两个USB-C接口,IP2723T协议芯片用于USB-A接口,搭配使用IP6550同步降压控制器。同步降压开关管和VBUS开关管均来自威兆半导体。PCBA模块整体打胶粘贴导热垫,包裹散热片加强散热,降低大功率输出时的温升。
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「展会与大会预告」
「历年拆解」
2023年、2022年、2021年、2020年、2019年、2018年、2017年、2016年、2015年
「历年拆解」
2023年、2022年、2021年、2020年、2019年、2018年、2017年、2016年、2015年
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