2024-09-09
隨著筆記本,大功率移動(dòng)電源PD快充的普及,百瓦的大功率充電器也有多款供消費(fèi)者選擇。但單口百瓦充電器多個(gè)同時(shí)使用占用過(guò)多插排空間,百瓦多口充電器在連接多個(gè)設(shè)備時(shí),輸出功率又達(dá)不到極速的快充體驗(yàn),總之是非常的糾結(jié)。
為解決大功率設(shè)備同時(shí)快充的需求,綠聯(lián)推出了一款200W大功率的氮化鎵多口充電器,具備四個(gè)USB-C口和兩個(gè)USB-A口,其中兩個(gè)USB-C接口支持百瓦輸出,雙口任意連接,可提供兩個(gè)百瓦輸出,為筆記本全速充電,功能非常強(qiáng)悍。
充電頭網(wǎng)已經(jīng)拿到了綠聯(lián)這款200W充電器,下面就進(jìn)行拆解,看看這款巨無(wú)霸充電器內(nèi)部采用了什么用料和設(shè)計(jì),先睹為快。
綠聯(lián)200W氮化鎵桌面充電器開(kāi)箱
包裝盒通體黑色,頂部通過(guò)燙金工藝印有UGREEN品牌、充電器外觀、Faster&Safer、GaN 200W Desktop Charger,整體顯得高端上檔次。
打開(kāi)包裝,充電器外套防刮塑料膜,放置于凹槽內(nèi)固定保護(hù)。
這款套裝包括電源線、數(shù)據(jù)線以及充電器。
附帶線纜是編織線,相當(dāng)有誠(chéng)意。兩端線頭是經(jīng)典銀灰色金屬外殼+黑色塑料網(wǎng)尾設(shè)計(jì),外殼上鐳雕UGREEN品牌。
測(cè)得數(shù)據(jù)線長(zhǎng)度約為104.5cm。
插頭頂面邊緣倒角設(shè)計(jì),整體磨砂方便用戶(hù)插拔使用。頂面還凹印UGREEN品牌、UKCA認(rèn)證、FUSED提示詞等,中心設(shè)有圓孔。
插腳外套塑料殼保護(hù)。
另一端是梅花插頭設(shè)計(jì)。
梅花插頭外殼上也有UGREEN品牌和2.5A 250V~規(guī)格。
電源線輸入端插頭內(nèi)置保險(xiǎn)絲,額定電流13A,過(guò)流熔斷保護(hù)充電器,更換電源線即可繼續(xù)使用,可將用戶(hù)損傷降到最低,設(shè)計(jì)十分貼心。
充電器是經(jīng)典商務(wù)外觀設(shè)計(jì),整體扁平方塊造型,頂面噴刷銀灰色涂料,邊緣是亮面環(huán)設(shè)計(jì),整體看去很有氣質(zhì)。
頂面中心印有UGREEN品牌。
充電器輸入端梅花插口特寫(xiě)。
另一端設(shè)有4C2A六個(gè)USB接口,接口旁都印有區(qū)別標(biāo)識(shí)。兩個(gè)USB-A口采用紫色膠芯,相當(dāng)顯眼,同時(shí)也表明它們都支持快充。
機(jī)身底部設(shè)有防滑膠墊,保證使用穩(wěn)定性,中心區(qū)域印有產(chǎn)品參數(shù)。
膠墊做了凸起支撐設(shè)計(jì),可以有效避免充電器底部磨損,細(xì)節(jié)講究。
充電器參數(shù)特寫(xiě)
型號(hào):CD271
輸入:100-240V~50/60HZ 2.5A
USB-C1/C2輸出:5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A、3.3-21V3A
USB-C3/C4輸出:5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A、3.3-21V3A
USB-A1/A2輸出:4.5V5A、5V4.5A、5V3A、9V2A、12V1.5A
輸出總功率:200W
產(chǎn)品已經(jīng)通過(guò)了UKCA認(rèn)證,以及VI級(jí)能效認(rèn)證。
測(cè)得充電器機(jī)身長(zhǎng)度為100.5mm。
寬度為100.4mm。
厚度為32mm。
充電器凈重約為507g。
使用ChargerLAB POWER-Z KT002測(cè)得USB-C1口支持Apple2.4A、Samsung 5V2A、DCP協(xié)議,以及QC2.0/3.0、AFC、FCP、SCP、PE2.0、PD3.0、PPS快充協(xié)議。
同時(shí)PDO報(bào)文顯示C1口還具備5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A五組固定電壓檔位,以及3.3-21V3A一組PPS電壓檔位。
測(cè)得C2口同樣支持QC2.0/3.0、AFC、FCP、SCP、PE2.0、PD3.0、PPS快充協(xié)議。
PDO報(bào)文也和C1口的一樣,即C1和C2口都支持100W PD快充,這兩個(gè)接口支持功率盲插。
測(cè)得C3口兼容協(xié)議和C1、C2口的相同。
還具備5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A五組固定電壓檔位,以及3.3-21V3A一組PPS電壓檔位。
測(cè)得C4口兼容協(xié)議也和另外3個(gè)C口的一樣。
并且PDO報(bào)文和C3口的相同,C3和C4口支持65W功率盲插。
測(cè)得USB-A1口支持Apple2.4A、Samsung 5V2A、DCP協(xié)議,以及QC2.0/3.0、AFC、FCP、SCP、PE2.0快充協(xié)議。
測(cè)得USB-A2口兼容協(xié)議和A1口的相同。
綠聯(lián)200W氮化鎵桌面充電器拆解
看完了這款巨無(wú)霸充電器的開(kāi)箱和測(cè)試,下面就進(jìn)入拆解環(huán)節(jié),一起來(lái)看看這款充電器的用料和做工。
首先撬開(kāi)充電器上蓋,內(nèi)部PCBA模塊覆蓋黃銅散熱片散熱,散熱片焊接接地線,焊點(diǎn)涂膠固定,對(duì)應(yīng)各個(gè)USB接口的降壓電路涂膠散熱。
從外殼中取出充電器PCBA模塊,散熱片下面使用麥拉片與PCBA上的元件絕緣。
PCBA模塊背面采用大面積黃銅散熱片散熱,使用麥拉片絕緣,邊緣焊接到PCBA上固定。
焊接取下PCBA模塊兩面覆蓋的散熱片,正面PFC升壓電感和變壓器涂有導(dǎo)熱膠散熱,背面PFC開(kāi)關(guān)管,LLC開(kāi)關(guān)管和同步整流管打膠散熱。
清理掉PCBA模塊上涂膠,兩顆整流橋之間使用一片銅片散熱,銅片對(duì)應(yīng)低壓側(cè)元件纏高溫膠帶絕緣。
輸出側(cè)對(duì)應(yīng)四個(gè)USB-C接口采用獨(dú)立的降壓電路,實(shí)現(xiàn)各個(gè)接口的獨(dú)立快充輸出,兩個(gè)USB-A口采用一路降壓輸出。
PCBA模塊正面一覽,頂部正中為電源輸入接口,右側(cè)是保險(xiǎn)絲和NTC浪涌抑制電阻,右側(cè)為輸入EMI濾波電路,整流橋和濾波電容等。在電源輸入接口下方是高壓濾波電容,濾波電容下方是PFC升壓電感。左上角是LLC諧振電感,諧振電容和LLC變壓器,最下方是USB接口的二次降壓電路。
PCBA模塊背面焊接PFC升壓開(kāi)關(guān)管,LLC開(kāi)關(guān)管以及初級(jí)主控芯片,下方焊接同步整流管,底部焊接一顆單片機(jī)用于接口功率自動(dòng)分配,并焊接三顆貼片Y電容。
通過(guò)對(duì)PCBA的觀察,綠聯(lián)這款200W氮化鎵充電器采用PFC+LLC+SR開(kāi)關(guān)電源架構(gòu)設(shè)計(jì),PFC進(jìn)行功率因數(shù)校正,LLC電源輸出固定電壓,輸出采用同步整流,輸出固定電壓為五路二次降壓電路供電,實(shí)現(xiàn)各個(gè)接口的獨(dú)立快充。下面就從輸入端開(kāi)始了解整個(gè)充電器的設(shè)計(jì)與用料。
電源梅花輸入插座特寫(xiě),頂部焊點(diǎn)為接地線焊點(diǎn),連接散熱銅板接地。
輸入端保險(xiǎn)絲來(lái)自CONQUER功德,MST系列超小型延時(shí)保險(xiǎn)絲,規(guī)格為5A 250V,用于輸入過(guò)流保護(hù)。
NTC熱敏電阻來(lái)自時(shí)恒電子,MF72系列,規(guī)格為1.3D13,直徑13mm,冷態(tài)電阻1.5Ω,連接在輸入端限制電解電容的充電電流,減小對(duì)整流橋等元件的沖擊電流。
輸入端火線與零線對(duì)地的藍(lán)色Y電容,地線焊接處打膠加固,后面是第一級(jí)共模電感,采用漆包線和絕緣線繞制。
輸入插座另外一側(cè)還有一顆Y電容連接到背面的散熱片。
安規(guī)X2電容規(guī)格為0.33μF。
輸入端兩顆整流橋來(lái)自PY平偉,型號(hào)為GBU608,兩顆并聯(lián),中間夾散熱片加強(qiáng)散熱,用于將交流電整流成直流電。
整流橋的脈動(dòng)直流電通過(guò)兩顆薄膜電容與磁環(huán)電感組成的濾波電路濾波,薄膜電容來(lái)自日精,規(guī)格為1μF 450V。
接下來(lái)首先介紹電源的主控芯片,這是一顆二合一的PFC+LLC控制器,來(lái)自NXP恩智浦,型號(hào)TEA8918BAT,這顆芯片內(nèi)置PFC控制器和LLC控制器,將傳統(tǒng)大功率電源中獨(dú)立的PFC控制器和LLC控制器合二為一,提高集成度并簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)。
PFC升壓開(kāi)關(guān)管采用英諾賽科INN650D260A氮化鎵功率器件,額定耐壓為650V,導(dǎo)阻260mΩ,符合JEDEC標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)應(yīng)用要求,支持ESD保護(hù),支持開(kāi)爾文源極。最高工作溫度150℃。
INN650D260A支持超高開(kāi)關(guān)頻率,無(wú)反向恢復(fù)電荷,具有極低的柵極電荷和輸出電荷符合RoHS、無(wú)鉛、歐盟REACH法規(guī)。
英諾賽科 INN650D260A 詳細(xì)資料。
檢測(cè)PFC開(kāi)關(guān)管電流的兩顆取樣電阻,2512封裝,阻值為75mΩ,兩顆并聯(lián)。
PFC升壓開(kāi)關(guān)管來(lái)自PY平偉,型號(hào)DBSC0665W,是一顆耐壓650V的碳化硅二極管,150℃正向電流6A,采用DFN8*8封裝。在大功率快充PFC升壓電路中使用碳化硅二極管,能夠降低開(kāi)關(guān)損耗,降低EMI干擾,提升整機(jī)效率。
PFC升壓電感使用膠帶嚴(yán)密纏繞絕緣,下方熱縮管包裹的元件為熱敏電阻,用于整機(jī)過(guò)熱檢測(cè)保護(hù)。
兩顆高壓濾波電容來(lái)自AiSHi艾華,WH系列105℃耐熱,規(guī)格為450V 68μF,兩顆并聯(lián)用于PFC輸出濾波,為L(zhǎng)LC級(jí)供電。
兩顆LLC開(kāi)關(guān)管來(lái)自英諾賽科,型號(hào)INN650D260A,與PFC開(kāi)關(guān)管型號(hào)相同,綠聯(lián)這款200W充電器內(nèi)置四顆英諾賽科的氮化鎵開(kāi)關(guān)管。
LLC諧振電容規(guī)格為0.033μF 630V。
諧振電感特寫(xiě),采用RM7磁芯。
LLC變壓器特寫(xiě),從骨架開(kāi)口處可以看到,初級(jí)采用利茲線繞制,降低高頻損耗。
在諧振電感旁是一顆為主控芯片供電的濾波電容,來(lái)自豐賓,規(guī)格為47μF 35V。
電源中三顆貼片Y電容均來(lái)自四川特銳祥科技股份有限公司,具有體積小、重量輕等特色,非常適合應(yīng)用于氮化鎵快充這類(lèi)高密度電源產(chǎn)品中。圖中一顆料號(hào)為T(mén)MY1102M。
特銳祥專(zhuān)注于被動(dòng)元器件的研發(fā)、生產(chǎn)及銷(xiāo)售,注冊(cè)資本1億元。旗下有自主電容品牌兩類(lèi):SMD TRX及DIP TY電容器,TRX將致力于陶瓷材料的研究,以拓展更多品類(lèi)的應(yīng)用,為客戶(hù)提供更多的解決方案。
充電頭網(wǎng)了解到,特銳祥貼片Y電容除了被倍思高通QC5認(rèn)證100W氮化鎵快充、麥多多100W氮化鎵、OPPO 65W超級(jí)閃充氮化鎵充電器、聯(lián)想90W氮化鎵快充、努比亞65W氮化鎵充電器、倍思120W氮化鎵+碳化硅PD快充充電器等數(shù)十款大功率充電器使用外,也可應(yīng)用于海陸通、第一衛(wèi)、貝爾金等品牌20W迷你快充上,性能獲得客戶(hù)一致認(rèn)可。
另一顆料號(hào)同為T(mén)MY1102M。
第三顆料號(hào)為T(mén)MY1152M,上方EL1019光耦用于輸出電壓反饋。
兩顆同步整流管來(lái)自平偉,型號(hào)為PW052N08ES,采用DFN5*6封裝。
輸出濾波電容焊接在垂直的小板上,充分利用空間。兩顆電容來(lái)自豐賓,規(guī)格為820μF 25V,PT系列固態(tài)電容。
拆下輸出濾波電容小板,同步整流控制器就焊接在小板下方。
次級(jí)同步整流控制器采用恩智浦TEA1995T,其內(nèi)置兩個(gè)驅(qū)動(dòng)器用于LLC架構(gòu)開(kāi)關(guān)電源的同步整流,外圍元件精簡(jiǎn)。
充電器輸出側(cè)使用五路獨(dú)立的降壓電路進(jìn)行六口輸出,其中四路USB-C接口的降壓電路相同,我們選取其中一路進(jìn)行介紹。
USB-C降壓小板特寫(xiě),背面焊接降壓協(xié)議芯片和降壓開(kāi)關(guān)管。
小板正面均焊接固態(tài)電容與降壓電感。
小板正面焊接三顆濾波電容,規(guī)格均為220μF 25V,為豐賓PT系列固態(tài)電容,分別用于降壓輸出與輸出濾波。降壓電感采用磁環(huán)繞制,內(nèi)部打膠固定。
小板背面焊接一顆降壓協(xié)議芯片和兩顆開(kāi)關(guān)管,由協(xié)議芯片控制,實(shí)現(xiàn)降壓輸出,其中四路USB-C輸出小板完全相同。
充電器中五路輸出的降壓電路主控芯片均采用智融SW3516H,用于進(jìn)行降壓控制和協(xié)議識(shí)別。智融SW3516H是一款高集成度的多快充協(xié)議雙口充電芯片,支持A+C口任意口快充輸出,支持雙口獨(dú)立限流。
SW3516H集成了5A 高效率同步降壓變換器。支持PPS/PD/QC/AFC/FCP/SCP/PE/SFCP等多種快充協(xié)議,最大輸出PD 100W,CC/CV模式,以及雙口管理邏輯。外圍只需少量的器件,即可組成完整的高性能多快充協(xié)議雙口充電解決方案。
充電頭網(wǎng)通過(guò)拆解發(fā)現(xiàn),SW3516H還被華碩65W 2C1A氮化鎵充電器、努比亞65W氘鋒三口氮化鎵快速充電器、雷柏65W GaN快充、綠聯(lián)65W 4C口氮化鎵快充充電器、聯(lián)想90W閃充雙口氮化鎵充電器、鴻達(dá)順120W四口2C2A快充等多款產(chǎn)品采用,此外智融的快充芯片還可用于USB PD快充移動(dòng)電源、快充車(chē)充等領(lǐng)域。
同步降壓開(kāi)關(guān)管來(lái)自禾納,型號(hào)為AER4061BE,是一顆耐壓40V的NMOS,導(dǎo)阻為6.8mΩ,采用PDFN5060封裝,兩顆組成半橋,配合電感進(jìn)行降壓。
USB-A輸出小板特寫(xiě),正面焊接兩顆濾波電容和USB-A母座,以及對(duì)應(yīng)的濾波電容,輸出濾波電容外套熱縮管絕緣,輸入濾波電容纏繞高溫膠帶絕緣。
小板背面一覽,為觀察背面元件,降壓電感已被拆除。
用于兩個(gè)USB-A口降壓輸出的主控芯片與USB-C口相同,均為智融SW3516H。
USB-A口的同步降壓開(kāi)關(guān)管來(lái)自禾納,型號(hào)為AER4061BE,與USB-C使用的開(kāi)關(guān)管相同。
輸入濾波電容規(guī)格為220μF 25V。
輸出濾波電容采用熱縮管包裹絕緣,規(guī)格為330μF 16V,固態(tài)電容均來(lái)自豐賓,PT系列。
用于USB-A口輸出控制的VBUS開(kāi)關(guān)管,來(lái)自平偉,型號(hào)D40N03HL,NMOS,耐壓30V,導(dǎo)阻5.5mΩ,采用DFN3*3封裝。
另一個(gè)接口的VBUS開(kāi)關(guān)管型號(hào)相同。
用于各個(gè)接口功率智能分配的單片機(jī),來(lái)自東軟載波,型號(hào)ES7P0693FHTF,是一顆RISC內(nèi)核的單片機(jī),時(shí)鐘頻率最高為32MHz,內(nèi)置16K FLASH存儲(chǔ)器和1KB SRAM內(nèi)存,采用TSSOP20封裝。
用于檢測(cè)充電器內(nèi)部溫升的熱敏電阻,外套熱縮管絕緣。
全部拆解完畢,來(lái)張全家福。
充電頭網(wǎng)拆解總結(jié)
綠聯(lián)推出的這款200W氮化鎵桌面充電器性能強(qiáng)大,其中兩個(gè)USB-C1與USB-C2均支持100W功率輸出,可同時(shí)為兩臺(tái)筆記本全速充電,性能十分強(qiáng)大,其4C+2A的組合,滿(mǎn)足辦公桌面的電源配置,為手機(jī),筆記本電腦以及移動(dòng)電源全部充電全能包攬,堪稱(chēng)新一代的萬(wàn)能充。
充電頭網(wǎng)通過(guò)拆解了解到,綠聯(lián)這款200W氮化鎵充電器采用PFC+LLC開(kāi)關(guān)電源架構(gòu),開(kāi)關(guān)電源方案采用恩智浦TEA8918BAT二合一控制器搭配TEA1995同步整流控制器。其中PFC和LLC使用四顆英諾賽科的INN650D260A氮化鎵功率器件,搭配使用平偉碳化硅二極管和同步整流管。
DC-DC降壓采用五路獨(dú)立的降壓電路,均使用智融SW3516H進(jìn)行降壓輸出,使用東軟載波單片機(jī)進(jìn)行功率智能分配,電源內(nèi)部使用AiSHi電解電容和豐賓固態(tài)電容,PCBA模塊上下兩側(cè)均覆蓋散熱片,發(fā)熱元件通過(guò)大面積散熱片散熱,確保穩(wěn)定使用,內(nèi)部用料及設(shè)計(jì)扎實(shí)可靠。