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芯仙模組化方案助力量產,品勝65W氮化鎵充電器拆解

2024-01-29 06:54:18

前言

充電頭網拿到了品勝推出的一款65W氮化鎵充電器,這款充電器採用白色柱狀機身設計,配有摺疊插腳,便於日常攜帶和收納。充電器具備65W輸出功率,並且具備2C1A快充介面,支援功率自動分配,能夠滿足膝上型電腦和手機的同時充電需求。

這款充電器兩個USB-C介面均支援65W輸出功率,支援功率盲插,USB-A口支援22.5W快充,支援三臺裝置同時充電,功能實用。下面就帶來品勝這款65W氮化鎵充電器的拆解,一起看看內部的用料和設計。

品勝65W氮化鎵充電器開箱

包裝盒設計風格不變,正面印有PISEN品牌、產品外觀以及名稱,此外快充以及65W、PD3.0、SAFE三大賣點均採用金色進行凸顯。

背面印有產品賣點描述、引數以及商家資訊。

包裝盒上引數特寫,下面到產品實物環節再介紹。

包裝內含充電器和產品保修卡。

充電器採用主流柱狀造型設計,白色外殼表明主要磨砂工藝處理,整體外觀設計比較中規中矩。

腰身一面印有PISEN PRO字樣。

另一面印有65W GaN,表明這是一款65W氮化鎵充電器。

輸入端外殼印有充電器詳細引數

型號:FYD-DQ-18

輸入:200-240V-50/60Hz 2.0A MAX

輸出:

USB-C1/C2:5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A 65W MAX

USB-A:5V3A、9V2A、10V2.25A、12V1.5A 22.5W

C1+C2:45W+20W 65W MAX

C1+USB-A:45W+18W 63W MAX

C2+USB-A:15W MAX

C1+C2+USB-A:45W+15W 60W MAX

最大功率:65W MAX

製造商:東莞市德磬電子科技有限公司

充電器通過了CCC認證。

充電器配備可摺疊國標插腳,收納攜帶方便。

另一端配置2C1A三個USB介面,介面膠芯均為經典黃色配色,介面旁還印有相應區別標識,方便使用。

實測充電器機身長度為70.64mm。

寬度為34.01mm。

厚度為39.22mm。

和蘋果61W充電器對比,品勝這款充電器體積優勢很明顯。

充電器拿在手上的大小直觀感受。

另外測得充電器重量約為116g。

使用ChargerLAB POWER-Z KM003C測得USB-C1口支援FCP、SCP、AFC、QC2.0/4+、PD3.0、PPS、DCP、Apple 2.4A充電協議。

PDO報文顯示USB-C1口還具備5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A五組固定電壓檔位,以及3.3-11V5A一組PPS電壓檔位。

測得USB-C2口輸出協議和USB-C1口的一樣。

此外PDO報文也相同,即這兩個USB-C口單口輸出效能一樣,支援功率盲插,日常使用方便。

最後測得USB-A口支援FCP、SCP、AFC、QC3.0、DCP、Apple 2.4A充電協議。

品勝65W氮化鎵充電器拆解

看完了品勝這款氮化鎵充電器的開箱和測試,下面就進行拆解,一起看看內部的設計和用料。

首先沿殼體接縫撬開充電器外殼,內部PCBA模組透過彈片和導線焊接連線到PCBA模組供電。

輸入端導線打膠加固。

摺疊插腳模組焊接導線連線。

PCBA模組上下貼上導熱墊加強散熱。

從殼體內部抽出PCBA模組,在殼體內部設有開槽固定。

PCBA模組輸入端焊接EMI濾波小板。

輸出端焊接二次降壓小板,電感塗膠加強散熱。

在PCBA模組背面的導熱墊上貼上一片散熱片。

使用遊標卡尺測得PCBA模組長度約為67.4mm。

PCBA模組寬度約為34.7mm。

PCBA模組厚度約為28.7mm。

PCBA模組正面一覽,左下角焊接輸入EMI電路小板,左側上方焊接高壓濾波電容和差模電感,右側焊接一顆SOC電源功率模組,右側為輸出降壓小板。

由於這款充電器採用了SOC電源功率模組,PCBA模組背面只焊接有整流橋,元件十分精簡。對應模組元件位置鏤空,降低厚度。

透過對PCBA模組的觀察發現,這款充電器採用開關電源模組,帶有跳檔功能,模組輸出電壓兩檔15.6V、21V,根據DC輸出狀況自動調整模組輸出電壓。由於具有自動降壓跳檔功能,因而提高了輸出口低壓時的效率,降低發熱。

輸出透過兩路獨立的同步降壓電路,實現三口快充輸出以及功率自動分配功能。下面我們就從輸入端開始瞭解這款充電器的設計和用料。

PCBA模組輸入端一覽,左側焊接兩顆濾波電容,右側垂直焊接一塊小板,焊接保險絲和安規X2電容以及共模電感。

PCBA模組側面一覽,左側為輸入小板,中間為電源模組,右側為輸出降壓和協議小板。

焊接取下輸入端小板。

小板背面沒有元件。

輸入端保險絲規格為3.15A 250V。

NTC熱敏電阻絲印3D-7,用於抑制充電器上電的浪湧電流。

安規X2電容來自JURCC捷威,規格為0.1μF。

共模電感採用漆包線和絕緣線繞制。

輸入端整流橋WRLSB80M來自深圳市沃爾德實業有限公司,這顆軟橋透過較軟的恢復曲線,比較平滑的關斷特性,可以降低二極體結電容達到非常少的諧波振盪產生的效果。選用的LSB封裝,擁有良好的散熱特性,幫助中大瓦數介面卡提升可靠性,單顆可做60W+。

沃爾德 WRLSB80M 資料資訊。

充電頭網拆解了解到,沃爾德的軟橋還被摩米士100W 2A2C氮化鎵快充、努比亞1A1C 45W氘鋒氮化鎵快速充電器、公牛65W PD快充插座、麥多多2C1A 65W氮化鎵充電器、鴻達順65W 氮化鎵充電器、OPPO 50W餅乾氮化鎵快充、ROCK 65W氮化鎵充電器等多款快充產品採用,產品效能獲得客戶一致認可。

PCBA模組側面焊接貼片Y電容,高壓濾波電容和差模電感。

高壓濾波電容來自鴻安,規格為400V27μF,兩顆並聯。

還有一顆高壓濾波電容規格相同。

一顆高壓濾波電容規格為400V39μF,總濾波電容容量為120μF。

差模電感採用漆包線繞制,外套熱縮管絕緣。

SOC電源功率模組透過焊接連線到PCBA模組。模組來自芯仙銷售端

電源模組透過灌封硬膠密封,內部密封變壓器和輸出濾波電容。

底部PCBA模組焊接氮化鎵合封晶片,貼片Y電容,反饋光耦,右側焊接同步整流控制器和同步整流管。從PCBA模組上的標識瞭解到,這款電源模組來自中正磁能,為高整合標準化產品,滿足任意批次供貨需求,交付時間短。

氮化鎵合封晶片來自茂睿芯,型號MKPD01CDG,專為PD快充應用所最佳化,晶片支援9-85V工作電壓,滿足PD快充的寬範圍輸出,而不需要額外的供電繞組和降壓電路。MKPD01CDG內部整合650V耐壓 165mΩ氮化鎵開關管,採用自適應多模式控制,提升轉換效率。

茂睿芯MKPD01CDG內建全面的保護功能,支援輸出過壓保護,過功率保護,VCC過壓保護,Brown in/out,同步整流管短路保護和電流取樣電阻短路保護。晶片採用DFN6*8封裝,支援65W快充應用。

茂睿芯 MKPD01CDG 資料資訊。

貼片Y電容來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,非常適合應用於氮化鎵快充這類高密度電源產品中。料號為TMY1471K。

特銳祥專注於被動元器件的研發、生產及銷售,註冊資本1億元。旗下有自主電容品牌兩類:SMD TRX及DIP TY電容器,TRX將致力於陶瓷材料的研究,以拓展更多品類的應用,為客戶提供更多的解決方案。

充電頭網瞭解到,特銳祥貼片Y電容除了被倍思高通QC5認證100W氮化鎵快充、麥多多100W氮化鎵、OPPO 65W超級閃充氮化鎵充電器、聯想90W氮化鎵快充、努比亞65W氮化鎵充電器、倍思120W氮化鎵+碳化矽PD快充充電器等數十款大功率充電器使用外,也可應用於海陸通、第一衛、貝爾金等品牌20W迷你快充上,效能獲得客戶一致認可。

億光 EL1018 光耦用於輸出電壓反饋。

同步整流管來自芯導,型號PSM8N10R8D,NMOS,耐壓100V,導阻5.5mΩ,採用PDFN5060-8L封裝。

模組內部密封兩顆濾波固態電容,來自瑞隆,規格均為470μF25V。

在PCB上還焊接一顆特銳祥貼片Y電容,料號為TMY1681M。

輸出端焊接降壓協議小板。

降壓協議小板正面焊接USB-C和USB-A母座,協議晶片,降壓電感和輸出濾波電容。

背面焊接兩顆同步降壓轉換器,另一顆協議晶片和三顆VBUS開關管。

兩顆同步降壓轉換器來自拓爾微電子,型號TMI3351,晶片支援32V輸入電壓,採用峰值電流控制模式。晶片內部整合超低導阻MOS管,開關頻率支援100kHz~1MHz可調,支援99.5%佔空比,整合線損補償功能,並且具備輸出過流保護,輸出短路保護,輸出過壓保護以及過熱保護功能。

兩顆4.7μH合金電感用於兩路輸出降壓。

輸出濾波電容來自瑞隆,規格為100μF25V。

另一顆濾波電容規格相同。

VBUS開關管來自砈德曼,型號AD30N25D3,NMOS,耐壓30V,採用PDFN3333封裝。

VBUS開關管來自砈德曼,型號AD30N25D3。

兩個USB-C母座採用過孔焊接固定,黃色膠芯不露銅。

USB-A母座採用黃色膠芯。

全部拆解一覽,來張全家福。

充電頭網拆解總結

充電頭網透過拆解了解到,品勝這款氮化鎵充電器核心元件採用中正磁能推出的SOC電源功率模組,搭配降壓晶片和協議晶片進行輸出。模組化設計有助於解決工廠快速量產,縮短交付週期的痛點,幫助客戶在新興市場建立優勢。

中正磁能的SOC電源功率模組為全套茂睿芯快充電源解決方案,使用MKPD01CDG氮化鎵合封晶片搭配MK91808H同步整流控制器,晶片轉換效率高,整合度高,外圍元件精簡,非常適合氮化鎵快充應用。

充電器內部電解電容來自鴻安電子,輸出降壓轉換器來自拓爾微電子,採用TMI3351。DC協議小板全貼片化設計,使得生產極為簡單快捷。

品勝這款氮化鎵充電器採用白色外殼,柱狀機身設計。充電器配有國標摺疊插腳,便於日常攜帶與收納。輸出方面,這款充電器配有2C1A介面,其中兩個USB-C介面均支援65W PD快充和3.3-11V5A PPS快充,能夠很好的滿足膝上型電腦和安卓手機快充需求。

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