前言
綠聯推出了一款100W的三口氮化鎵充電器,這款充電器採用切面柱形機身設計,配有摺疊插腳,便於日常攜帶。充電器具備2C1A介面,其中USB-1介面支援100W快充,3.3-21V5A PPS快充和21V3A UFCS融合快充,支援膝上型電腦和手機充電,具有非常好的相容性。
USB-C2和USB-A口分別支援30W快充和22.5W快充,可以滿足小功率裝置的充電需求。介面支援功率自動分配,滿足多裝置同時充電需求。下面充電頭網就帶來綠聯100W氮化鎵充電器的拆解,一起看看內部的設計和用料。
綠聯100W氮化鎵充電器開箱
包裝盒正面印有UGREEN綠聯品牌、充電器名稱、外觀以及賣點等,採用了氮化鎵技術和智慧溫控技術,可為手機、平板、筆電等裝置快充,60分鐘可為MacBook Air 13充電70%。
包裝內含充電器、資料線、使用說明書以及保修卡。
和前不久拆解的綠聯200W智充魔盒Ultra+一樣,這款充電器附贈的資料線也是一條USB-C to USB-C編織線,誠意十足。
兩端線頭也是相同的設計,採用金屬材質外殼保護性好,並噴塗銀灰色金屬漆以及鐳雕UGREEN品牌。
測得這款資料線長度約為152cm。
使用ChargerLAB POWER-Z KM003C測得資料線帶有E-marker晶片,資料傳輸能力USB 2.0,電力傳輸能力為20V5A,支援100W PD快充。
綠聯這款100W氮化鎵充電器同樣延續兩側延展的外觀樣式設計,與市面上的柱狀造型產品相比,設計更加獨特有個性,外觀不大眾化,
機身主體為銀灰色基調,正面對角處分別印有UGREEN品牌和100W Nexode Pro字樣。
側面印有充電器引數資訊
型號:X757
輸入:100-240V~50/60Hz 1.8A
單口輸出:
USB-C1:5.0V3.0A、9.0V3.0A、12.0V3.0A、15.0V3.0A、20.0V5.0A 100.0W Max
USB-C2:5.0V3.0A、9.0V3.0A、12V2.5A 30W Max
USB-A:5.0V3.0A、9.0V2.0A、12.0V1.5A、10.0V2.25A 22.5W Max
輸出總功率:100.0W Max
製造商:深圳市綠聯科技股份有限公司
充電器通過了CCC認證。
充電器輸入端配備可摺疊國標插腳。
同時插腳收納一側做了平直切面設計,可以讓充電器更好貼合牆插穩定使用,細節設計到位。
輸出端採用黑色磨砂外殼,配備有2C1A三個USB介面。USB-C1口旁印有手機和筆電標識,需要為筆電進行大功率充電就用此介面,直觀明瞭。
實測充電器機身長度為71.26mm。
寬度為33.52mm。
厚度為43.15mm。
充電器做得非常小巧,甚至和蘋果61W充電器對比,體積優勢也非常明顯。
充電器拿在手上的大小直觀感受。
另外測得充電器淨重約為196g。
使用ChargerLAB POWER-Z KM003C測得USB-C1口支援UFCS、QC3+/5、SFCP、PD3.0、PPS、DCP、SAM 2A、Apple 2.4A充電協議。
PDO報文顯示USB-C1口還具備5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A五組固定電壓檔位,以及3.3-21V5A一組PPS電壓檔位。
另外測得UFCS快充具備3.4-5.5V3A、5.5-11V3A、11-21V3A三組電壓檔位。
測得USB-C2口支援FCP、SCP、AFC、QC3.0/4+、SFCP、PD3.0、PPS、DCP、SAM 2A、Apple 2.4A充電協議。
PDO報文顯示USB-C2口具備5V3A、9V3A、12V2.5A三組固定電壓檔位,以及3.3-11V2.75A一組PPS電壓檔位。
最後測得USB-A2口支援FCP、SCP、AFC、QC3.0、SFCP、DCP、SAM 2A、Apple 2.4A充電協議。
綠聯100W氮化鎵充電器拆解
看完了綠聯這款100W氮化鎵充電器的外觀和測試,下面就進行拆解,一起看看充電器內部的方案和設計。
首先沿機身接縫撬開外殼,殼體內部PCBA模組採用灌封工藝填充。
在PCBA模組與蓋板內部的空間填充導熱膠。
清理掉內部填充的灌封膠,可以看到底部為平面變壓器。
摺疊插腳透過導線焊接連線。
由於內部為灌封結構,無法取出PCBA模組,使用切割機切開外殼,取出內部PCBA模組。
PCBA模組輸入端透過導線焊接連線。
使用遊標卡尺測得PCBA模組長度約為65.5mm。
PCBA模組寬度約為37.8mm。
PCBA模組厚度約為28mm。
平面變壓器,次級降壓小板之間採用黑色塑膠板隔離絕緣。
取出塑膠絕緣板,繼續進行拆解。
PCBA模組正面一覽,左下角焊接兩塊小板,用於輸入濾波。上方小板焊接高壓濾波電容,中間位置也焊接高壓濾波電容,下方焊接PFC升壓電感,上方焊接平面變壓器。右側焊接輸出濾波電容和輸出降壓小板。
PCBA模組背面一覽,左上角焊接兩顆整流橋,右側焊接PFC控制器和PFC開關管,在整流橋下方焊接初級控制器和開關管。右側焊接反饋光耦和貼片Y電容。
透過對PCBA模組的觀察發現,綠聯這款100W氮化鎵充電器採用PFC+反激電源架構設計,同步整流,固定電壓輸出。輸出透過兩路獨立的同步降壓電路,實現三口快充輸出和功率自動分配功能。下面我們就從輸入端開始瞭解整個充電器的設計和用料。
充電器輸入端焊接兩塊小板。
側面焊接兩塊濾波小板,PFC升壓電感和輸出降壓小板。
焊接取下輸入端小板。
小板背面焊接X2電容放電電阻。
輸入端保險絲來自藍寶,規格為3.15A 250V。
NTC熱敏電阻來自久尹,型號8S2R5M,用於上電浪湧抑制。
共模電感採用熱縮管包裹絕緣。
安規X2電容來自JURCC捷威,規格為0.22μF。
第二顆共模電感也採用熱縮管包裹絕緣。
熱保護器來自華愷威,型號HKW9700。
HKW9700溫度開關,設計應用在這裡是利用器件的特性,當電源是冷機時,NTC熱敏電阻可以有效抑制開機時的浪湧電流,當電源正常工作後,溫度開關檢測NTC熱敏電阻發熱,將開關閉合短接,從而優化了NTC熱敏電阻的串聯損耗。
此設計應用相當的巧妙,充分利用了元器件的組合特性,既抑制了冷機時的浪湧電流,又提升了電源的轉換效率,還能降低電源溫升。
輸入端兩顆WRMSB40M整流橋來自深圳市沃爾德實業有限公司,規格為4A 1000V。WRMSB40M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。
另一塊小板上焊接兩顆薄膜電容。
其中一顆規格為1μF450V。
另一顆來自凱勵,規格同樣為1μF450V。
濾波電感採用磁環繞制,外套熱縮管絕緣。
PFC控制器採用矽力傑SY5072B,絲印d9,執行在臨界模式,採用恆定導通時間執行,內建的升壓轉換器採用準諧振開關,谷底開通,以獲得高效率及最佳化EMI效能。
PFC開關管來自納微半導體,型號NV6136C,這是一顆高整合的氮化鎵功率晶片,內建驅動器以及高精度無損耗電流取樣電路,消除取樣電阻的損耗。NV6136C內建170mΩ導通電阻,耐壓700V的氮化鎵開關管,支援2MHz開關頻率,採用6*8mm QFN封裝,節省面積。
納微半導體 NV6136C 資料資訊。
充電頭網透過拆解了解到,納微GaNFast功率晶片此前已被摩托羅拉68W氮化鎵充電器、戴爾60W氮化鎵快充、OPPO 50W餅乾氮化鎵快充、小米65W 1A1C氮化鎵快充充電器、努比亞65W氘鋒三口氮化鎵快充、聯想YOGA 130W雙USB-C口快充、安克65W氮化鎵充電器(英雄聯盟版)等知名品牌的數十款產品採用。
PFC整流管型號ES5J,是一顆600V5A的超快恢復二極體。
PFC電感採用膠帶嚴密纏繞絕緣,使用ATQ2013磁芯。
高壓濾波電容焊接在垂直小板上。
小板背面沒有焊接元器件。
兩顆高壓濾波電容來自艾華。
兩顆高壓濾波電容規格為420V15μF。
為主控晶片供電的濾波電容來自豐賓,規格為10μF50V。
一顆高壓濾波電容來自新中元,規格為18μF420V。
還有一顆高壓濾波電容來自艾華。
規格為420V27μF。
初級主控晶片來自納微半導體,型號NV9510,是一顆高頻準諧振反激控制器,晶片支援寬範圍供電電壓,支援調頻提升EMI效能,晶片內部整合高壓啟動和X電容放電,並具有極低的待機功耗。晶片內部整合過壓,欠壓和過熱保護,支援逐週期過電流保護,支援取樣電阻短路保護和整流二極體短路保護。
納微半導體 NV9510 資料資訊。
開關管來自納微,型號NV6136C,與PFC開關管型號相同。
兩顆貼片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。料號均為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。
兩顆EL 1019光耦用於輸出電壓反饋和PFC開關控制。
PCBA模組側面焊接平面變壓器。
焊接取下平面變壓器,磁芯纏繞高溫膠帶絕緣,左側為輸出端,磁芯貼上銅箔遮蔽,PCB上設有同步整流電路。
遮蔽層焊接導線接地。
同步整流晶片絲印38268。
兩顆同步整流管來自威兆半導體,型號VS1605APM,NMOS,耐壓100V,導阻6.3mΩ,採用PDFN5*6封裝,使用兩顆並聯。
威兆半導體 VS1605APM 資料資訊。
輸出濾波電容來自綠寶石,BC系列固態電容,規格為1000μF25V。
輸出濾波電感採用磁環繞制,外套熱縮管絕緣。
輸出端焊接兩顆濾波電容和降壓小板。
兩顆輸出濾波電容規格為470μF25V。
降壓小板正面焊接兩個USB-C母座和一個USB-A母座,兩顆VBUS開關管和三顆濾波電容。
背面焊接兩顆降壓電感,降壓晶片和MOS管,還焊接一顆熱敏電阻用於檢測充電器內部溫度。
充電器USB-C1介面使用智融SW3566H降壓控制器,這顆晶片是一款高整合度的多快充協議雙口充電SOC晶片,支援USB-C和USB-A介面充電,並支援雙口獨立限流。晶片內部集成了高效率同步降壓轉換器,支援20V7A和28V5A輸出,支援PD3.1/QC/SCP/UFCS等快充協議,支援快充協議定製,最大支援140W輸出功率。
SW3566H集成了CC/CV模式,雙口管理邏輯和母線電壓檢測,搭配對應的降壓開關管和VBUS開關管即可實現雙口降壓輸出。晶片內建的降壓轉換器工作頻率為180KHz,支援PWM和PFM工作模式。輸出電流,線損補償等保護閾值均可透過I2C介面進行設定,內建的ADC可實現輸入輸出電壓,輸出電流,晶片溫度等9個通道的資料取樣,支援外接MCU進行引數顯示。
SW3566H支援36V輸入電壓,最高輸出電流7A,晶片內建軟啟動,輸入過壓/欠壓保護,輸出過壓/欠壓保護,輸出過流/短路保護,DP/DM/CC過壓保護,晶片過熱保護和外接NTC熱敏電阻保護,以及限功率保護。晶片採用QFN4*4-32封裝。
充電頭網拆解了解到,智融 SW3566H 此前還被綠聯300W 4C1A五口PD氮化鎵快充充電器、古石 188W多口桌面充電器、TOMAX拓瑪140W 3C1A氮化鎵充電器 等產品採用,晶片效能質量獲客戶一致認可。
透過USB IF PD3.1官方認證,智融多口充旗艦芯SW3566H來襲
智融推出支援28V5A快充,功率140W的雙C快充SOC晶片SW3566
PD3.1 140W 2C1A氮化鎵充電器拆解,智融旗艦芯SW3566H成品量產
同步降壓開關管來自銳駿半導體,型號RUH4040,NMOS,耐壓40V,導阻8mΩ,採用PDFN3333封裝。
SS54二極體用於提升轉換效率。
4.7μH合金降壓電感特寫。
輸入濾波電容來自綠寶石,規格為150μF25V。
輸出濾波電容規格相同。
用於USB-C介面的VBUS開關管來自銳駿半導體,型號RU3040M2,是一顆耐壓30V的NMOS,導阻5.8mΩ,採用PDFN3333封裝。
用於USB-C2和USB-A口的降壓晶片採用智融科技 SW3537,晶片內部整合5A高效率同步整流降壓轉換器,支援PPS、PD、QC、AFC、FCP、SCP、PE、SFCP、低壓直充等充電協議,支援CC/CV模式,外部僅需少量器件,即可組成完整的高效能多快充協議雙口充電解決方案。
得益於晶片的高整合度,SW3537將傳統降壓方案中的協議晶片,同步降壓控制器和降壓MOS管全部整合在一個封裝內部,大大簡化了多口快充的電路設計,晶片支援A+C雙口快充應用,具備完善的保護功能。
智融科技 SW3537 資料資訊。
4.7μH降壓電感特寫。
輸出濾波電容規格為150μF25V。
VBUS開關管來自威兆半導體,型號VS3622DE,雙NMOS,耐壓30V,導阻10mΩ,支援5V邏輯電壓驅動,採用PDFN3333封裝。
威兆半導體 VS3622DE 詳細資料。
USB-C母座採用過孔焊接固定,黑色膠芯不露銅。
USB-A母座採用紫色膠芯,正負極加寬支援大電流快充,並外套熱縮管密封。
用於檢測充電器內部溫度的熱敏電阻特寫。
全部拆解一覽,來張全家福。
充電頭網拆解總結
綠聯這款100W氮化鎵充電器採用切面柱形外觀設計,在機身側面標註100W字樣,方便辨認充電器輸出功率。充電器配有摺疊插腳,便於日常攜帶和收納。充電器具備2C1A介面,USB-C1介面支援100W快充輸出,還支援UFCS快充。USB-C2和A口也支援快充輸出,並支援功率自動分配。
充電頭網透過拆解了解到,綠聯這款氮化鎵充電器採用PFC+反激架構設計,使用矽力傑 SY5072B PFC控制器和納微半導體 NV9510 HFQR控制器,搭配使用兩顆納微半導體 NV6136C 氮化鎵功率晶片,使用MPS MP6951 同步整流控制器和威兆半導體 VS1605APM 同步整流管。
輸出降壓採用智融科技SW3566H用於USB-C1介面輸出,同步降壓開關管來自銳駿半導體。USB-C2和USB-A口共用SW3537進行降壓輸出。輸出降壓電路採用合金電感減小體積。輸出濾波全部採用綠寶石固態電容。PCBA模組採用灌封工藝,提升散熱效能,並增強耐候性。整體用料紮實,做工可靠。