前言
努比亞在4月25日召開的“能量覺醒,Let's Roll Out”品牌四周年暨紅魔x變形金剛聯(lián)名新品發(fā)布會上,推出了擎天柱/威震天聯(lián)名款紅魔7系列新機(jī),同時(shí)也帶來了一系列戰(zhàn)損風(fēng)格的充電配件產(chǎn)品。
充電頭網(wǎng)已經(jīng)拿到性能更加強(qiáng)悍的新款120W四口氮化鎵充電器變形金剛戰(zhàn)損版,充電器僅銀行卡面大小,支持雙口100W盲插,支持同時(shí)為多臺設(shè)備快充,充分滿足數(shù)碼極客的高要求。下面就對這款充電器進(jìn)行拆解,看看內(nèi)部是如何設(shè)計(jì)。
努比亞變形金剛戰(zhàn)損版120W氮化鎵快充開箱

包裝盒以金屬銀為主色調(diào),頂面邊緣是充滿機(jī)械風(fēng)格的邊框設(shè)計(jì),右上角是紅色英文TRANSFORMERS(變形金剛),中心是博派logo,下方是產(chǎn)品名稱——氘鋒氮化鎵快速充電器,聯(lián)名主題一下子就凸顯出來了。

側(cè)面是機(jī)械邊框加氘字設(shè)計(jì)。

畢竟是聯(lián)名產(chǎn)品,另一側(cè)便設(shè)計(jì)的是TRANSFORMERS。

盒子前端也設(shè)計(jì)有博派logo。

包裝盒采用天地蓋設(shè)計(jì),底部貼有信息貼紙,可以了解到產(chǎn)品的名稱、型號、制造商等信息。

包裝內(nèi)含充電器、數(shù)據(jù)線以及使用說明書。

附帶線纜是編織CC線,耐臟耐用,使用魔術(shù)扎帶捆扎整理。

數(shù)據(jù)線兩端外殼為金屬材質(zhì),同樣采用戰(zhàn)損工藝打造,此外還分別設(shè)計(jì)有汽車人和霸天虎圖騰,兩側(cè)設(shè)有凸齒方便用戶插拔使用,設(shè)計(jì)十分用心誠意滿滿。

測得數(shù)據(jù)線長度約為156cm。

使用ChargerLAB POWER-Z KM002C測得數(shù)據(jù)線內(nèi)置E-Marker芯片來自英集芯,電力傳輸能力為50V5A,可實(shí)現(xiàn)PD3.1快充標(biāo)準(zhǔn)全覆蓋。

重量約為56g。

充電器延續(xù)了一代120W 2C1A三口氘鋒氮化鎵快充長方體造型,不過作為聯(lián)名版,外觀結(jié)合變形金剛元素進(jìn)行了全新設(shè)計(jì),也多了一個USB-C接口。

機(jī)身外殼采用戰(zhàn)損風(fēng)格設(shè)計(jì),表面采用多層噴涂工藝,純手工進(jìn)行打磨,可以說每款產(chǎn)品都是“第一無二”的。機(jī)身正面還印有TRANSFORMERS以及博派logo。

另一面設(shè)計(jì)有“氘”字。

輸入端外殼上印有充電器參數(shù)。

參數(shù)特寫:
型號:PA0219
輸入:200-240V~50/60HZ 1.5A
單口輸出:
USB-C1/C2:3.3-20V5A、5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A,100W Max
USB-C3:5V3A、9V3A、12V2.5A、15V2A、20V1.5A,30W Max
USB-A:4.5V5A、5V4A、9V3A、12V2.5A、20V1.5A,30W Max
雙口輸出:
C1+C2:60W+60W
C1/C2+C3/USB-A:90W+30W
三口輸出:
C1+C2+C3/USB-A:60W+30W+30W 或 30W+60W+30W 或 45W+45W+30W
四口輸出:
C1+C2+C3+USB-A:60W+30W+10W+10W 或 30W+60W+10W+10W
制造商:深圳市坤興科技有限公司
監(jiān)制:努比亞技術(shù)有限公司
產(chǎn)品已經(jīng)通過了CCC認(rèn)證。

充電器配備可折疊國標(biāo)插腳,方便攜帶,且一個充電器基本就能滿足出行多設(shè)備同時(shí)充電需求。

另一端配有3C1A四個USB接口,接口旁都印有區(qū)別標(biāo)識方便使用。

測得充電器機(jī)身高度為56.3mm。

寬度為87.22mm。

厚度為30.91mm。

充電器拿在手上的大小直觀感受。

充電器凈重約為244g。

充電器帶線總重量約為300g。

使用ChargerLAB POWER-Z KM002C測得USB-C1口支持Apple 2.4A協(xié)議,以及QC3.0、QC5.0、AFC、FCP、SCP、PD3.0、PPS快充協(xié)議。

并且還具備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。

測得USB-C2口兼容協(xié)議和C1口的相同。

PDO報(bào)文也完全一樣,即C1和C2口單口輸出性能完全一樣,支持功率盲插。

測得C3口支持Apple 2.4A、Samsung 5V2A協(xié)議,以及QC3.0、PD3.0、PPS快充協(xié)議。

此外還具備5V3A、9V3A、12V2.5A、15V2A、20V1.5A五組固定電壓檔位,以及3.3-21V1.5A一組PPS電壓檔位。

測得USB-A口支持QC3.0、AFC、FCP、SCP快充協(xié)議。

使用充電器的C1口給紅魔6 Pro充電,測得充電功率為17.43V 5.47A 95.34W。

使用充電器給紅魔7 Pro手機(jī)充電,測得功率為16.96V 5.46A 92.67W。

使用充電器給蘋果MacBook充電,測得充電功率為19.12W 4.66A 89.02W。其它詳細(xì)測試數(shù)據(jù)請查閱充電頭網(wǎng)評測室發(fā)布的評測報(bào)告。
努比亞變形金剛戰(zhàn)損版120W氮化鎵快充拆解
對努比亞這款120W充電器有了基本了解后,下面對其進(jìn)行拆解,一起來看看充電器的做工用料。

首先從插腳側(cè)接縫拆開外殼,折疊插座與PCB之間導(dǎo)線焊接連接,導(dǎo)線套有磁環(huán)用于抑制高頻干擾。

取出PCBA模塊,主板正面覆蓋黃銅散熱片,散熱片下面是隔離板。

散熱片對應(yīng)變壓器的位置沖壓凹陷,為變壓器散熱。

主板背面也覆蓋散熱片和隔離片。

折疊插腳處打膠加固,兩根導(dǎo)線穿過磁環(huán)連接到PCB上。

散熱片焊接固定到PCB上。

取下散熱片,變壓器以及背面發(fā)熱器件均貼有導(dǎo)熱墊,為PCB上的器件散熱降溫。

使用游標(biāo)卡尺測得PCB長度約為82.2mm。

PCB寬度約為50.8mm。

厚度約為21.9mm。

PCB正面一覽,頂部中間位置是輸入濾波電路,右下角是PFC升壓電感和濾波電容,左下為二次降壓電路和輸出接口,上方是變壓器和濾波電容。

PCB背面一覽,左側(cè)從上到下依次是輸入整流橋,PFC整流管,PFC開關(guān)管。中間部分是初級控制器和開關(guān)管,右側(cè)是同步整流管和同步整流控制器。
通過觀察發(fā)現(xiàn),這款120W充電器采用PFC+QR開關(guān)電源架構(gòu)設(shè)計(jì),PFC進(jìn)行功率因數(shù)校正,QR反激電源進(jìn)行固定電壓輸出,輸出采用二次降壓電路,由協(xié)議芯片通過協(xié)議識別控制接口輸出電壓。下面我們從輸入端開始了解各器件。

輸入端一覽,焊有保險(xiǎn)絲、NTC熱敏電阻和EMI濾波電路。

交流輸入首先流過保險(xiǎn)絲,延時(shí)保險(xiǎn)絲來自貝特電子,出料號:932 5A 250V。保險(xiǎn)絲用于限制故障電流,當(dāng)電流超過保險(xiǎn)絲額定值時(shí),便會熔斷切斷電路。

接下來是NTC熱敏電阻,NTC浪涌電阻冷態(tài)電阻較高,可以有效抑制充電器插電時(shí)的沖擊電流,減小插座的火花,正常工作后隨著溫度上升,電阻降低,減小損耗。NTC絲印2.5D-11。直徑11mm,冷態(tài)電阻2.5Ω,引腳套磁環(huán)抑制高頻干擾。

接著經(jīng)過第一顆共模電感,共模電感使用絕緣線和漆包線雙線并繞,并涂膠固定。

第一顆安規(guī)X2電容來自東莞成希,容量0.1μF。

第二顆共模電感使用扁銅線繞制,底部焊接絕緣支架。

第二顆安規(guī)X2電容來自JURCC捷威電子,容量0.47μF。交流電經(jīng)過EMI濾波電路,可以濾除充電器在工作時(shí)的干擾,同時(shí)濾除市電中的高頻干擾。

輸入的交流電經(jīng)過保險(xiǎn)絲和NTC熱敏電阻,EMI濾波電路后送至整流橋。整流橋使用兩顆平偉TBM810,8A 1000V,兩顆整流橋使用半橋連接,均攤發(fā)熱。整流橋?qū)⒔涣麟娬鞒蔀槊}動直流電。

整流橋輸出的脈動直流電經(jīng)過濾波電感和濾波電容濾波后送至PFC功率因數(shù)校正電路。圖中左側(cè)體積較大的是PFC升壓電感,膠帶包裹的磁環(huán)電感是濾波電感。

濾波電感特寫,磁環(huán)繞制,纏繞膠帶絕緣。

兩顆CBB21薄膜濾波電容特寫,規(guī)格均為0.47μF 630V。
PFC功率因數(shù)校正電路通過升壓的方式,來補(bǔ)償輸入電流與電壓之間的相位差,減小大功率充電器中大容量電解電容充電時(shí)的沖擊電流,避免沖擊電流對電網(wǎng)波形的影響。同時(shí)PFC通過升壓還可以減小初級電解電容的容量,減小充電器的體積。

PFC升壓控制器采用安森美NCP1622,是一顆增強(qiáng)型臨界模式升壓PFC控制器,具備谷頻率折返,瞬態(tài)響應(yīng)性能及轉(zhuǎn)換效率提升,外圍元件精簡。NCP1622將整流橋輸出的脈動直流電進(jìn)行功率因數(shù)校正,為開關(guān)電源供電。

PFC升壓開關(guān)管采用英諾賽科INN650D260A氮化鎵功率器件,額定耐壓為650V,峰值耐壓750V,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),支持開爾文源極。最高工作溫度150℃。
INN650D260A支持超高開關(guān)頻率,無反向恢復(fù)電荷,具有極低的柵極電荷和輸出電荷符合RoHS、無鉛、歐盟REACH法規(guī)。

英諾賽科 INN650D260A 詳細(xì)資料。

PFC升壓電感特寫,采用ATQ2415磁芯。

PFC升壓整流管來自PANJIT強(qiáng)茂,型號MURC5J,是一顆5A,耐壓600V的超快恢復(fù)二極管。

PFC旁路二極管,用于在接入電源時(shí)為濾波電容充電,保護(hù)PFC電路。

PFC升壓輸出使用兩顆高壓電解電容濾波,其中一顆來自Acon中元,規(guī)格為33μF 400V。

另一顆濾波電容來自綠寶石,規(guī)格為400V 47μF。兩顆濾波電容將脈動直流電濾波成為直流電,送入變壓器初級側(cè),由主控芯片控制氮化鎵功率管進(jìn)行高頻開關(guān),通過變壓器轉(zhuǎn)換成低壓交流電輸出。

主控芯片采用安森美NCP1342,這是一顆高頻反激準(zhǔn)諧振初級PWM控制器,內(nèi)置主動X2電容放電、支持寬范圍Vcc供電、支持外接熱敏電阻進(jìn)行過熱保護(hù)和多重完善的保護(hù)功能。

與控制器搭配的氮化鎵功率開關(guān)管是英諾賽科INN650D150A,這是一顆耐壓650V的氮化鎵高壓單管,瞬態(tài)耐壓750V,導(dǎo)阻150mΩ,采用DFN8*8封裝。

INN650D150A支持超高開關(guān)頻率,無反向恢復(fù)電荷,具有極低的柵極電荷和輸出電荷,符合JEDEC標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)應(yīng)用要求,內(nèi)置ESD保護(hù),符合RoHS、無鉛、歐盟REACH法規(guī)。

與英諾賽科氮化鎵功率管串聯(lián)的電流取樣電阻,2512封裝,120mΩ,用于檢測初級電流送至主控芯片。

開關(guān)變壓器特寫,采用ATQ2417磁芯,使用馬拉膠帶嚴(yán)密纏繞。

初次級之間橫跨一顆光耦,型號為OR-1009,用于輸出電壓反饋。

貼片Y電容來自禾伸堂,使用兩顆串聯(lián)加強(qiáng)耐壓,提高安全等級,滿足安規(guī)要求。

變壓器次級輸出進(jìn)入同步整流電路,將交流電轉(zhuǎn)換成脈動直流電,同步整流管使用兩顆MOS并聯(lián)。同步整流管來自AOS萬代,型號為AONS62922,耐壓120V,導(dǎo)阻5.8mΩ,采用DFN5*6封裝。

同步整流控制器采用MPS MP6908A,最高工作頻率600KHz,支持DCM/CCM/QR準(zhǔn)諧振工作模式,內(nèi)置振鈴檢測防止DCM和QR運(yùn)行下誤開通,支持邏輯電壓和標(biāo)準(zhǔn)電壓同步整流管。

兩顆輸出濾波電容均來自柏瑞凱,RT系列高紋波產(chǎn)品,耐熱105℃,規(guī)格為680μF 25V。

另一顆規(guī)格為1000μF 25V,兩顆將同步整流輸出的脈動直流電濾波成為直流電,為二次降壓電路供電。

電源輸出還經(jīng)過一顆濾波電感進(jìn)行濾波,濾波后送至二次降壓電路。
努比亞這款120W充電器使用三路獨(dú)立的二次降壓電路,支持USB-C1和C2口100W盲插,USB-C3和USB-A口公用一路降壓電路,支持最高30W輸出。首先介紹USB-C1和C2的二次降壓電路。

用于USB-C1和C2的二次降壓小板特寫,降壓電感下面有絕緣片與電路板隔離。兩個接口均支持100W輸出,電路設(shè)計(jì)也是幾乎相同的。

小板背面略有不同,元器件布局略有差異。

拿掉小板上面覆蓋的塑料絕緣片,開始觀察小板上面的器件。

兩個USB-C口的降壓電路主控芯片采用智融SW3516H,用于進(jìn)行降壓控制和協(xié)議識別。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快充移動電源、快充車充等領(lǐng)域。

在USB-C2的降壓小板上焊接一顆靈動微的單片機(jī)用于整機(jī)輸出接口的功率智能分配。單片機(jī)絲印MM01N,實(shí)際型號為MM32F0010,是一顆M0內(nèi)核的32位單片機(jī),采用QFN20封裝。

兩顆同步降壓開關(guān)管采用新潔能NCEP40T11G,NMOS,耐壓40V,導(dǎo)阻2.4mΩ,采用DFN5*6封裝,兩顆組成半橋。

VBUS開關(guān)管來自芯控源,型號AGM303AP。

輸出濾波電容來自BERYL綠寶石,CS系列貼片固態(tài)電容,180μF 25V。

USB-C接口特寫,過孔焊接,黑色膠芯不露銅。

下面是USB-C3和USB-A輸出小板,兩個接口公用一套降壓芯片,支持單口快充,雙口5V輸出。

小板背面焊接降壓協(xié)議芯片和降壓MOS管。

USB-C3和USB-A接口的降壓協(xié)議芯片使用智融SW3516H。

外接的同步降壓管來自芯控源,型號AGM405AP1,NMOS,耐壓40V,導(dǎo)阻5.7mΩ,使用PRPAK3.3*3.3封裝。

USB-C3接口過孔焊接固定。

USB-A接口垂直焊接。

磁環(huán)降壓電感特寫。

輸出濾波電容來自綠寶石,BC系列,規(guī)格為100μF 25V。

全部拆解完畢,來張全家福。
充電頭網(wǎng)拆解總結(jié)
努比亞在2C1A三口氘鋒氮化鎵快充基礎(chǔ)上,更新推出了3C1A的氮化鎵快充充電器,其中USB-C1與C2支持100W功率盲插,USB-C3和USB-A口支持30W快充。同時(shí)產(chǎn)品支持QC、AFC、FCP、SCP、PE2.0、PD3.0、PPS等多個市面主流快充協(xié)議,具備5A PPS電壓檔位,整體的兼容性很好,滿足各大品牌筆電、平板和手機(jī)快充需求。
這款充電器同以往一樣,均由坤興代工。充電頭網(wǎng)通過拆解了解到, 充電器PFC升壓電路由安森美NCP1622控制器搭配英諾賽科INN650D260A氮化鎵功率開關(guān)管組成;開關(guān)電源采用安森美NCP1342搭配英諾賽科INN650D150A,以及MPS MP6908A搭配萬代同步整流管組成;輸出端三路二次降壓電路主控芯片均采用智融SW3516H,由靈動微的單片機(jī)實(shí)現(xiàn)端口功率智能分配。
此外采用中元和綠寶石電解電容進(jìn)行輸入濾波,柏瑞凱和綠寶石固態(tài)電容進(jìn)行同步整流和二次降壓輸出濾波,輸入端采用兩級共模電感進(jìn)行EMI濾波,元器件打膠加固,整流橋,氮化鎵開關(guān)管和變壓器等主要發(fā)熱器件配有導(dǎo)熱墊和散熱片幫助散熱,產(chǎn)品整體用料主流,做工講究。


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