前言

伴隨著蘋果新近推出的搭載M2 Pro和M2 Max的新款16英寸MacBook Pro機型以來,進一步拓展了PD3.1 140W快充的應用,并建立起PD3.1快充生態。國內快充廠商也紛紛積極布局,推出更具競爭力的多口充電器,滿足用戶多個設備同時使用的需求。

深圳市錦鴻泰科技推出了一款2C1A三口氮化鎵充電器,支持單口140W輸出,并支持功率自動分配,滿足筆記本電腦和手機的同時充電需求。這款充電器采用折疊插腳設計,便于攜帶與收納。下面充電頭網就對這款140W三口氮化鎵充電器進行拆解,一起看看內部的用料與設計。

錦鴻泰140W氮化鎵充電器開箱

錦鴻泰140W氮化鎵充電器包裝盒采用相同的風格設計,正面印有產品名稱、外觀以及賣點。

背面印有充電器參數以及相關認證信息。

側面印有制造商深圳市錦鴻泰科技有限公司的地址和聯系方式等信息。

包裝內只有充電器。

錦鴻泰140W氮化鎵充電器采用PC防火材質白色外殼,表面啞光抗指紋,整體風格簡約。

機身采用方塊造型設計,正面右下角印有產品英文名稱——140W GaN QUICK CHARGER。

充電器配備可折疊美規插腳,可以隨時收納,攜帶更方便。

此外同側外殼加入雙翼設計,保證使用更加穩定。

機身側面印有充電器參數

型號:JT-G140

輸入:100-240V~50/60Hz 3A Max

輸出:

Type-C1:5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A、28V5A

PPS:3.3-21V5A(140W Max)

Type-C2:5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A

PPS:3.3-21V5A(105W Max)

USB-A:5V3A、9V3A、10V2.25A、12V2.5A、20V1.5A(30W Max)

Type-C1+USB-A:105W+30W

Type-C2+USB-A:12W+12W

Type-C1+C2:105W+35W

Type-C1+Type-C2+USB-A:105W+12W+12W

充電器可過CCC、FCC、CB、CE等安規認證,通過了VI級能效認證。

輸出端配備2C1A三個USB接口,均為紅色膠芯,不過接口旁都印有標識,方便區別使用。

測得充電器機身高度為75.39mm。

寬度為75.42mm。

厚度為28.47mm。

和蘋果140W氮化鎵充電器對比,體積稍小一點。

充電器拿在手上的大小直觀感受。

另外測得這款充電器凈重約為319g。

使用ChargerLAB POWER-Z KM003C實測Type-C1接口支持FCP、SCP、AFC、QC3+/5、PD3.1、PPS快充協議。

PDO報文方面,具備5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A、28V5A五組固定電壓,以及3.3-21V5A一組PPS電壓檔位。

測得Type-C2接口支持FCP、SCP、AFC、QC3+/5、SFCP、PD3.0、PPS快充協議。

并且具備5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A五組固定電壓,以及3.3-21V5A一組PPS電壓檔位。

最后測得USB-A口支持FCP、SCP、AFC、QC3.0、SFCP快充協議。

錦鴻泰140W氮化鎵充電器拆解

看完了這款充電器的開箱和測試,下面就進行拆解,一起來看看內部的設計和用料吧。

首先沿外殼接縫拆開充電器外殼,蓋板內部粘貼銅片加強散熱。

充電器采用灌封工藝,外殼與PCBA模塊之間通過灰色導熱灌封膠填充。

從外殼內部取出PCBA模塊,在PCBA模塊背面也采用銅片加強散熱。

在PFC升壓電感和變壓器上粘貼一塊導熱墊,用于將熱量傳導至側面蓋板。

使用游標卡尺測得PCBA模塊長度約為70.4mm。

PCBA模塊高度約為70.39mm。

PCBA模塊厚度約為20.36mm。

PCBA模塊輸入端焊接小板,折疊插腳通過導線焊接連接供電。

PCBA模塊正面一覽,其中左側垂直焊接的小板焊接保險絲,共模電感和安規X2電容,中間位置為PFC升壓電感,在PFC升壓電感右側下方是LLC變壓器。LLC變壓器上方為諧振電容,諧振電感和高壓濾波電容。在PFC升壓電感下方小板為二次降壓小板,對應三個接口輸出。

PCBA模塊背面左上角焊接一顆PFC+LLC二合一控制器,右側焊接兩顆LLC開關管,依次焊接PFC開關管和整流管,最右側是三顆并聯的整流橋。在PFC整流管下方是兩顆貼片Y電容。左側為輸出電壓反饋光耦,下方是同步整流管和同步整流控制器。

通過對PCBA模塊正反面的觀察發現,錦鴻泰這款140W氮化鎵充電器采用PFC+LLC+SR開關電源架構設計,PFC進行功率因數校正,LLC電源輸出固定電壓。輸出通過兩路獨立的降壓電路,實現三個接口的獨立快充。下面我們就從輸入端開始了解整個充電器的設計和用料。

在充電器輸入端垂直焊接一塊小板,小板上面焊接輸入濾波元件,充分利用空間。

小板正面焊接保險絲,安規X2電容和兩級共模電感。

背面沒有焊接元件。

輸入端延時保險絲來自貝特電子,出料號932,規格為5A 250V。

第一級共模電感采用漆包線和絕緣線繞制。

安規X2電容來自東莞成希,規格為0.33μF。

第二級共模電感采用磁環繞制。

輸入端三顆WRLSB80M整流橋來自深圳市沃爾德實業有限公司,這顆軟橋通過較軟的恢復曲線,比較平滑的關斷特性,可以降低二極管結電容達到非常少的諧波振蕩產生的效果。選用的LSB封裝,擁有良好的散熱特性,幫助中大瓦數適配器提升可靠性,單顆可做60W+。

沃爾德 WRLSB80M 資料信息。

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餅干氮化鎵快充ROCK 65W氮化鎵充電器等多款快充產品采用,產品性能獲得客戶一致認可。

側面高壓濾波電容,薄膜濾波電容和濾波電感特寫。

兩顆薄膜濾波電容規格為1μF 450V。

濾波電感采用磁環繞制,外套熱縮管絕緣。

充電器初級PWM主控芯片采用NXP恩智浦TEA2016AAT,一顆芯片內置LLC控制器和PFC控制器,內置數字架構控制,簡化了設計的同時減少外圍元件數量,芯片內置多重完善的保護功能,集成度非常高。

為主控芯片供電的濾波電容來自HRK鴻瑞凱電子,規格為35V100μF。

PFC升壓使用芯干線氮化鎵開關管,型號為XG6510B8,是一顆耐壓為650V的增強型氮化鎵開關管,導阻為100mΩ,具有低導通電阻和低輸入電容,無反向恢復損失,支持高頻運行。

芯干線XG6510B8采用DFN8*8封裝,可用于PD快充,開關電源,PC電源,電池快充,PFC功率因數校正,LED電源以及POE電源等。

用于檢測PFC級電流的取樣電阻,采用2512封裝,阻值為50mΩ。

PFC升壓電感特寫,采用膠帶嚴密纏繞絕緣。

PFC整流管來自芯干線科技,型號XD6504D,是一顆耐壓650V的碳化硅二極管,在135℃下的工作電流為6A,具有零反向恢復電流優勢,具備正溫度系數,易于并聯操作,支持高速開關,具有低開關損耗以及低散熱需求。

芯干線XD6504D采用TO252封裝,適用于開關電源,PFC功率因數校正,電機驅動,牽引逆變器和充電樁等。

三顆并聯的MLCC電容用于濾波。

一顆絲印S3MB的二極管用于PFC旁路,在上電時為高壓電解電容充電。

高壓濾波電容來自HRK鴻瑞凱電子,規格為420V82μF。

LLC半橋兩顆開關管與PFC開關管同一型號,均為XG6510B8。

諧振電容規格為0.015μF 630V。

諧振電感特寫,絲印JT-G140-L1。

變壓器特寫,絲印JT-G140-T1。

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,非常適合應用于氮化鎵快充這類高密度電源產品中。料號為TMY1102M。

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

充電頭網了解到,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+碳化硅PD快充充電器等數十款大功率充電器使用外,也可應用于海陸通第一衛貝爾金等品牌20W迷你快充上,性能獲得客戶一致認可

OR 1009 光耦特寫,用于輸出電壓反饋。

同步整流控制器來自MPS,型號MP6924A,是一顆LLC同步整流控制器,具有更強的抗干擾度和快速關斷功能,可兼容CCM/DCM模式。MP6924A內部集成了兩個同步整流控制器,分別用于LLC兩個次級線圈輸出的整流應用,適用于LLC轉換器同步整流應用。同時支持4.2-35V寬范圍工作電壓,可以適用于USB PD3.1快充140W電源設計。

兩顆同步整流管來自谷峰,型號GT52N10D5,NMOS,耐壓100V,導阻6.7mΩ,采用DFN5*6封裝。

輸出側焊接降壓小板,濾波電感和兩顆輸出濾波電容。

兩顆濾波固態電容為貼片焊接,規格為330μF 35V。

輸出濾波電感采用磁環繞制。

降壓輸出小板正面焊接協議芯片,同步降壓控制器,USB-C母座和USB-A母座,左側還焊接一顆固態電容,外套熱縮管絕緣。

小板背面焊接兩顆磁環降壓電感和一顆固態電容,均外套熱縮管絕緣。

小板前面還焊接兩顆固態電容,規格為220μF 35V。

協議芯片采用英集芯IP2736,芯片內部集成電壓基準,集成可編程的電壓/電流環路控制,芯片內部集成低端電流檢測,輸出支持線損補償。支持電源適配器應用的光耦反饋,支持通過I2C和FB控制的DC-DC改變輸出電壓,支持車充、儲能電源、充電器、移動電源、電動工具等應用。

得益于多種反饋形式的支持,IP2736可與QR、ACF、LLC等電路架構的開關電源搭配用于PD快充,也可以與升降壓電路搭配用于大功率快充車充和移動電源等應用。

英集芯 IP2736 詳細資料。

剪掉降壓電感,在電感下面是一顆協議芯片和對應的VBUS開關管等元件。

另一顆協議芯片來自英集芯,型號為IP2726,是一顆應用非常廣泛的協議芯片。英集芯IP2726是一顆集成多種協議、用于USB輸出端口的快充IC,支持Type-C DFP、PD2.0/3.0、PPS、QC4+、QC2.0/3.0、FCP、AFC、SCP、MTK PE+、Apple2.4A、BC1.2以及三星2A等協議。具有高集成度和豐富的功能,在應用時僅需極少的外圍器件,有效減小整體方案的尺寸,降低BOM成本。

充電頭網了解到,英集芯IP2726此前已被AUKEY 65W 1A1C氮化鎵快充充電器RAVPOWER 90W雙USB-C口PD快充充電器斯泰克100W雙USB-C口氮化鎵充電器麥多多30W 1A1C USB PD快充充電器坤興18W USB PD3.0 PPS快充充電器等產品采用。此外,英集芯的其它系列快充芯片也獲得小米、華為、三星等客戶的高度認可

用于降壓輸出的同步整流降壓控制器來自英集芯,型號為IP6550,是一款支持36V輸入的同步降壓控制器,內置NMOS管驅動,外置兩個MOS管進行高效同步整流降壓。IP6550通過反饋引腳調節輸出電壓。開關頻率135KHz,輸入端耐壓48V,內置完善的保護功能。英集芯IP6550采用3*3mm QFN16封裝,可實現簡化的同步降壓轉換電路設計。

IP6550可用于車載充電器、多口適配器、智能插排、支持USB-C接口的插排以及行車記錄儀應用。同步整流降壓具有高轉換效率,高輸出電流可用于多口5V輸出,搭配PD協議芯片可實現寬范圍電壓調節,滿足USB PD3.1的應用。

另一路降壓電路也采用英集芯IP6550同步降壓控制器。

同步降壓開關管來自銳駿半導體,型號RUH4040M2,NMOS,耐壓40V,導阻為8mΩ,采用PDFN3333封裝。

另一顆降壓開關管型號相同,此外另一路降壓開關管同樣采用RUH4040M2。

兩顆磁環降壓電感特寫。

USB-C1輸出濾波電容來自永立,規格為220μF 35V。

用于USB-C2和USB-A口的輸出濾波電容來自永立,規格為220μF 25V。

USB-C1口VBUS開關管采用銳駿半導體RUH4040M2。

USB-C2口VBUS開關管采用銳駿半導體RUH4040M2。

USB-A口VBUS開關管采用銳駿半導體RUH4040M2。

USB-C接口特寫,過孔焊接固定,橙色膠芯不露銅。

USB-A接口正負極加寬設計,支持大電流快充。

全部拆解一覽,來張全家福。

充電頭網拆解總結

錦鴻泰這款140W氮化鎵充電器采用白色外殼,折疊插腳,美觀實用。充電器為主流的2C1A接口配置,USB-C1接口支持140W輸出,可以滿足蘋果MacBook Pro筆記本電腦的快充需求,USB-C2支持100W輸出,USB-A口支持30W快充,并支持功率盲插和自動功率分配,快充協議支持全面,能夠滿足多個設備的同時充電需求。

充電頭網通過拆解了解到,錦鴻泰這款氮化鎵充電器采用恩智浦TEA2016高集成電源芯片,用于PFC和LLC控制。PFC開關管和LLC開關管采均用芯干線XG6510B8氮化鎵器件,PFC整流管采用芯干線XD6504D碳化硅二極管。輸出采用兩路同步降壓電路,用于2C1A接口的快充輸出。

充電器輸出降壓方案來自英集芯,使用一顆IP2736對應USB-C1接口輸出,一顆IP2726用于USB-C2和USB-A接口輸出,協議芯片搭配采用兩路IP6550同步降壓控制器。PCBA模塊采用灌封工藝,提升導熱性能和耐候性。充電器采用小板組合焊接,內部結構設計緊湊,空間利用率很高。

聯系方式:

錦鴻泰總經理 曾景波:13544221627