前言
隨著大功率用電設(shè)備的普及,多口百瓦氮化鎵充電器已經(jīng)成為市場(chǎng)的主流,從最早期的65W到100W,輸出功率在不斷提升,充電時(shí)長(zhǎng)也得到顯著壓縮。今天拆解的是綠聯(lián)一款100W 3C1A氮化鎵多口充電器,型號(hào)為CD226。這款充電器USB-C1和C2接口均支持100W快充,支持功率盲插。
USB-C3和USB-A口支持22.5W快充,并且支持功率自動(dòng)分配,能夠同時(shí)滿足多臺(tái)設(shè)備的同時(shí)快充需求。充電頭網(wǎng)在2021年就拆解過(guò)這款充電器,時(shí)隔兩年再次對(duì)這款充電器進(jìn)行拆解,看看內(nèi)部的方案及用料有哪些變化。
綠聯(lián)100W氮化鎵充電器開箱

包裝盒正面印有UGREEN品牌、產(chǎn)品名稱、外觀圖和特性標(biāo)識(shí)等。

背面印有充電器參數(shù)等信息。

包裝盒上參數(shù)特寫,下面到產(chǎn)品實(shí)物環(huán)節(jié)再詳細(xì)介紹。

打開包裝取出充電器。

綠聯(lián)這款充電器延續(xù)方塊造型設(shè)計(jì),正背面噴刷銀灰色涂料,邊緣是亮面環(huán)設(shè)計(jì),側(cè)身啞光處理。

正面中心印有UGREEN品牌。

背面右下角印有100W字樣。

充電器配備固定式印規(guī)插腳,插腳所在區(qū)域外殼凸起設(shè)計(jì)。

機(jī)身側(cè)面印有充電器詳細(xì)參數(shù)。

外殼上參數(shù)特寫
型號(hào):CD226
輸入:100-240V~50/60HZ 2.3A
單口輸出:
USB-C1/C2:3.3-21V3A、5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A,100W Max
USB-C3:3.3-5.9V3A、3.3-11V2A、5V3A、9V2.5A、12V1.88A,22.5W Max
USB-A:4.5V5A、5V4.5A、5V3A、9V2A、12V1.5A,22.5W Max
總功率:100W Max

另一端配有3C1A四個(gè)接口,接口旁都印有區(qū)別標(biāo)識(shí),USB-A口采用紫色舌片。

實(shí)測(cè)充電器機(jī)身長(zhǎng)度為77.53mm。

寬度為69.05mm。

厚度為33.34mm。

和蘋果96W充電器直觀對(duì)比,整體還要小一些。

充電器拿在手上的直觀感受。

凈重約為234g。

使用ChargerLAB POWER-Z KM003C測(cè)得USB-C1口支持Apple 2.4A、Samsung 5V2A、DCP協(xié)議,以及QC3.0/5、AFC、FCP、SCP、SFCP、PD3.0、PPS多個(gè)快充協(xié)議。

此外還測(cè)得C1口具備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USB-C2口兼容協(xié)議和USB-C1口的相同。

PDO報(bào)文也相同,即C1和C2口單口輸出性能完全相同,支持功率盲插,使用方便。

測(cè)得USB-C3口同樣支持QC3.0、AFC、FCP、SCP、PD3.0、PPS快充協(xié)議。并且PDO報(bào)文顯示具備5V3A、9V2.44A、12V1.83A多組固定電壓檔位,以及3.3-5.9V3A和3.3-11V2A兩組PPS電壓檔位。

最后測(cè)得USB-A口支持QC3.0、AFC、FCP、SCP、SFCP、DCP、SAM 2A、Apple 2.4A充電協(xié)議。
綠聯(lián)100W氮化鎵充電器拆解
看完綠聯(lián)這款100W 氮化鎵充電器的開箱和測(cè)試,下面就進(jìn)行拆解,一起看看內(nèi)部的方案與用料。

首先沿殼體接縫拆下充電器外殼。

PCBA模塊正面固定一塊散熱片,纏繞膠帶絕緣。

PCBA模塊通過(guò)導(dǎo)線焊接連接供電。

導(dǎo)線與插腳連接焊點(diǎn)涂膠絕緣加固。

剪斷連接導(dǎo)線,取出內(nèi)部PCBA模塊。

正面散熱片與PCBA模塊之間涂有導(dǎo)熱膠。

背面散熱銅片與PCBA模塊之間采用麥拉片絕緣。

PCBA模塊輸入端焊接保險(xiǎn)絲,安規(guī)X2電容,右側(cè)焊接一塊小板。

側(cè)面小板焊接兩顆整流橋。

另一側(cè)為變壓器,在變壓器上粘貼一顆熱敏電阻,用于過(guò)熱保護(hù)。

使用游標(biāo)卡尺測(cè)得PCBA模塊長(zhǎng)度約為64.34mm。

PCBA模塊寬度約為63.81mm。

PCBA模塊厚度約為27.79mm。

拆下PCBA模塊正面的散熱片,PCBA模塊與散熱片之間打膠填充。

散熱片通過(guò)焊接連接到主板上,連接處外套熱縮管絕緣。

焊接取下PCBA模塊背面的散熱片,散熱片粘貼導(dǎo)熱墊,并通過(guò)麥拉片絕緣。

清理掉PCBA模塊填充的導(dǎo)熱膠,開始觀察電路布局。PCBA模塊上方為輸入端,焊接保險(xiǎn)絲,安規(guī)X2電容,共模電感。側(cè)面焊接整流橋小板和高壓濾波電容。右側(cè)為變壓器。下方為輸出小板,焊接降壓電感,濾波電容和USB-C母座。

PCBA模塊背面焊接初級(jí)主控芯片,氮化鎵合封芯片,反饋光耦,貼片Y電容。次級(jí)焊接同步整流控制器,同步整流管。初次級(jí)之間開槽,并插入麥拉片絕緣。
通過(guò)對(duì)PCBA模塊的觀察發(fā)現(xiàn),綠聯(lián)這款100W 3C1A氮化鎵充電器采用反激開關(guān)電源設(shè)計(jì),搭配同步整流,固定電壓輸出。輸出采用三路獨(dú)立的同步降壓電路,實(shí)現(xiàn)四口快充輸出以及功率自動(dòng)分配功能。下面我們就從輸入端開始了解整個(gè)充電器的設(shè)計(jì)和用料。

輸入端延時(shí)保險(xiǎn)絲規(guī)格為3.15A 250V。

NTC浪涌抑制電阻絲印3D-9。

安規(guī)X2電容來(lái)自威慶電子,規(guī)格為0.1μF。

共模電感采用漆包線和絕緣線繞制。

另一顆安規(guī)X2電容容量為0.33μF,引腳套管絕緣。

另一顆共模電感采用扁平銅帶繞制。

側(cè)面焊接的小板上焊接兩顆高壓濾波電容(已被拆下)。

小板背面焊接兩顆整流橋。

整流橋來(lái)自Huxn慧芯,型號(hào)RHBS810,為快恢復(fù)型,規(guī)格為8A 1000V,使用兩顆半橋連接,均攤發(fā)熱。

小板上焊接的兩顆高壓濾波電容來(lái)自艾華,規(guī)格為450V27μF。

另外三顆高壓濾波電容規(guī)格為450V22μF,總濾波電容容量為120μF。

初級(jí)主控芯片來(lái)自芯朋微,型號(hào)PN8212L,是一顆高頻準(zhǔn)諧振反激控制器,芯片內(nèi)部集成電流模式控制器和高壓?jiǎn)?dòng)。芯片可以根據(jù)輸入電壓,輸出電壓和輸出負(fù)載自動(dòng)切換QR,PFM和突發(fā)模式,通過(guò)多模式調(diào)制技術(shù)和特殊的低功耗技術(shù)實(shí)現(xiàn)了全負(fù)載范圍內(nèi)的高效率和低待機(jī)功耗。
PN8212L還支持頻率調(diào)制技術(shù)和Soft-Driver技術(shù),提供良好的EMI性能。芯片內(nèi)置線電壓補(bǔ)償模塊,可提高全電壓范圍的帶載性能。芯片集成全面的保護(hù)功能,除常規(guī)保護(hù)外,市電欠壓和過(guò)壓雙重保護(hù)為電源安全運(yùn)行保駕護(hù)航,特別適合印度市場(chǎng)。

芯朋微 PN8212L 資料信息。

為主控芯片供電的濾波電容規(guī)格為50V22μF。

氮化鎵功率開關(guān)管采用納微NV6125,其內(nèi)置驅(qū)動(dòng)器,無(wú)需外置驅(qū)動(dòng)器,175mΩ導(dǎo)阻,耐壓650V,支持2MHz開關(guān)頻率,采用散熱增強(qiáng)的QFN6*8mm封裝,適用于升壓,降壓,半橋,全橋開關(guān)電源等諸多應(yīng)用場(chǎng)合。

納微NV6125資料信息。
充電頭網(wǎng)了解到,采用該芯片的還有OPPO新款65W超級(jí)閃充氮化鎵充電器、聯(lián)想thinkplus 65W氮化鎵口紅電源Pro、聯(lián)想90W閃充雙口氮化鎵充電器、thinkplus65W氮化鎵快充、鴻達(dá)順65W 2C1A氮化鎵快充等多款產(chǎn)品。

4顆510mΩ電阻并聯(lián),用于檢測(cè)初級(jí)開關(guān)管電流。

變壓器采用膠帶嚴(yán)密纏繞絕緣。

貼片Y電容來(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高密度電源產(chǎn)品中,料號(hào)分別為TMY1102M和TMY1221K。
特銳祥專注于被動(dòng)元器件的研發(fā)、生產(chǎn)及銷售,注冊(cè)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(yīng)用,為客戶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,性能獲得客戶一致認(rèn)可。

億光 EL1018光耦用于輸出電壓反饋。

同步整流控制器絲印IBHJN,實(shí)際型號(hào)為MP6908A,來(lái)自MPS芯源半導(dǎo)體,最高工作頻率600KHz。支持DCM、CCM、QR、ACF多種工作模式,支持高側(cè)和低側(cè)應(yīng)用,具備振鈴檢測(cè)防止誤開通。

同步整流管來(lái)自恒泰柯,型號(hào)HGN070N12S,NMOS,耐壓120V,導(dǎo)阻6mΩ,采用DFN5*6封裝,使用兩顆并聯(lián)。

充電器輸出端焊接降壓小板和濾波電容。

輸出三顆濾波電容規(guī)格均為470μF 25V。

輸出濾波電感采用磁環(huán)繞制。

降壓小板正面焊接三個(gè)USB-C母座和USB-A母座,還焊接對(duì)應(yīng)的降壓芯片和降壓開關(guān)管。

背面焊接一顆用于功率自動(dòng)控制的MCU,三顆降壓電感和濾波固態(tài)電容,還焊接檢測(cè)變壓器溫度的熱敏電阻。

檢測(cè)變壓器溫升的熱敏電阻特寫。

降壓協(xié)議IC采用智融SW3516P,這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,參數(shù)和規(guī)格均與智融SW3516H相同。
SW3516P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。

智融 SW3516P 詳細(xì)資料。
充電頭網(wǎng)拆解了解到,智融 SW3516P 此前還被閃極100W 3C1A氮化鎵充電器、公牛67W 3C1A山峰安全快充插座、魅族PANDAER 67W 2C1A氮化鎵變速箱潮充、綠聯(lián)MFM認(rèn)證100W二合一氮化鎵充電站等產(chǎn)品采用,芯片性能質(zhì)量獲客戶一致認(rèn)可。

另外兩路也采用智融SW3516P降壓芯片。

第三顆智融SW3516P芯片特寫。

兩顆禾納CWR03N041AP組成同步整流降壓,NMOS,耐壓30V,導(dǎo)阻4.1mΩ,采用PDFN3030封裝,剩余兩路同步降壓MOS管型號(hào)相同,節(jié)省篇幅不再介紹。

銳駿半導(dǎo)體 RU30D20M3雙NMOS用于USB-C3和USB-A口輸出控制,NMOS,耐壓30V,導(dǎo)阻8.5mΩ,采用DFN3030封裝。

三顆降壓電感與濾波電容特寫。

降壓電感采用磁環(huán)繞制,外套熱縮管絕緣。

其中一顆濾波電容外套絕緣硅膠套。

電容來(lái)自綠寶石,CE系列固態(tài)電容,規(guī)格為470μF 25V。

另外兩顆濾波電容外套熱縮管絕緣,來(lái)自鈺邦,規(guī)格均為470μF 25V。

另一顆濾波電容特寫。

用于輸出功率自動(dòng)分配的MCU來(lái)自輝芒微。

USB-A口兩顆濾波電感特寫。

USB-C母座采用過(guò)孔焊接固定,黑色膠芯不露銅。

USB-A母座采用紫色膠芯,正負(fù)極加寬支持大電流快充。

全部拆解一覽,來(lái)張全家福。
充電頭網(wǎng)拆解總結(jié)
綠聯(lián)這款100W氮化鎵充電器采用方塊造型設(shè)計(jì),配有固定式印規(guī)插腳,并配有三個(gè)USB-C和一個(gè)USB-A接口。其中USB-C1和USB-C2接口均支持100W快充,能夠滿足筆記本電腦快充以及手機(jī)充電。USB-C3和USB-A接口支持22.5W快充,并支持功率自動(dòng)分配,功能實(shí)用。
充電頭網(wǎng)通過(guò)拆解了解到,這款充電器內(nèi)置芯朋微PN8212L主控芯片,芯片性能主流,保護(hù)功能全面,成功替換了進(jìn)口器件,實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)全面替換。充電器內(nèi)部采用納微NV6125氮化鎵功率芯片,搭配使用三路智融SW3516P降壓芯片。PCBA模塊兩面均覆蓋黃銅散熱片,降低大功率輸出的溫升,內(nèi)部用料依舊厚道可靠。


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