前言

聯想推出了一款ThinkBook氮化鎵桌面充電站,這款充電站具備3C2A共5個接口,并具備USB-C擴展塢功能。這款充電站為各個接口固定功率,不進行功率自動分配。其中背面的USB-C0接口,固定支持100W快充,適用于連接筆記本電腦充電,并進行接口擴展。

機身前端設有2C2A接口,其中USB-A數據接口支持7.5W充電,USB-C數據接口支持15W充電。USB-C快充接口支持30W快充,USB-A快充接口支持18W快充。下面充電頭網就帶來聯想這款多口氮化鎵桌面充電站的拆解,一起看看內部的設計和用料。

ThinkBook 170W氮化鎵充電基站開箱

包裝盒采用聯想旗下知名口紅電源系列外包裝的外觀設計風格,頂面中心印有產品三維立體圖,邊緣是經典紅底的Lenovo品牌。

底部印有產品名稱、四大賣點、參數以及制造商的地址、聯系方式等信息。

包裝盒上參數特寫,下面到產品實物展示環節再詳細介紹。

包裝內含ThinkBook 170W氮化鎵充電基站、電源線以及使用說明書,本體套有防刮紙保護。

電源線兩端分別為雙腳插頭和8字插頭,均做了抗彎折和方便插拔設計。

實測電源線長度約為148cm。

ThinkBook 170W氮化鎵充電基站機身為橫向扁平造型設計,整體為灰色基調,不過相比側身和底部,頂面顏色更淺。

機身頂面中心設計有ThinkBook品牌。

前端配置2C2A四個USB接口,接口上下分別印有相應的標序、充電功率和數據傳輸性能標識。

其中USB-C1和USB-A1口是數據接口,支持USB 3.1傳輸標準,不過也能當充電口使用,分別提供15W和7.5W輸出功率,可以為耳機、手表等小型電子設備供電。

USB-C2口和USB-A2口可分別提供30W和18W快充輸出,滿足平板、手機等設備日常充電需求。

機身后方設有供電插口和USB-C0快充接口。

USB-C0接口支持100W PD快充,可用于為筆記本供電。值得一提的是,USB-C0、USB-C2、USB-A2三個USB接口快充輸出相互獨立,同時使用不降功率,用戶日常可放心滿載使用,充電不等待。

機身底部四端設有凸起防滑墊,保證產品放置在桌面穩定使用同時避免底部磨損。

底部中心區域還印有產品詳細參數

型號:PS170

輸入:200-240V~50/60Hz 2.5A

輸出:

USB-C0:5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A(100W Max)USB3.1

USB-C1:5V3A USB3.1

USB-C2:5V3A、9V3A、12V2.5A、15V2A、20V1.5A(30W Max)

USB-A1 5V1.5A USB3.1

USB-A2:5V3A、9V2A、12V1.5A(18W Max)

制造商:聯想(北京)有限公司

產品通過了CCC認證。

實測ThinkBook 170W氮化鎵充電基站機身長度為125.18mm。

寬度為99.97mm。

厚度為32.88mm。

使用ChargerLAB POWER-Z KM003C測得USB-C0接口支持PD3.0充電協議。

PDO報文顯示USB-C0接口具備5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A五組固定電壓檔位。

測得USB-A1數據接口支持DCP充電協議。

測得USB-C1數據接口同樣只支持DCP充電協議。

測得USB-C2快充口支持FCP、SCP、AFC、QC3.0、SFCP、PD3.0、DCP、SAM 2A、Apple 2.4A充電協議。

PDO報文顯示USB-C2口還支持5V3A、9V3A、12V2.5A、15V2A、20V1.5A五組固定電壓檔位。

最后測得USB-A2口支持FCP、SCP、AFC、QC3.0、SFCP、DCP、SAM 2A、Apple 2.4A充電協議。

ThinkBook 170W氮化鎵充電基站拆解

看完了聯想ThinkBook170W氮化鎵桌面充的開箱和測試,下面就進行拆解,一起看看內部的設計和用料情況。

首先取下電源底部的防滑腳墊,在腳墊內部是六腳防拆螺絲。

擰開固定螺絲,拆下電源后蓋。

PCBA模塊覆蓋純銅散熱片,并打膠與后蓋固定。

從殼體內部取出PCBA模塊,正面也覆蓋純銅散熱片,并打膠固定。

純銅散熱片通過焊接固定到PCBA模塊,并粘貼黑色麥拉片與PCBA模塊絕緣。

純銅散熱片在機身兩側通過卡扣固定。

使用游標卡尺測得PCBA模塊長度約為120.6mm。

PCBA模塊寬度約為93.4mm。

PCBA模塊厚度約為26.8mm。

打開兩側的卡扣,PFC升壓電感和LLC變壓器粘貼藍色導熱墊通過正面的散熱片散熱。

PCBA模塊元件打膠固定,初次級之間設有塑料絕緣板。

PCBA模塊背面發熱元件也粘貼導熱墊,通過散熱片散熱。

PCBA模塊正面一覽,右上角為交流輸入端,焊接電源插座,保險絲,NTC熱敏電阻,安規X2電容,共模電感和整流橋。右側焊接PFC升壓電感,濾波電感和薄膜電容。中間位置焊接高壓濾波電容,諧振電容和諧振電感。

在諧振電容上方焊接LLC變壓器,變壓器上方和下方均焊接濾波固態電容和降壓電感。在底部焊接一塊小板,焊接USB-C和USB-A接口,以及對應的降壓芯片和降壓電感。

PCBA模塊背面焊接PFC+LLC二合一控制器,兩顆氮化鎵功率芯片用于PFC升壓,右側兩顆開關管用于LLC半橋。右側焊接同步整流控制器,同步整流管,同步降壓轉換器,還焊接USB-C接口控制器和集線器芯片。

焊接取下底部小板,在小板背面焊接兩顆同步降壓轉換芯片和切換開關。

通過對PCBA模塊的觀察發現,聯想ThinkBook這款170W氮化鎵桌面基站采用PFC+LLC+SR高效諧振電源架構,輸出固定電壓。輸出電壓由四路獨立的降壓芯片降壓輸出,實現三口快充和兩口5V輸出。其中三路快充輸出的芯片方案均來自智融科技。下面我們就從輸入端開始了解這款桌面充電站的用料信息。

PCBA模塊側面一覽,左側焊接電源插座,在電源插座左側焊接綠色NTC熱敏電阻,右側焊接保險絲。

輸入八字線插座來自華之力。

輸入端保險絲來自貝特電子,出料號932,規格為5A 250V。

PCBA模塊側面焊接NTC熱敏電阻,共模電感,整流橋和濾波電感以及薄膜電容。

NTC熱敏電阻來自STE松田電子,為MF72系列,型號1.3D-13M。

安規X2電容來自STE松田電子,規格為0.33μF。

共模電感采用漆包線和絕緣線繞制,底部設有電木板絕緣。

另一顆安規X2電容規格相同。

第二顆共模電感采用磁環繞制,底部設有電木板絕緣。

整流橋使用兩顆GBU1510并聯,規格為15A 1000V。

薄膜濾波電容來自STE松田電子,規格為1.5μF450V。

濾波電感采用磁環繞制,底部設有電木板絕緣。

電源主控芯片采用NXP恩智浦TEA8918AAT,這是一款內置PFC控制器和LLC控制器的電源芯片,取代傳統大功率電源中獨立的兩顆芯片,提高電源的集成度,并且簡化設計。

為主控芯片供電的濾波電容來自凱澤鑫,規格為220μF35V。

PFC開關管來自納微,型號NV6136C,使用兩顆并聯。納微NV6136C是一顆高集成的氮化鎵功率芯片,內置驅動器以及高精度無損耗電流采樣電路,消除取樣電阻的損耗。NV6136C內置170mΩ導通電阻,耐壓700V的氮化鎵開關管,支持2MHz開關頻率,采用6*8mm QFN封裝,節省面積。

納微 NV6136C 資料信息。

兩顆75mΩ取樣電阻用于檢測PFC開關管電流。

PFC升壓電感特寫,嚴密纏繞膠帶絕緣。

PFC整流管來自平偉,型號PBMUR5JE,使用兩顆并聯。

高壓濾波電容來自綠寶石,ME系列電解電容,規格為420V150μF。

LLC開關管來自上海貝嶺,型號BLS65R165,NMOS,耐壓700V,導阻135mΩ,采用DFN8*8封裝。

LLC諧振電感特寫。

諧振電容來自STE松田電子,規格為0.033μF630V。

變壓器嚴密纏繞膠帶絕緣。

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TMY1471K。

另一顆藍色Y電容特寫。

CT 1019光耦用于輸出電壓反饋。

同步整流控制器來自NXP恩智浦,型號為TEA1995,其內置兩個獨立的同步整流驅動器用于LLC架構開關電源的同步整流,外圍元件精簡,支持38V工作電壓,能夠滿足USB PD3.1的28V輸出。

同步整流管來自東沅,型號FKBA6066,NMOS,耐壓60V,導阻5.2mΩ,采用PRPAK5*6封裝。

PCBA模塊側面焊接濾波固態電容和濾波電感以及降壓電感。

兩顆輸出濾波電容來自綠寶石,CS系列固態電容,規格為820μF25V。

濾波電感用于為USB-C0接口供電濾波。

輸入濾波電容規格為220μF25V。

USB-C0接口使用智融SW3536芯片降壓輸出。SW3536是一款高集成度的多快充協議雙口充電芯片,支持USB-A+USB-C雙口快充輸出,支持雙口獨立限流。內部集成了7A高效率同步降壓變換器,支持PPS/PD/QC/AFC/FCP/SCP/PE/SFCP/TFCP等多種快充協議,最大支持140W輸出功率。

SW3536集成CC/CV模式,雙口管理邏輯以及雙芯片動態功率分配,外圍元件精簡,是一顆完整的高性能多快充協議雙口充電解決方案。SW3536支持36V輸入電壓,滿足12-24V輸入車充應用,適用于快充適配器,插排以及車充應用。

值得一提的是,前不久拆解的安克全氮化鎵120W充電器以及安克65W 2C1A全氮化鎵快充插座也采用了智融SW3536多口充電解決方案。

同步降壓開關管來自東沅,型號FKBA3052,NMOS,耐壓30V,導阻6.3mΩ,采用PRPAK5*6封裝。

降壓電感采用磁環繞制,底部設有電木板絕緣。

輸出濾波電容規格為470μF25V。

輸出VBUS開關管來自東沅,型號FKBB3115,PMOS,耐壓30V,導阻8.7mΩ,采用PRPAK3*3封裝,使用兩顆對向串聯防止倒灌。

USB-C母座采用過孔焊接固定,黑色膠芯內部夾鋼片。

威鋒電子 VL171用于USB-C線纜正反面切換。

威鋒電子VL103R-Q4是一顆DP交替模式和PD3.0控制器,用于USB-C接口控制。

USB HUB芯片來自威鋒電子,型號VL817-Q7,是一顆5G速率的集線器芯片,用于USB接口擴展。連接USB-C口和USB-A口。

芯片外置25MHz晶振特寫。

一顆無標芯片特寫。

普冉P25T22H存儲器用于存儲信息。

一顆同步降壓轉換器來自拓爾微,型號TMI7003C,是一顆3通道1.5A同步降壓轉換器,芯片支持5.5V輸入電壓,支持三路獨立電壓輸出,峰值輸出電流1.5A,芯片內部集成開關管,支持輸入過壓和欠壓保護,輸出過電流保護,采用QFN3*3-20封裝。

拓爾微 TMI7003C 資料信息。

2.2μH降壓電感特寫。

用于USB-C和USB-A口輸出的降壓芯片來自南芯科技,型號SC8112,是一顆雙路輸出的同步降壓轉換器,芯片內部集成開關管,支持4.6-36V輸入電壓,輸出電流6A,輸出電壓可由分壓電阻設置,支持高精度輸出電流限制,總輸出功率可由電阻設置,便于恒功率輸出。

南芯科技 SC8112 詳細資料。

用于輸入端濾波電感特寫。

輸入端濾波電容規格為220μF25V。

降壓電感采用磁環繞制。

輸出濾波電容來自鈺邦,規格為220μF6.3V。

一顆負載開關絲印1001。

一顆穩壓芯片絲印AE33。

PCBA模塊側面焊接輸出小板。

輸出小板正面焊接USB-A母座,USB-C母座,三顆濾波電容和兩顆降壓電感。

小板背面焊接兩顆降壓芯片,VBUS開關管,切換開關和ESD陣列。

USB-C降壓芯片使用智融科技SW3526,芯片內部集成3.5A高效率同步整流降壓轉換器,支持PPS、PD、QC、AFC、FCP、SCP、PE、SFCP、低壓直充等充電協議,支持CC/CV模式,外部僅需少量器件,即可組成完整的高性能多快充協議充電解決方案。

得益于芯片的高集成度,SW3526將傳統降壓方案中協議芯片,同步降壓控制器和降壓MOS管全部濃縮集成在一個封裝內部,極大的簡化了多口快充的電路設計。

智融 SW3526 詳細規格資料。

充電頭網拆解了解到,智融SW3526已被航嘉100W氮化鎵雙認證安全快充華科生230W 4C1A氮化鎵桌面充倍思30W超級硅Pro充電器HYPER JUICE 100W氮化鎵快充  、特斯拉Model 3/Y專用中控扶手箱數據恢復面板等多款產品采用,此外智融的快充芯片還可用于USB PD快充移動電源、快充車充等領域

USB-A接口降壓芯片型號相同。

濾波電容和降壓電感特寫。

降壓電感底部粘貼電木板絕緣。

USB-C接口VBUS開關管來自東沅,型號FKBB3052,NMOS,耐壓30V,導阻6.3mΩ,采用PRPAK3*3封裝。

USB-C母座采用過孔焊接固定。

USB-A接口采用黑色膠芯。

威鋒電子 VL162 USB Type-C 復用器,數據切換開關支持USB3.2,采用QFN-28封裝,用于USB-C接口正反插功能。

USB-C母座采用黑色膠芯。

絲印117VH的ESD陣列,用于USB-A口靜電保護。

USB3.0 A口特寫,前端設有5個針腳。

全部拆解一覽,來張全家福。

充電頭網拆解總結

聯想這款氮化鎵桌面充電站將充電器和USB HUB合二為一,在為筆記本電腦充電的同時,還可以將筆記本USB-C接口擴展出一個USB-C口和一個USB-A口,方便連接手機或存儲設備以及其他外設。這款充電站一改功率自動分配,采用固定的功率分配,在接入多個設備時,不會斷充,使用體驗更佳。

充電頭網通過拆解了解到,聯想ThinkBook氮化鎵充電站內部采用PFC+LLC+SR開關電源方案,采用恩智浦TEA8918二合一控制器搭配TEA1995同步整流控制器。PFC開關管采用兩顆納微NV6136C氮化鎵功率芯片,LLC開關管采用上海貝嶺BLS65R165。充電站內置四路降壓電路,其中三路用于快充輸出,一路為5V輸出,用于USB-A和USB-C接口擴展。

一顆智融SW3536用于USB-C0接口100W輸出,兩顆SW3526用于快充USB-C口和USB-A口降壓輸出,并使用南芯SC8112用于數據接口降壓輸出,并采用威鋒電子VL103+VL817進行接口擴展。充電站內部高壓電解電容與濾波固態電容均來自綠寶石,PCBA模塊包裹純銅散熱片,并設有導熱墊加強散熱,滿足長時間高負載使用需求,整體做工和用料十分優秀。