目前市面上絕大部分氮化鎵充電器都是USB PD充電器,單口輸出功率最高20V5A 100W,可以為超極本、平板、手機等設備提供輕巧便攜的PD快充體驗。然而游戲筆記本卻沒辦法享受到這個紅利,因為性能強大的游戲本功率已經(jīng)超過USB PD 100W上限,游戲本用戶只能使用又重又大的祖?zhèn)鞔蟀宕u。

面對這種情況,尚巡將氮化鎵高頻高效優(yōu)勢應用到超大功率筆記本充電器當中,專門為游戲本而開發(fā)了一款120W游戲本氮化鎵充電器,讓游戲玩家也能體驗到氮化鎵充電器小巧強大便攜優(yōu)勢。下面充電頭網(wǎng)就對這款充電器進行詳細拆解,看看其內(nèi)部如何設計。
一、尚巡120W氮化鎵充電器外觀

包裝盒設計十分簡潔,正面印有尚巡品牌、灰色的氮化鎵(GaN)標識以及產(chǎn)品名稱。

背面印有充電器參數(shù)以及制造商信息。

包裝內(nèi)含充電器、收納袋和使用說明書。

充電器采用PC阻燃材質(zhì)黑色外殼,表面啞光處理,機身兩側過渡圓潤。機身殼前后大小不一樣,中間看上去有凸出,整個外殼像是拼裝而成,設計很有特點。

機身一角印有尚巡品牌logo。

充電器輸入端配備可折疊美規(guī)插腳。

輸入端外殼標有參數(shù)信息,邊緣設有導光圈
型號:GS-AF-120W
輸入:100-240V~50/60HZ 2A
輸出:19V6.32A
制造商:深圳市尚合電子工業(yè)有限公司
產(chǎn)品已經(jīng)通過了CE、FCC、RoHS認證。

輸出頂面配有LED指示燈,線纜兩端均采用90°彎折設計,且都做了抗彎折處理。

線纜輸出端特寫。

使用游標卡尺實測充電器機身長度約為79.27mm。

寬度為76.71mm。

厚度為27.68mm。

輸出線纜長約1.7米。

產(chǎn)品總重量約為251g。
二、尚巡120W氮化鎵充電器拆解

將輸入端外殼拆開,插腳和PCB板通過導線連接通電,導線打膠絕緣。

輸出端外殼也拆開,輸出導線用熱縮管絕緣。

兩端外殼拆開后即可將充電器取出。

PCB板正面覆蓋導熱墊和散熱片。

取下導熱墊,正面最顯眼的是PFC升壓電感和變壓器。輸出端預留有空間和焊盤,可以基于這款設計焊接PD降壓小板生產(chǎn)多口PD快充產(chǎn)品。

背面也貼有導熱墊,此外還額外貼有一層絕緣塑料膜。

PCB板背面一覽,初級采用PFC+LLC架構,由于固定電壓輸出,次級側非常簡潔,僅設有同步整流控制器和MOS管。

輸入端一覽,左側設有保險絲、兩級共模電感、壓敏電阻和X電容。

延時保險絲特寫,額定電流6.3A。

10D471K壓敏電阻,用于輸入過壓保護,當輸入交流電壓過高時,短路輸入,保險絲熔斷切斷電路,保護后級元件。

共模電感雙線繞制,用于濾除EMI干擾。

另一顆共模電感特寫。

紅色X電容來自JURCC捷威電子。

輸入端整流橋WRLSB80M來自深圳市沃爾德實業(yè)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(chǎn)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(shù)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(wǎng)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(chǎn)品采用,產(chǎn)品性能獲得客戶一致認可。

PCB板側面一覽。

灰色濾波電容特寫,333J1000V。

兩顆紅色薄膜濾波電容也是來自捷威電子,容量0.47μF。

濾波電感特寫。

LLC諧振電感特寫,頂部貼有信息標簽。

PCB板另一側一覽,中間是變壓器,兩側是輸入輸出濾波電容。

五顆高壓濾波電解電容規(guī)格均為400V 15μF,使用PFC升壓電路可以降低輸入電容容量。

主控芯片供電電容特寫,規(guī)格為50V 47μF。

充電器初級PWM主控芯片采用NXP恩智浦TEA2016AAT,一顆芯片內(nèi)置LLC控制器和PFC控制器,內(nèi)置數(shù)字架構控制,簡化了設計的同時減少外圍元件數(shù)量,芯片內(nèi)置多重完善的保護功能。

恩智浦TEA2016AAT簡介。

初級側PFC開關管采用英諾賽科INN650D02,其耐壓650V,導阻低至0.2Ω,符合JEDEC標準的工業(yè)應用要求,這是整個產(chǎn)品的核心元器件。INN650D02 “InnoGaN”開關管高頻特性好,且導通電阻小,適合高頻高效的開關電源應用,采用DFN8*8封裝,具備超低熱阻,散熱性能好,適合高功率密度的開關電源應用。
英諾賽科向充電頭網(wǎng)透露,INN650D02 “InnoGaN”開關管基于業(yè)界領先的8英寸生產(chǎn)加工工藝,是目前市面上最先量產(chǎn)的先進制程氮化鎵功率器件,這項技術的大規(guī)模商用將推動氮化鎵快充的快速普及。

英諾賽科 INN650D02 詳細資料。
充電頭網(wǎng)拆解了解到,該氮化鎵開關管還被摩米士100W 2A2C氮化鎵快充、努比亞65W USB PD氘鋒氮化鎵快速充電器、努比亞1A1C 45W氘鋒氮化鎵快速充電器、飛頻65W USB PD氮化鎵充電器、魅族65W氮化鎵充電器、Lapo 65W USB PD氮化鎵快充充電器、ROCK 65W 2C1A氮化鎵快充充電器等多款產(chǎn)品采用。

PFC升壓電感特寫,整個使用絕緣膠帶嚴密包裹。

LLC半橋采用兩顆谷峰GC11N65D5 NMOS管,耐壓650V,導阻330mΩ,DFN5*6封裝。

谷峰 GC11N65D5 詳細資料。

從輸出端看去,變壓器放置在中間,輸出采用多層絕緣線。

變壓器特寫,外面纏繞絕緣膠帶包裹。

億光EL 1019光耦,用于初級次級通信,反饋輸出電壓。

貼片Y電容均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(chǎn)品中。
特銳祥專注于被動元器件的研發(fā)、生產(chǎn)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(wǎng)了解到,采用特銳祥貼片Y電容的產(chǎn)品還有第一衛(wèi)20W快充小冰粒充電器、OPPO 65W超級閃充氮化鎵充電器、聯(lián)想90W氮化鎵快充、貝爾金20W氮化鎵PD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、飛頻65W USB PD氮化鎵充電器、羅馬仕65W USB PD氮化鎵充電器、鴻達順65W 2C1A氮化鎵快充充電器等多款產(chǎn)品,性能獲得客戶一直認可。

次級同步整流控制器采用恩智浦TEA1995T,其內(nèi)置兩個驅動器用于LLC架構開關電源的同步整流,外圍元件精簡。

恩智浦TEA1995規(guī)格資料。

次級采用谷峰GT090N06 雙NMOS進行LLC同步整流。

兩顆輸出濾波固態(tài)電容特寫,規(guī)格都是25V 470μF,來自深圳市宏遠納川電子有限公司。

LED指示燈特寫。

全部拆解完畢,來張全家福。
充電頭網(wǎng)拆解總結
尚巡120W快充氮化鎵充電器機身殼設計比較獨特,同時自帶1.7米長的圓頭輸出線纜,對于一款氮化鎵充電器來說,這一設計也很少見,對仍在使用DC圓口取電的設備來說很友好,舊設備也能享受高效的快充體驗。
值得注意的是,氮化鎵在該充電器的應用中僅用于PFC快恢復電路。這也是我們首次在百瓦大功率充電器中看到氮化鎵應用于PFC電路,也開創(chuàng)了氮化鎵的全新應用領域。相比于傳統(tǒng)的硅MOS,氮化鎵應用于PFC也有其獨特優(yōu)勢。
雖說自帶圓頭輸出線纜很少見,但這款充電器在次級側也預留有足夠的空間,隨時可以根據(jù)客戶需求,設計不同類型的多口PD快充充電器,十分靈活。


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