安克最新推出了一系列全氮化鎵快充產(chǎn)品,充電頭網(wǎng)本次拆解的是一款GaNPrime系列 65W全氮化鎵快充插座。全氮化鎵技術(shù)在原邊使用氮化鎵的同時(shí),副邊同步整流也使用氮化鎵,利用氮化鎵的性能優(yōu)勢(shì),進(jìn)一步挖掘充電器的性能潛力。
這款快充插座具備兩個(gè)新國(guó)標(biāo)五孔AC插座,滿足大功率設(shè)備使用。并具備2C1A三個(gè)輸出接口,兩個(gè)USB-C接口支持65W快充輸出,并支持功率盲插。自帶的線纜可以通過(guò)外殼覆蓋的橡膠進(jìn)行收納,方便又美觀。下面就帶來(lái)這款全氮化鎵插座的拆解,看看內(nèi)部做工如何。
此前充電頭網(wǎng)還拆解過(guò)安克全氮化鎵120W充電器、安克140W USB PD3.1氮化鎵充電器、安克67W 2C2A氮化鎵桌面插座,安克65W 2C1A全氮化鎵充電器、安克65W 2C1A二合一氮化鎵超極充等系列新品,歡迎查閱。
安克65W全氮化鎵快充插座開(kāi)箱
包裝盒正面印有品牌、產(chǎn)品名稱、外觀以及三大賣點(diǎn)。
背面印有產(chǎn)品應(yīng)用場(chǎng)景圖以及相關(guān)賣點(diǎn)描述。
側(cè)面印有產(chǎn)品參數(shù)信息。
包裝內(nèi)含插座、用戶手冊(cè)以及保修卡。
安克這款快充插座通體白色機(jī)身圓潤(rùn),自帶電源線看上去似乎“很短”,實(shí)則設(shè)計(jì)暗藏玄機(jī),下面再細(xì)說(shuō)。插頭可插在機(jī)身的插孔里,整體便顯得十分整潔小巧,讓插座外帶遠(yuǎn)行不再是想象。
將插頭拔出,可見(jiàn)機(jī)身頂面設(shè)有3+2新國(guó)標(biāo)插孔以及2C1A三個(gè)USB接口。
接口膠芯均為藍(lán)色,邊緣設(shè)有銀色裝飾環(huán)。
插座另一面也設(shè)有一個(gè)3+2新國(guó)標(biāo)插孔,內(nèi)置安全門(mén)防止異物進(jìn)入,保證用電安全。
產(chǎn)品最大特點(diǎn)是插座側(cè)身內(nèi)凹,同時(shí)還設(shè)有連體膠套,實(shí)現(xiàn)了電源線的收納整理以及保持整體整潔美觀。
需要使用時(shí)將膠套外翻取出電源線即可,也很方便。
側(cè)身外殼上印有產(chǎn)品參數(shù)
技術(shù)參數(shù):2500W MAX 10A MAX 250V~
USB輸入:100-240V~50/60Hz 2A MAX
USB-C1/C2:5V3A、9V3A、15V3A、20V3.25A
USB-C1+USB-C2+USB-A:30W+20W+12W
產(chǎn)品已經(jīng)通過(guò)了CCC認(rèn)證。
測(cè)得插座機(jī)身長(zhǎng)度為115.07mm。
使用ChargerLAB POWER-Z KM002C測(cè)得USB-C1口支持QC3.0、PD3.0、PPS、Apple 2.4A、Samsung 5V2A充電協(xié)議。
并且具備5V3A、9V3A、15V3A、20V3.25A四組固定電壓檔位,以及3.3-16V3A一組PPS電壓檔位。
測(cè)得C2口兼容協(xié)議和C1口的相同。
PDO報(bào)文也完全一樣,兩個(gè)C口支持功率盲插。
測(cè)得USB-A口支持Apple 2.4A、Samsung 5V2A充電協(xié)議。
看完了安克這款全氮化鎵快充插座的外觀和接口,以及輸出協(xié)議的測(cè)試,下面就來(lái)拆解這款插座,一起來(lái)看看里面的設(shè)計(jì)和用料。
擰下固定螺絲,拆下外殼,內(nèi)部是插座模塊和快充電源模塊。
擰開(kāi)固定螺絲,取出插座模塊和快充電源模塊。插座模塊有獨(dú)立的塑料外殼絕緣,成為一個(gè)整體。
殼體內(nèi)部對(duì)應(yīng)快充模塊的位置粘貼泡棉進(jìn)行緩沖。
插座模塊和快充模塊一覽,快充模塊采用灌封工藝,與黃銅散熱片之間采用麥拉片絕緣。
快充電源模塊通過(guò)導(dǎo)線連接到插座模塊供電。
插座模塊為整體結(jié)構(gòu),兩面都有安全門(mén)防止異物插入。
下面進(jìn)入快充電源模塊的拆解,首先焊接取下散熱片。
快充電源模塊整體采用導(dǎo)熱膠灌封,一方面可以加強(qiáng)導(dǎo)熱,均勻散熱降低溫升,另外一方面可以固定元器件位置,有效避免不慎跌落造成的損壞。
清理掉快充電源模塊表面的封膠,PCBA模塊由多塊小板焊接組合成為一個(gè)整體。結(jié)構(gòu)緊湊,空間利用率非常高。在輸出濾波電容位置固定有一顆熱敏電阻,用于充電器內(nèi)部溫度檢測(cè)。
熱敏電阻焊接連接到次級(jí)小板上。初級(jí)和次級(jí)為獨(dú)立的電路板,中間通過(guò)塑料支架隔離絕緣。在底部為初級(jí)PCB,焊接高壓電解電容和變壓器,頂部為次級(jí)PCB,焊接降壓小板和濾波電容等。
PCBA模塊頂部一覽,焊接兩塊降壓小板,小板上焊接降壓電感和USB-C母座,用于降壓輸出。右下角一顆降壓電感用于USB-A口降壓輸出。
將小板全部拆分開(kāi),PCBA模塊由4塊PCB組成。其中初級(jí)開(kāi)關(guān)電源與次級(jí)降壓電路為兩塊獨(dú)立的PCB,利用兩側(cè)的小板焊接連接。在初次級(jí)元件之間采用一塊塑料支架進(jìn)行絕緣,確保安全。
通過(guò)對(duì)充電器PCBA模塊的觀察發(fā)現(xiàn),安克65W全氮化鎵快充插座采用反激開(kāi)關(guān)電源搭配同步整流,在次級(jí)使用氮化鎵同步整流管,實(shí)現(xiàn)初次級(jí)全氮化鎵設(shè)計(jì)。輸出使用兩路獨(dú)立的同步降壓電路,實(shí)現(xiàn)雙C口65W功率盲插,及多口功率自動(dòng)分配功能。下面我們就從輸入端開(kāi)始了解整個(gè)充電器的設(shè)計(jì)與用料。
輸入端小板正面焊接兩顆整流橋,導(dǎo)線焊接連接。
輸入端延時(shí)保險(xiǎn)絲規(guī)格為3.15A 250V,外套熱縮管絕緣保護(hù)。
安規(guī)X2電容來(lái)自DGCX東莞成希,規(guī)格為0.15μF。
兩顆整流橋來(lái)自平偉,型號(hào)TMBF310,規(guī)格為3A 1000V,使用兩顆半橋連接均攤發(fā)熱,用于將交流電整流成脈動(dòng)直流電。
小板連接到底部的初級(jí)開(kāi)關(guān)電源部分供電,小板上焊接濾波電容和差模電感已經(jīng)拆掉。
小板背面焊接一顆南芯的氮化鎵合封芯片,可以看出電路非常簡(jiǎn)潔。
高壓濾波電容來(lái)自永銘,其中三顆規(guī)格為33μF400V。
另一顆規(guī)格為22μF400V,濾波電容總?cè)萘繛?21μF。
充電器初級(jí)主控芯片采用南芯科技合封氮化鎵芯片SC3057,這顆芯片將高性能多模式反激控制器、氮化鎵驅(qū)動(dòng)、氮化鎵開(kāi)關(guān)管、供電和保護(hù)等電路集成在一顆散熱增強(qiáng)的QFN6*8封裝內(nèi)部。通過(guò)合封來(lái)簡(jiǎn)化外部元件數(shù)量,并消除傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)走線寄生參數(shù)對(duì)高頻開(kāi)關(guān)的影響。
南芯科技SC3057采用了功率走線和控制走線分開(kāi)的設(shè)計(jì),降低高頻開(kāi)關(guān)對(duì)控制回路的影響,并通過(guò)優(yōu)化的焊盤(pán)設(shè)計(jì),優(yōu)化充電器走線設(shè)計(jì)與電氣性能,簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)。SC3057內(nèi)置165mΩ氮化鎵開(kāi)關(guān)管,支持175KHz開(kāi)關(guān)頻率,并支持X電容放電。
充電頭網(wǎng)拆解了解到,采用南芯科技SC3057的還有倍思67W 1A1C氮化鎵充電器、華科生65W 2C1A氮化鎵充電器等產(chǎn)品。
為南芯SC3057合封氮化鎵芯片供電的濾波電容,來(lái)自AiSHi艾華,規(guī)格為50V10μF。
變壓器磁芯嚴(yán)密纏繞膠帶絕緣,并貼有信息標(biāo)簽。
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)為T(mén)MY1681M。
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電容除了被倍思高通QC5認(rèn)證100W氮化鎵快充、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。
輸出小板上焊接兩塊小板,用于USB-C接口輸出,同時(shí)焊接USB-A口的降壓電感,氮化鎵同步整流管,MCU和熱敏電阻及濾波電容等。
同步整流控制器來(lái)自南芯科技,型號(hào)SC3520,支持直驅(qū)氮化鎵同步整流管。SC3520是一顆自適應(yīng)開(kāi)通檢測(cè)和快速關(guān)斷同步整流控制器,無(wú)需輔助線圈供電,輸出電壓最低可低至0V,專利的自適應(yīng)開(kāi)通檢測(cè)電路避免同步整流管誤開(kāi)通,兼容包括氮化鎵在內(nèi)的多種MOS。
SC3520支持DCM,CCM和準(zhǔn)諧振模式,具有極低的靜態(tài)電流,支持多種工作模式,支持高側(cè)和低側(cè)同步整流,采用SOT23-6封裝,外圍元件非常精簡(jiǎn)。
氮化鎵同步整流管來(lái)自英諾賽科,型號(hào)INN150LA070A,是一顆耐壓150V,導(dǎo)阻7mΩ的增強(qiáng)型氮化鎵單管,具有非常低的柵極電荷和超低的導(dǎo)通阻抗,可有效減小驅(qū)動(dòng)損耗和導(dǎo)通損耗,加之其超小的封裝,適合應(yīng)用于AC-DC的同步整流,D類功放,高頻DC-DC轉(zhuǎn)換器,通信基站和馬達(dá)驅(qū)動(dòng)。
INN150LA070A采用倒裝FCLGA3.2*2.2封裝,die與焊盤(pán)具有更大的接觸面積,更低的熱阻,有效降低溫升,顯著提升散熱性能。
兩路降壓小板用料與布局相同,其中一面焊接降壓開(kāi)關(guān)管,USB-C母座和輸出濾波電容,濾波電容纏繞膠帶絕緣。
降壓小板上焊接智融SW3536,用于降壓輸出。SW3536是一款高集成度的多快充協(xié)議雙口充電芯片,支持USB-A+USB-C雙口快充輸出,支持雙口獨(dú)立限流。內(nèi)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(xié)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(dòng)態(tài)功率分配,外圍元件精簡(jiǎn),是一顆完整的高性能多快充協(xié)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(yīng)用,適用于快充適配器,插排以及車充應(yīng)用。
值得一提的是,前不久拆解的安克全氮化鎵120W充電器也采用了智融SW3536多口充電解決方案。
兩顆降壓開(kāi)關(guān)管來(lái)自AOS萬(wàn)代,型號(hào)AON7544,為NMOS,耐壓30V,導(dǎo)阻為4.1mΩ,采用DFN3*3封裝。
輸出濾波電容纏繞高溫膠帶絕緣,來(lái)自永銘,NPT系列固態(tài)電容,規(guī)格為220μF 25V。
輸出VBUS開(kāi)關(guān)管與降壓開(kāi)關(guān)管型號(hào)相同,均為AON7544。
一顆Y電容連接在兩個(gè)USB-C母座的外殼之間。
USB-C母座采用過(guò)孔焊接固定,安克標(biāo)志藍(lán)色膠芯。
對(duì)應(yīng)USB-A接口5V輸出的降壓轉(zhuǎn)換器采用拓爾微TMI2283QE,是一顆內(nèi)置開(kāi)關(guān)管的同步降壓轉(zhuǎn)換器,支持30V供電電壓,輸出電流可達(dá)3.5A,工作頻率可調(diào),內(nèi)部集成軟啟動(dòng)和過(guò)熱關(guān)閉,適用于車充,適配器,移動(dòng)電源等應(yīng)用。
220μF 25V固態(tài)電容用于輸入濾波。
USB-A口的自動(dòng)識(shí)別和限流二合一芯片來(lái)自賽微微電,型號(hào)為CW3047,用于USB-A口充電的自動(dòng)識(shí)別和短路保護(hù)功能。
用于充電器內(nèi)部溫度檢測(cè)及保護(hù)控制功能的單片機(jī),來(lái)自東軟載波,型號(hào)ES8P5066FJNK,是一顆M0內(nèi)核的32位高性能低功耗單片機(jī),采用QFN32封裝,內(nèi)置ADC,連接NTC熱敏電阻用于溫度檢測(cè),同時(shí)還用于控制功率自動(dòng)分配功能。
充電頭網(wǎng)拆解總結(jié)
安克推出的這款全氮化鎵快充插座采用軟膠的外殼設(shè)計(jì),電線收納十分方便,并且非常美觀。插座配有兩個(gè)新國(guó)標(biāo)五孔AC插座,同時(shí)擁有安全門(mén),能防止異物插入,確保安全。并具備2C1A三個(gè)輸出接口,兩個(gè)USB-C接口支持65W快充輸出,并支持功率盲插,滿足筆記本和手機(jī)充電需求。
充電頭網(wǎng)通過(guò)拆解了解到,安克全氮化鎵快充插座采用快充電源模塊與插座模塊獨(dú)立的設(shè)計(jì),快充電源模塊為多塊PCB焊接組成,并灌膠填充,提升強(qiáng)度和散熱效果。電源采用了南芯的氮化鎵快充方案,內(nèi)置SC3057合封氮化鎵芯片和SC3520同步整流控制器,氮化鎵同步整流管來(lái)自英諾賽科,型號(hào)INN150LA070A,組成固定電壓輸出的開(kāi)關(guān)電源。
輸出采用兩顆智融科技SW3536進(jìn)行降壓和協(xié)議控制,兩路USB-C降壓電路焊接在獨(dú)立的小板上,打膠加固并加強(qiáng)散熱。內(nèi)部采用東軟載波單片機(jī)進(jìn)行整機(jī)保護(hù)功能,高壓濾波電解電容和輸出固態(tài)電容均來(lái)自永銘。內(nèi)部采用模塊化設(shè)計(jì),模塊做工細(xì)致,品質(zhì)可靠。