拆解报告:TOPELY鼎力65W 2C1A氮化镓充电器(带插座)

2021-02-10 16:46:34 3点赞 5收藏 0评论

此前充电头网入手了一款带插座的氮化镓充电器,配备2C1A热门USB接口,支持65W PD快充、华为22.5W SCP快充;另外还配有三脚和双脚AC插孔,可同时给最多5台设备供电。而产品采用长条方柱造型设计,具备传统插座没有的便携性,同时适用性又比充电器更广。下面就一起来看看其内部设计做工如何。

一、鼎力带插座65W氮化镓充电器外观

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包装盒正面印有TOPELY鼎力生活科技品牌、充电器外观图、接口标识,以及65W GaN快充、5个设备可同时使用卖点。

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背面印有产品使用场景图和参数信息。

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打开包装盒,内部使用塑料托盘固定保护充电器,并外套塑料袋防尘。

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包装内含充电器和使用说明书。

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这款充电器采用PC阻燃材质黑色外壳,腰身亮面和磨砂交替处理,自带可折叠国标插脚。长条方柱造型设计使产品具备插座和充电器两者功能的同时,携带十分方便。

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机身顶面两端分别设有三脚插孔和2C1A USB接口。

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USB-C口黑色胶芯不露铜,USB-A口黄色胶芯,接口旁设有LED指示灯。

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机身头部还设有一个双脚插孔,正如包装盒宣传那样,支持最多5个设备同时用电需求。

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侧面一角印有TOPELY品牌。

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输入端外壳上标注有充电器参数信息。

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型号:TCG03-65W

接口:2C+1A+2插座

AC插座输出:110V~660W/220V~1320W

USB-C1/C2输出:5-15V3A,20V3.25A,3.3-16V4A

USB-A输出:4.5V5A,5V4.5A,5V3A ,9V2A, 12V1.5A, 20V1.8A

功率分配:

C1:65W,C2:65W,USB:36W(22.5W)

C1+C2:30W+30W (60W Max)

C1+A:45W+18W (63W Max)

C2+A:45W+18W (63W Max)

C1+C2+A:30W+18W+18W(66W Max)

注:本产品无电压转换功能

品牌名:TOPELY LIFE TECHNOLOGT

品牌商:东莞市鼎力日用品科技有限公司

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使用游标卡尺实测充电器机身长度为104.9mm。

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宽度为35.09mm。

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厚度为35.1mm。

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拿在手上的直观感受。

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净重约为139g。

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接通电源,LED指示灯亮粉红色光。

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使用ChargerLAB POWER-Z KT002检测USB-C1口输出协议,显示支持Apple 2.4A、Samsung 5V2A、DCP协议,以及QC2.0/3.0、AFC、FCP、PE2.0、PD3.0、PPS多个快充协议。

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此外PDO报文显示USB-C1口还具备5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A五组固定电压档位,以及3.3-11V4A一组PPS电压档位。

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使用KT002检测发现USB-C2口支持协议和USB-C1口的一模一样。

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而且PDO报文也完全相同,两个C口单口输出性能完全相同,支持功率盲插。

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最后使用KT002检测发现A口支持Apple 2.4A、Samsung 5V2A、DCP、QC2.0/3.0、AFC、FCP、SCP、PE2.0协议。

二、鼎力带插座65W氮化镓充电器拆解

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将充电器模块所在一端外壳拆开,三个USB母座均使用小板垂直焊接,C2口和A口母座所在小板之间有胶带进行隔离,电路板与外壳之间有导热垫。

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将插脚所在一侧外壳切割开,PCB板背面覆盖导热垫散热。

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充电器模块通过金属片锡焊连接插座模块。

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充电器输入端也设有小板,高压滤波电解电容均包裹绝缘胶带,顶部打胶固定。

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将硅胶清理掉,另一侧中间放置变压器

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主板背面芯片打胶帮助导热。

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清理干净可以看到有整流桥、初次级控制器搭配氮化镓开关管组成的开关电源,贴片Y电容以及光耦等,初次级之间有隔离板,输出电压通过光耦反馈,反激开关电源固定电压输出,三路独立降压输出。

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输入端设有小板。

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将小板拆下,正面设有保险丝、X电容、两级共模电感以及滤波电感,滤波电感使用胶带包裹绝缘。

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延时保险丝规格为4A 250V。

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安规X电容来自东莞成希电子有限公司,容量0.22μF。

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共模电感双线绕制,用于滤除EMI干扰。

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另一颗特写。

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滤波电感特写。

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LT9B50整流桥特写。

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PCB板侧面一览,初次级滤波电容之间有塑料板隔离。

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三颗高压滤波电解电容规格均为400V 33μF,永铭KCX系列。这是永铭2019年推出的快充电源专用产品,其工作温度范围在-55℃~105℃,3000小时寿命,并具备抗雷击、低漏电流(低待机功耗)、高纹波电流、高频低阻抗等性能优势。

充电头网了解到,凭借小体积的特点,永铭KCX系列电解电容还被公牛65W氮化镓快充、飞利浦65W氮化镓快充插座、摩米士65W 2C1A氮化镓快充充电器、柚比30W 1A1C氮化镓快充充电器、京造65W 1A1C氮化镓快充充电器、努比亚65W 2C1A氘锋氮化镓快充等产品采用,获得客户一致认可。

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PCB板另一侧一览。

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充电器主控芯片为ON安森美NCP1342,这是一颗高频初级PWM控制器,内置主动X2电容放电和多重完善的保护功能。

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充电头网通过拆解了解到,采用安森美NCP1342主控芯片的还有倍思65W 2C氮化镓快充、芯茂微65W 2C1A氮化镓快充、小米55W氮化镓充电器、华硕65W氮化镓充电器、OPPO新款65W超级闪充氮化镓充电器、一加65W Warp闪充充电器、坚果65W单C口氮化镓充电器、联想thinkplus 65W氮化镓口红电源Pro、小米120W超级快充、iQOO 120W闪充充电器等。

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初级侧氮化镓开关管来自英诺赛科,型号是INN650D02 ,耐压650V,导阻低至0.2Ω,符合JEDEC标准的工业应用要求,这是整个产品的核心元器件。

INN650D02 “InnoGaN”开关管高频特性好,且导通电阻小,适合高频高效的开关电源应用,采用DFN8*8封装,具备超低热阻,散热性能好,适合高功率密度的开关电源应用。

英诺赛科向充电头网透露,INN650D02 “InnoGaN”开关管基于业界领先的8英寸生产加工工艺,是目前市面上最先量产的先进制程氮化镓功率器件,这项技术的大规模商用将推动氮化镓快充的快速普及。

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英诺赛科 INN650D02 详细资料。

充电头网拆解了解到,该氮化镓开关管还被尚巡120W氮化镓适配器、REMAX 100W氮化镓充电器、摩米士100W 2A2C氮化镓快充、努比亚65W USB PD氘锋氮化镓快速充电器、飞频65W USB PD氮化镓充电器、魅族65W氮化镓充电器、Lapo 65W USB PD氮化镓快充充电器、ROCK 65W 2C1A氮化镓快充充电器等多款产品采用。

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变压器特写,侧面喷码有信息。

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OR-1008光耦,横跨在初级和次级之间,用于初级次级通信,反馈输出电压。

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贴片Y电容来自四川特锐祥科技股份有限公司,具有体积小、重量轻等特色,非常适合应用于氮化镓快充这类高密度电源产品中。

特锐祥专注于被动元器件的研发、生产及销售,注册资本1亿元。旗下有自主电容品牌两类:SMD TRX及DIP TY电容器,TRX将致力于陶瓷材料的研究,以拓展更多品类的应用,为客户提供更多的解决方案。

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充电头网了解到,特锐祥贴片Y电容除了被麦多多100W氮化镓、OPPO 65W超级闪充氮化镓充电器、联想90W氮化镓快充、努比亚65W氮化镓充电器、倍思120W氮化镓+碳化硅PD快充充电器等数十款大功率充电器使用外,也可应用于海陆通、第一卫、贝尔金等品牌20W迷你快充上,性能获得客户一致认可。

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蓝色Y电容来自JEC智旭电子。

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丝印IBHJM次级同步整流控制器,实际型号为MP6908A,来自MPS芯源半导体,最高工作频率600KHz,支持DCM,CCM和QR以及ACF工作模式,支持标准电压和逻辑电压驱动的同步整流管。

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MPS MP6908A详细规格参数。

充电头网拆解了解到,采用MPS MP6908A的还有努比亚65W氘锋氮化镓充电器Pro、坚果65W单C口氮化镓充电器、联想90W闪充双口氮化镓充电器、戴尔90W氮化镓充电器、联想thinkplus 65W氮化镓口红电源Pro、飞利浦65W快充插座等。

此外MPS同步整流芯片还被小米9 Pro原装45W快充充电器、thinkplus 45W USB PD充电器、thinkplus 65W口红USB PD充电器、紫米65W 2C1A桌面PD快充充电器、谷歌Pixelbook原装45W USB PD快充充电器等数十款产品采用。

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次级同步整流MOS来自威兆半导体,型号VSP012N12MS,NMOS,耐压120V,DFN5*6封装。

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威兆 VSP012N12MS规格资料。

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输出滤波固态电容规格为25V 1000μF。

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输出端一览,三个母座均使用独立的降压小板垂直焊接。

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将主板正面元器件全部拆掉,右上角还设有一颗MCU,用于三个接口输出功率智能分配。

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MCU特写,信息不详。

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两个C口母座所在小板正面均设有电感以及固态电容。

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背面均设有降压协议IC,同步整流降压输出管,VBUS开关管。经过观察发现两块板子设计用料一模一样。

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采用智融SW3516H主控芯片作为USB-C接口的降压控制和协议识别。

智融SW3516H是一款高集成度的多快充协议双口充电芯片,支持A+C口任意口快充输出,支持双口独立限流。其集成了5A 高效率同步降压变换器。支持PPS/PD/QC/AFC/FCP/SCP/PE/SFCP等多种快充协议,最大输出PD 100W,CC/CV 模式,以及双口管理逻辑。外围只需少量的 器件,即可组成完整的高性能多快充协议双口充电解决方案。

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充电头网通过拆解发现,SW3516H还被华硕65W 2C1A氮化镓充电器、努比亚65W氘锋三口氮化镓快速充电器、雷柏65W GaN快充、绿联65W 4C口氮化镓快充充电器、联想90W闪充双口氮化镓充电器、鸿达顺120W四口2C2A快充等多款产品采用,此外智融的快充芯片还可用于USB PD快充移动电源、快充车充等领域。

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外挂两颗MOS来自威兆半导体,型号为VS4610AE,NMOS,耐压40V,用于为USB-C口输出同步整流降压。

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威兆VS4610AE资料信息。

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降压电感特写,外套热缩管保护。

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同步整流降压输出滤波固态电容,永铭NPX系列,规格为25V 220μF。该系列电容具有小体积、低ESR、高容许纹波电流、高可靠性等特点。

充电头网了解到,永铭NPX系列固态电容此前已被闪极100W 3C1A氮化镓快充充电器、摩米士65W 2C1A氮化镓快充、倍思45W 1A1C氮化镓充电器、努比亚65W氘锋氮化镓充电器等产品使用,此外还被应用在小小黑、品胜、邦克仕等品牌20W迷你充上,获得客户一致认可。

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输出VBUS开关管采用威兆半导体VS3618AE,NMOS,耐压30V,导阻6mΩ,右侧是输出电流取样电阻。

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威兆VS3618AE资料信息。

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USB-C母座特写,过孔焊接。

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USB-A母座所在小板背面一览,同样采用智融SW3516H+威兆VS4610AE降压协议方案,输出VBUS开关管也是采用威兆VS3618AE。

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板子正面设有降压电感以及滤波固态电容,电容规格为25V 220μF。

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USB-A母座特写,正负极加宽用于大电流快充。

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全部拆解完毕,来张全家福。

充电头网拆解总结

鼎力65W 2C1A氮化镓充电器采用长条方柱造型设计,配备可折叠插脚,带有插座功能模块,相比正在兴起的带充电器插座,反其道而行,主打便携外带,适合经常各地跑的人群使用。充电器模块配备热门的2C1A接口,支持QC、AFC、FCP、SCP、PE2.0、PD3.0、PPS多个主流快充协议,兼容性很好,产品整体实用性强。

充电头网通过拆解了解到,这款产品充电器模块采用开关电源加三路DC-DC独立降压输出架构。其中由安森美NCP1342搭配英诺赛科氮化镓功率芯片,以及MPS MP6908A搭配威兆同步整流MOS组成开关电源;另外三路二次降压方案均采用智融SW3516+威兆VS4610AE,设计思路可以说完全相同。

产品机身修长,内部空间狭小,为充分利用内部空间,输入输出端均设有小板。另外电解电容、变压器打胶加固,初次级之间设有隔离板,主板背面芯片打胶以及贴有导热垫帮助散热,降低温升。

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