拆解报告:爱否开物1A2C 65W PD氮化镓充电器
今年以来,市面上的氮化镓PD快充充电器如雨后春笋一样,瞬间变得多了起来。除了老前辈ANKER、RAVPower之外,还新增了一些新选手,比如倍思、爱否开物、柚比、ROxANNE等。
上个月,爱否开物与倍思联名推出了一款氮化镓USB PD充电器,功率高达65W。同时,该充电器具备2个USB-C接口和1个USB-A接口。兼容性方面,能够支持USB PD、QC、AFC、FCP、SCP、PE等多种快充协议。
得益于这款充电器内置了氮化镓功率器件,所以其体积十分小巧。目前该款充电器的零售版已经面市,充电头网也在第一时间就对这款产品进行了详细的拆解,下面就为大家分享这款产品内部的用料和做工。
一、爱否开物1A2C 65W PD氮化镓充电器开箱
爱否开物1A2C 65W PD氮化镓充电器采用了银色纸盒包装,正面左上角印有爱否开物与倍思联名Logo,中间印制超大“GaN”字样,意味该产品采用了氮化镓功率器件。
拆开包装,使用泡棉作为内衬将充电器固定,保护措施到位。
爱否开物1A2C 65W PD氮化镓充电器腰身印制开物Logo。
因为是联名款,与之对面还印有倍思Logo。
爱否开物1A2C 65W PD氮化镓共有黑白两种配色,本次为大家拆解的是白色款式。
充电器采用PC外壳材质,哑光质感,不易沾惹指纹。整体体型方正修长,腰身四侧进行圆角过渡处理,增加握持柔和手感。充电器的插脚可折叠,收纳携带十分方便。
插脚端面印制充电器相信参数。
型号:BS-C915
输入:AC 100-240V~,50/60Hz,1.5A
USB-C1输出:3.3V-11V/3A、5V/3A、9V/3A、12V/3A、15V/3A、20V/3.25A Max
USB-C2输出:3.3V-11V/2.7A、5V/3A、9V/3A、12V/2.5A、15V/2A、20V/1.5A Max
USB-A输出:4.5V/5A、5V/4.5A、9V/3A、12V/2.5A、20V/1.5A
USB-C1+USB-C2输出:45W+18W(63W)
USB-C1+USB-A输出:45W+18W(63W)
USB-C2+USB-A输出:5V/3A
USB-C1+USB-C2+USB-A总输出:45W+15W(60W)
与插脚端对立面是充电器接口端面,爱否开物1A2C 65W PD氮化镓充电器有2个USB-C、1个USB-C共3个输出接口,每个接口的上方都有名称标注。
充电器接口端面左边下方有一枚工作指示灯。
通电后指示灯亮冰蓝色光源,十分的漂亮。
爱否开物1A2C 65W PD氮化镓充电器三围大小为:75.5mm*36mm*32mm。
充电器似掌心般大小。
与苹果61W PD充电器大小对比,两枚爱否开物1A2C 65W PD氮化镓充电器才相当于一枚苹果61W PD充电器的体积。
与thinkplus 65W PD充电器大小对比,两者体型差不多大,但爱否开物1A2C 65W PD氮化镓充电器具备三个USB输出接口,并且插脚可折叠,综合下来体积更具实用性。
爱否开物1A2C 65W PD氮化镓充电器重量为124.8g。
使用ChargerLAB POWER-Z KT001对充电器USB-A口进行协议检测,测试表界面全绿,支持Apple 2.4A、DCP协议,以及QC 2.0、QC 3.0、AFC、FCP、SCP快充协议。
USB-C1口协议支持方面,同样全绿,支持Apple 2.4A、DCP协议,以及QC 2.0、QC 3.0、AFC、FCP、SCP快充协议。
除此之外该口还支持USB PD 3.0 PPS快充协议,共有5V/3A、9V/3A、12V/3A、15V/3A、20V/3A 五个PD输出档位,以及3.3V-21V/3A一个PPS输出档位。
充电头网从爱否开物了解到,为了防止用户线材问题,USB-C1口默认关闭了65W输出,开启方式为:USB-C1口使用时,在USB-C2口插拔一条线,USB-C1即可获得65W输出功率。并且USB-C1口需用一条带E-Marker的5A线。
USB-C2口协议支持方面,也同样全绿,支持Apple 2.4A、DCP协议,以及QC 2.0、QC 3.0、AFC、FCP、SCP快充协议。
除此之外该口还支持USB PD 3.0 PPS快充协议,共有5V/3A、9V/3A、12V/2.5A、15V/2A、20V/1.5A 五个PD输出档位,以及3.3V-11V/3A、3.3V-16V/2A 两个PPS输出档位。
如果两个USB-C口同时输出,它们的USB PD输出档位会发生变化。
USB-C1输出档位会变成:
5V/3A、9V/3A、12V/3A、15V/3A、20V/2.25A以及3.3V-16V/3A
USB-C2输出档位会变成:
5V/3A、9V/2A、12V/1.5A以及3.3V-5.9V/3A、3.3V-11V/2A
两个USB-C口的输出能力会有所下降。
如果是USB-C1+USB-C2+USB-A三口同时输出的情况下,USB-C2与USB-A均被锁定到5V输出无法开启快充,USB-C1仍可开启快充,最大PD功率45W,最大PPS功率48W。
二、爱否开物1A2C 65W PD氮化镓充电器拆解
从AC插脚侧打开充电器,外壳采用超声波焊接,AC插脚内侧一端直接采用弹片与PCB板接触导通,另一端采用一根硅胶导线连接导通。
抽出内部PCBA模块,外层使用了大面积的金属导热片。
金属导热片搭配塑料绝缘板将PCBA模块的三个面包裹得非常严实,从输入端可以看到,内部元器件之间注满了导热硅胶。
PCB板背面初级部分贴有很大一块导热垫,次级侧印有Baseus的logo。
去掉导热垫之后,PCB板初级侧有一颗主控芯片和一颗氮化镓芯片,次级侧有一颗同步整流控制芯片;初次级之间预留了足够的安全距离,并有镂空设计;初次级之间设有光耦反馈元件。
充电器主控芯片来自安森美,型号NCP1342。
安森美NCP1342详细规格资料。
来自Navitas纳微的GaNFast氮化镓功率芯片NV6115。其内置驱动器以及复杂的逻辑控制电路,170mΩ导阻,耐压650V,支持2MHz开关频率,采用5*6mm QFN封装,节省面积。
充电头网了解到,纳微NV6115此前已被Anker PowerCore Fusion PD超极充、RAVPower 45W GaN PD充电器采用。
纳微半导体 NV6115 详细资料。
次级同步整流芯片丝印IBHJK来自MPS芯源半导体,型号MP6908。
MP6908详细规格参数。
亿光 EL1019的光电耦合器,用来反馈输出电压。
继续拆开PCBA模块外围的金属散热片,内部插件元器件布局紧凑,并有硅胶固定。输入端设有多颗电解电容滤波。
侧面来看,输入端两颗电解电容立式安装,次级侧PCB板贴有导热垫。
初次级之间设有两颗抗干扰Y电容,次级采用二次降压电路,次级PCB板垂直安装在主控PCB板上。
二次降压电路一览,由两颗芯片分别搭配两颗MOS完成独立降压输出,右下角的一颗MOS为USB-C口的输出VBUS开关。
其中一路输出采用智融SW3516H主控芯片,这里作为USB-C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、低压直充等多种快充协议,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。可广泛应用于USB PD双口快充车充、USB PD双口快充充电器以及USB插排等产品。
通过充电头网拆解发现,SW3516还被iClever USB PD充电器、倍思USB PD双口车充、魔狐USB PD3.0 PPS快充车充采用。
外挂两颗MOS来自锐骏半导体,型号为RUH4040M2。
Ruichips锐骏RUH4040M2详细资料。
USB-C口输出VBUS开关来自威兆半导体,型号VS3622DE这是一颗双N的MOS,5V逻辑电压驱动,用于两路输出端口的独立保护。
威兆VS3622DE规格资料。
另一路降压和协议识别同样采用珠海智融SW3516H,外置两颗锐骏RUH4040M2。主要负责另外一路USB-A接口和USB-C接口的输出。
从PCBA模块另外一侧来看,初级侧另有三颗铝电解电容采用卧式堆叠安装,节省空间。由于变压器工作发热的原因,两颗靠近变压器的电解电容的工作环境非常苛刻,从而对电容的性能要求比较高。
拆下安装电容的小板可以看到,两颗靠近变压器的电解电容来自YMIN永铭电子,另外一颗为Acon中元的铝电解电容,三颗规格均为400V 22μF,但封装规格、体积不同。
其中两颗永铭的铝电解电容尺寸约为长18.53mm,直径8.39mm,体积约为1026mm³。
Acon电解电容尺寸约为长17.63mm,直径10.26mm,体积约为1456mm³。
初级侧的三个铝电解电容通过小块PCB板垂直安装在主控PCB板上。
两颗垂直安装的电解电容来自Acon中元,规格均为400V 22μF;输入端5颗铝电解电容总容量为110μF。
在安装三颗电容的PCB板背面还有两颗输入整流桥,两颗并联,减少发热。
输入端采用设置两颗共模电感,用于消除EMI电磁干扰。安规X电容品牌为CHAPION,来自东莞市全鹏电子科技有限公司。
共模电感特写。
输入端延时保险丝,规格3.15A 250V。
输入端工字电感。
变压器特写。
输出端三个接口均使用小块PCB板垂直安装在主控PCB板上。
在靠近USB-A接口附近还有一颗次级同步整流MOS管。
采用威兆半导体VSP008N10MS作为次级同步整流MOS管,5V逻辑电压驱动。
威兆VSP008N10MS详细规格资料。
次级侧用于二次降压的PCB板上设有两颗磁环电感,用于两路的降压输出。另外还有两颗固态电容输出滤波,电感下面还隐藏了一颗芯片。
一颗无标芯片。
其中一颗来自FCON金富康的固态电容,规格220μF 25V。
另一颗为YX云星电子的固态电容,规格同样为220μF 25V。
USB-A接口旁边的固态电容来自FCON金富康,规格680μF 25V,该电容作为次级侧二次降压输入滤波之用。
另一个USB-C接口特写。
充电器全部拆解完毕。
充电头网拆解总结
爱否开物这款65W氮化镓快充充电器体积小巧而性能强悍。单口65W的输出能力可以满足大部分轻薄型笔记本电脑的的充电需求,即使在双口输出或者是三口输出时,其中一个USB-C口仍能保持45W的输出功率,满足多设备同时充电的应用场景。
值得一提的是,这款充电器支持的协议非常广泛,除了常见的USB PD、PPS、QC、FCP、AFC、PE之外,还可支持SCP快充,满足华为手机22.5W低压快充。
充电头网通过拆解了解到,这款充电器内部结构紧凑,设计巧妙,空间利用率极高,功率密度高。初级部分采用了两颗永铭和三颗中元铝电解电容、安森美初级主控芯片以及纳微半导体的氮化镓功率芯片;次级部分为二次降压方案,采用MPS MP6908搭配威兆VSP008N10MS完成同步整流,然后通过两颗智融SW3516H实现两路独立输出,实现功率智能分配、多协议识别、端口独立输出等功能。
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还是第一次之后都有了?
充电头网从爱否开物了解到,为了防止用户线材问题,USB-C1口默认关闭了65W输出,开启方式为:USB-C1口使用时,在USB-C2口插拔一条线,USB-C1即可获得65W输出功率。并且USB-C1口需用一条带E-Marker的5A线。
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