拆解报告:Rapoo雷柏65W 2C1A氮化镓快充充电器PA65L

2020-11-21 11:30:00 1点赞 3收藏 2评论

深圳雷柏科技股份有限公司是无线外设技术方面的专家,致力于向全球用户提供高性能、高品质的无线外设产品。不过近期雷柏科技跨界推出了一款65W氮化镓快充充电器,其配备2C1A三个输出接口,双C口都支持65W快充,兼容协议基本一样,可盲插使用。

而USB-A口支持60W大功率快充,同时还支持华为22.5W SCP快充。同时这款产品还支持45W+18W双口快充模式,提高充电效率。目前雷柏这款氮化镓充电器已在官方旗舰店开售,售价为149元。下面充电头网就对雷柏这款跨界产品进行拆解,看看充电器设计做工如何。

一、雷柏65W氮化镓充电器外观



包装盒采用蓝色配色,正面印有Rapoo品牌、充电器外观和型号等信息。


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背面印有充电器四大特性描述以及参数。


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侧面是产品包装内容以及防伪标签。


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打开包装盒,内部使用塑料盒对充电器进行固定保护,充电器外套防尘塑料袋。


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包装内全部东西一览。


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充电器采用长条柱状造型设计,机身壳表面哑光处理,腰身各面之间过渡圆润。机身壳白色,整体风格简约。


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机身侧面设有Rapoo品牌logo。


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相邻侧面靠近输入端处有65W字样。


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输入端配备可折叠国标插脚,携带方便。


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输入端外壳上印有充电器参数信息。


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型号:PA65L

输入:100-240V~50/60HZ 1.5A

USB-C1/C2:3.3-11V5A、5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A(65W Max)

USB-A:4.5V5A、5V4.5A、9V3A、12V3A、20V3A(60W Max)

USB-C1+USB-C2:45W+18W(63W)

USB-C1+USB-A:45W+18W(63W)

USB-C2+USB-A:5V4.8A (24W)

USB-C1+(USB-C2+USB-A):45W+15W(60W)

制造商:深圳雷柏科技股份有限公司

产品已经通过了3C认证。


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机身顶面配有2C1A接口,USB-C口黑色胶芯不露铜,USB-A口绿色胶芯,接口旁印有标识加以区别。


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A口舌片特写,前端有一个特殊的触点。


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使用游标卡尺实测充电器机身长度为72.18mm。

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宽度为31.25mm。


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厚度为36.28mm。


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和苹果61W充电器大小直观对比,体积优势明显。


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拿在手上的直观感受。


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充电器净重约为123g。



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


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除此之外,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3.3-11V5A一组PPS电压档位。


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使用KT002检测USB-C2口输出协议,显示相较于USB-C1口,还额外支持MTK PE+2.0快充协议。


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此外PDO报文显示USB-C2口同样具备5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A五组固定电压档位,以及3.3-11V5A一组PPS电压档位。


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最后使用KT002检测发现USB-A口支持Apple 2.4A、Samsung 5V2A、DCP、QC2.0/3.0、AFC、FCP、SCP和MTK PE+2.0协议。

二、雷柏65W氮化镓充电器拆解


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将输入端外壳拆开,插脚使用螺丝封装固定,并且和PCB板通过导线连接和弹片接触进行通电。


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整个PCBA模块使用黄铜散热片包裹散热。


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黄铜散热片与元件之间使用塑料板进行隔离绝缘。


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PCB板正面一览,输入输出端设有多块小板,充分利用内部空间。


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主板背面还贴有导热垫。


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PCB板背面一览,初次级分界明显,且留有足够的安全距离。

通过对电路板正背面电路分析发现,雷柏65W 2C1A氮化镓快充充电器采用时下热门的开关电源定压输出,多路输出独立降压的设计架构。其中USB-C1以及另外1A1C分两路独立二次降压、三个接口输出。下面从输入端开始深入了解整个电路设计情况。


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输入端一览。


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延时保险丝特写,规格为3.15A 250V。


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将输入端小板拆下,正面设有两级共模电感和X电容。


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共模电感双线绕制,用于滤除EMI干扰。


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另一颗共模电感特写。


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安规X电容特写。


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输入端小板旁边设有DBF410整流桥,两颗用于均摊发热。


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PCB板侧面一览。


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工字电感外套热缩管。


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三颗高压滤波电解电容来自深圳凯泽鑫电子,规格均为400V 33μF。


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PCB板另一侧一览,设有变压器以及二次降压小板。


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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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安森美NCP1342 详细资料。

充电头网通过拆解了解到,采用安森美NCP1342主控芯片的还有摩米士65W 2C1A氮化镓快充充电器、柚比30W 1A1C氮化镓快充充电器、努比亚65W氮化镓充电器、努比亚1A1C 45W氘锋氮化镓快速充电器、洛克65W氮化镓PD快充充电器等。


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初级侧氮化镓功率芯片采用纳微NV6115,这是充电器的核心元器件。NV6115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,得益于NV6115内置驱动器,无需外置驱动器,更加节省PCB空间。


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纳微半导体 NV6115 详细资料。

充电头网拆解了解到,采用纳微半导体NV6115的还有小米GaN充电器Type-C 65W、RAVPower 45W GaN PD充电器、ROxANNE 1A1C 66W氮化镓充电器、Anker PowerCore Fusion PD超极充等产品。


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变压器使用蓝色胶带包裹,顶部贴有信息标签。


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亿光EL 1018光耦,用于初级次级通信,反馈输出电压。


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输出抗干扰蓝色Y电容。


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丝印IAZEM的次级同步整流控制器, 来自MPS芯源半导体,型号MP6908,支持高侧或低侧同步整流,支持标准和逻辑电压同步整流管,并且支持多种工作模式。


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MP6908详细规格参数。充电头网了解到,MP6908还被紫米65W USB PD迷你充电器、MOMAX 66W USB PD充电器、thinkplus USB PD充电器PA65等产品采用。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、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采用恒泰柯HGN070N12SL,NMOS,耐压120V,DFN5X6封装。


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恒泰柯HGN070N12SL资料信息。


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同步整流输出滤波固态电容,规格为25V 680μF,台系知名品牌APAQ钰邦。在电脑主板市场的占有率比较高,品质极佳,性能稳定,寿命长,性价比极高。


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输出端一览,元件之间空隙采用白胶填充。


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将USB-C1母座所在小板拆下,正面设有降压电感、滤波固态电容以及滤波电感,此外中心处还有一颗二次降压主控芯片。


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小板背面设有两颗MOS管以及一颗MCU。


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丝印648B的MCU,用于双路输出功率智能调节。


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采用智融SW3516H作为USB-C1口的降压控制器和协议识别。这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。



充电头网通过拆解发现,SW3516H还被努比亚65W 2C1A氮化镓充电器、洛克65W氮化镓快充充电器、RAVPOWER 65W 1A1C氮化镓快充充电器、毕亚兹65W 2C1A氮化镓充电器等多款产品采用,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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外挂两颗锐骏半导体MOS,型号为RUH4040M2,NMOS,耐压40V,用于为USB-C1口输出同步整流降压。


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锐骏RUH4040M2详细资料。


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磁环降压电感特写。


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同步整流降压输出滤波固态电容,规格为25V 220μF。


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滤波电感特写。


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USB-C母座特写,黑色胶芯不露铜。


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将母座所在小板全部拆掉,主板上还设有USB-C2和USB-A电路二次降压主控芯片。


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USB-C2和USB-A双口为一路,采用智融SW3518S双输出同步整流降压芯片。在智融研发团队的不懈努力下,智融SW3518S通过了泰尔认证中心的测试。

SW3518S是一款高集成度的多快充协议双口充电芯片,设计严谨。支持A+C口任意快充输出,支持双口独立限流,集成了5A高效率同步降压变换器,支持PPS、PD、QC、AFC、FCP、SCP、PE、SFCP、VOOC等多种快充协议,最大输出PD100W。


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智融SW3518S资料信息。


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此外同样外挂两颗锐骏RUH4040M2 MOS管为1A1C接口输出同步整流降压。


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降压电感特写,外套热缩管绝缘。


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另一路同步整流降压输出滤波固态电容,规格为25V 220μF。


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滤波电感特写。


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锐骏半导体RU30D20M2,双NMOS,耐压30V,用于USB-C2和USB-A快充端口分配。


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锐骏RU30D20M2详细资料。


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USB-C2母座特写。


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USB-A母座特写。


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全部拆解完毕,来张全家福。

充电头网拆解总结

雷柏65W 2C1A氮化镓快充充电器机身修长小巧,整体设计十分简洁,输入端配备可折叠插脚携带方便。充电器支持QC2.0/3.0、AFC、FCP、SCP、MTK PE+2.0、PD3.0和PPS主流快充协议,USB-C口还具备5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A、3.3-11V5A电压档位,整体兼容性很好,满足手机到笔记本等各类设备快充需求。

充电头网通过拆解了解到,充电器采用开关电源定压输出和两路DC-DC降压架构。开关电源部分由安森美NCP1342搭配纳微NV6115氮化镓功率芯片,以及MPS MP6908搭配恒泰柯同步整流MOS组成。然后经过两路DC-DC独立降压后分三口输出,其中USB-C1口采用智融SW3516H进行降压和协议识别,另外1A1C口采用的是智融SW3518S。充电器输入输出端设有小板,内部使用导热垫和黄铜散热片帮助散热。


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