拆解报告:LORYI乐瑞115W二合一氮化镓桌面充电器W003

2024-02-28 20:04:40 1点赞 0收藏 0评论

前言

充电头网拿到了深圳市盈芯科电子有限公司给东莞市乐瑞科技有限公司开发的一款二合一氮化镓桌面充产品,这款桌面充为三棱柱造型,侧面设有磁吸无线充电,另一侧底部设有八字线插座用于电源输入。在垂直侧面设有USB-C接口,共具备四个USB-C输出接口。

其中两个USB-C接口支持100W功率盲插,另外两个USB-C接口支持30W输出功率,支持65+30W功率自动分配。无线充电支持15W输出功率,总输出功率为115W。下面就带来乐瑞氮化镓桌面充电器的拆解,一起看看内部的设计和用料。

乐瑞115W二合一氮化镓桌面充电器开箱

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包装盒整体以白色为基调,设计风格简约,顶面仅中心印有LORYI品牌。

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侧面印有东莞市乐瑞电子科技有限公司名称、联系电话以及公司地址信息。

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包装内含电源线以及乐瑞115W二合一氮化镓桌面充电器。

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电源线两端为双脚和8字插头类型,美规版本,线缆采用魔术扎带捆扎整理。

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测得电源线的长度约为153.5cm。

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乐瑞这款氮化镓桌面充电器采用三棱柱造型设计,主体黑色外壳表面哑光处理,边角过渡圆润,两侧边缘喷涂银色漆装饰,整体设计得很有辨识度。

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机身正面自然清晰,并配置有凸起的磁吸无线充电功能区域,方便手机对齐充电,同时边充边刷剧也能获得很好的视角体验。

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机身顶部贴有印有Fairikabe字样的标贴。

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机身背面下方设有8字电源插口。

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机身一侧配置四个USB-C接口。

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USB-C接口上下分别印有PD100W和USB-C1/C2/C3/C4的标识,方便用户区别使用。

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另一侧边缘同样设计有相同的银色装饰环。

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机身底部贴有一整块防滑胶垫,同时印有产品详细参数信息。

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产品参数特写

型号:W003

输入:AC100-240V~50/60Hz 2.5A

输出:

USB-C1/C2:5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A(100W Max)

USB-C3/C4:5V3A、9V3A、12V2.5A、15V2A、20V1.5A(30W Max)

USB-C1+USB-C2:65W+30W(95W Max)

USB-C1/C2+USB-C3/C4:65W+30W(95W Max)

USB-C3+USB-C4:30W+30W(60W Max)

USB-C1+USB-C2+USB-C3/C4:45W+30W+20W(95W Max)

USB-C1/C2+USB-C3+USB-C4:60W+20W+20W(100W Max)

USB-C1+USB-C2+USB-C3+USB-C4:45W+30W+10W+10W(95W Max)

无线充输出:15W Max

总输出:115W Max

产品通过了CCC、CE、FCC、PSE、ETL认证,以及VI级能效认证。

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实测乐瑞115W二合一氮化镓桌面充电器机身高度约为9.5cm。

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厚度约为10cm。

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宽度约为89.15mm。

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产品拿在手上的大小直观感受。

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另外测得净重约为564g。

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机身正面下方还设有隐藏式指示灯,通电状态下亮蓝光。

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使用ChargerLAB POWER-Z KM003C测得USB-C1口支持FCP、SCP、AFC、QC3.0/5、SFCP、PD3.0、PPS、DCP、SAM 2A、Apple 2.4A充电协议。

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PDO报文显示USB-C1口还具备5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A五组固定电压档位,以及3.3-21V5A一组PPS电压档位。

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测得USB-C2口兼容协议和USB-C1口的一样。

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此外PDO报文也相同,USB-C1和USB-C2口单口输出性能一样,支持功率盲插。

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测得USB-C3口同样支持FCP、SCP、AFC、QC3.0/4+、SFCP、PD3.0、PPS、DCP、SAM 2A、Apple 2.4A充电协议。

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PDO报文显示USB-C3口具备5V3A、9V3A、12V2.5A、15V2A、20V1.5A五组固定电压档位,以及3.3-11V3A一组PPS电压档位。

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测得USB-C4口兼容协议和USB-C3口的一样。

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此外PDO报文也相同,USB-C3和USB-C4口单口输出性能一样,可单口盲插使用。

乐瑞115W二合一氮化镓桌面充电器拆解

看完了乐瑞这款二合一桌面充的开箱和测试,下面就进行拆解,一起来看看内部的设计和用料。

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首先拆解取下无线充电线圈的盖板,盖板通过卡扣固定。

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无线充电线圈和外圈吸附磁铁特写。

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从底部接缝处拆开充电器外壳。

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壳体内部为PCBA模块,设有黄铜散热片和导热垫加强散热。

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PCBA模块通过螺丝固定在壳体内部。

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拧开固定螺丝,取出PCBA模块,通过导线连接到无线充电模块供电。

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无线充电PCBA模块通过导线和连接器连接供电。

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无线充电PCBA模块通过螺丝固定。

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取出壳体内部无线充电PCBA模块和无线充电线圈。

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壳体内部导光条特写。

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PCBA模块输入端设有八字线插座,正面焊接黄铜散热片。

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另一端设有指示灯,连接无线充电模块的插座,另一侧设有四个USB-C母座。

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PCBA模块背面也设有黄铜散热片,并粘贴导热垫。

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使用游标卡尺测得PCBA模块长度约为92.5mm。

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PCBA模块宽度约为80.8mm。

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PCBA模块厚度约为31.5mm。

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焊接拆下PCBA模块两面的散热片,继续进行拆解。

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PCBA模块正面被导热胶覆盖填充。

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背面涂有蓝色导热凝胶。

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PCBA模块正面一览,左侧焊接电源输入插座,保险丝,左下角焊接共模电感,安规X2电容,整流桥,PFC升压电感,右侧焊接滤波电容。在右下角焊接变压器,变压器上方焊接滤波电容和滤波电感。在上方为输出降压电路,分别对应四个USB-C接口和无线充电供电。

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PCBA模块背面一览,右下方为交流输入端,焊接整流桥,PFC控制器,PFC开关管,PFC整流管。左下角焊接反激控制器和开关管,左侧焊接两颗反馈光耦,在中间位置焊接两颗贴片Y电容,上方焊接降压电路。其中PFC开关管和反激开关管均来自氮矽科技,为氮化镓开关管。

通过对PCBA模块的观察发现,乐瑞这款115W二合一氮化镓充电器采用PFC+反激开关电源架构,固定电压输出,输出电压通过光耦反馈。输出通过四路独立的同步降压电路,实现四个接口的快充输出,还使用一颗同步降压芯片为无线充电模块供电。下面我们就从输入端开始了解各个器件的信息。

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PCBA模块输入端一览,焊接电源输入插座,共模电感,安规X2电容。左侧焊接USB-C母座和降压电感。

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输入端保险丝来自诚润,规格为4A 250V。

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共模电感采用漆包线和绝缘线绕制。

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PCBA模块侧面焊接安规X2电容,共模电感,整流桥,滤波电容,滤波电感,高压滤波电容和变压器。

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安规X2电容来自东莞成希,规格为0.47μF。

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第二级共模电感采用漆包线绕制。

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整流桥来自深圳市沃尔德实业有限公司,型号WRLSB80M,这颗软桥通过较软的恢复曲线,比较平滑的关断特性,可以降低二极管结电容达到非常少的谐波振荡产生的效果。选用的LSB封装,拥有良好的散热特性,帮助中大瓦数适配器提升可靠性,单颗可做60W+。

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沃尔德 WRLSB80M 资料信息。

充电头网拆解了解到,沃尔德的软桥还被摩米士100W 2A2C氮化镓快充、努比亚1A1C 45W氘锋氮化镓快速充电器、公牛65W PD快充插座、麦多多2C1A 65W氮化镓充电器、鸿达顺65W 氮化镓充电器、OPPO 50W饼干氮化镓快充、ROCK 65W氮化镓充电器等多款快充产品采用,产品性能获得客户一致认可。

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背面焊接一颗同型号的整流桥,整流桥半桥连接,均摊发热,降低温升。

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薄膜滤波电容来自东莞成希,规格为1μF450V。

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滤波电感采用磁环绕制,外套热缩管绝缘。

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PFC控制器采用矽力杰SY5072B,丝印d9,运行在临界模式,采用恒定导通时间运行,内置的升压转换器采用准谐振开关,谷底开通,以获得高效率及优化EMI性能。

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PFC开关管来自氮矽科技,型号DX65F130,是一颗650V耐压的增强型氮化镓开关管,导阻130mΩ,采用DFN8*8封装。 DX65F130支持2.5V-6.5V驱动电压,相较同行同类型GaN-MOS只能支持大于5V驱动,有很好的宽电压驱动优势。

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氮矽科技DX65F130具有简化的栅极驱动要求,支持10MHz以上的开关频率,具备快速且可控制的上升和下降时间,无反向恢复损耗。适用于快充充电器,PFC功率因数校正,LLC转换和无线功率传输。

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PFC升压电感采用ATQ23磁芯绕制。

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PFC整流管来自英嘉通,型号IGC04065D,是一颗耐压650V的碳化硅二极管,采用DFN5*6封装。

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高压滤波电容来自辉城,其中两颗规格为27μF420V。

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另一颗规格为47μF420V。

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主控芯片采用茂睿芯MK2697A,这是专为PD/快充应用优化的QR PWM控制器。其很宽的VCC工作电压范围(9V-90V)可以使其覆盖PD/PPS从3.3V-23V的输出范围而不需要使用额外的绕组或者线性降压电路。

MK2697是针对于能效要求,由于PD/快充有多个不同的输出电压,因此采用了自适应的多模式。其在不同负载以及不同输出下,调整工作于DCM/QR。 在轻载时则会工作于burst模式,以提升效率。

MK2697A提供了全面的保护功能,有输出OVP,OPP,VCC OVP,BROWN-IN/OUT,还提供了副边SR短路保护, PIN脚OPEN/SHORT保护等。

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茂睿芯 MK2697A 资料信息。

充电头网拆解了解到,采用茂睿芯快充方案的还有华科生迷你33W快充、倍思20W 1A1C快充充电器、爱莎瓦特65W 2A1C氮化镓快充、air-J 18W 1A1C快充充电器等产品采用。

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氮化镓开关管来自氮矽科技,丝印DX6510FE,实际型号为DX65F200,是一颗耐压650V的增强型氮化镓开关管,导阻200mΩ,最大连续电流为10A。DX65F200支持2.5V-6.5V驱动电压,相较同行同类型GaN-MOS只能支持大于5V驱动,有很好的宽电压驱动优势。

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氮矽科技DX65F200具有简化的栅极驱动要求,只需0-6V驱动电压,无需负压驱动。极低的栅极电荷支持10MHz以上的超高开关频率,具有可控制且快速的上升下降时间,无反向恢复损耗。

充电头网拆解了解到,氮矽科技DX65F200还被美富达65W 2C1A氮化镓快充充电器、煊阳100W 2A2C氮化镓桌面充电器采用。此外,其它型号氮化镓器件还获得拓玛140W 3C1A氮化镓充电器、辉越光电65W氮化镓超薄充电器等产品采用,性能质量获客户一致认可。

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侧面焊接变压器,为主控芯片供电的滤波电容,为无线充电模块供电的降压电路和USB-C接口降压电路。

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为主控芯片供电的滤波电容规格为47μF35V。

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变压器采用ATQ27磁芯绕制,严密缠绕胶带绝缘,次级采用多层绝缘线。

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两颗贴片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。料号为TMY1102M。

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电容除了被倍思高通QC5认证100W氮化镓快充、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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两颗奥伦德 OR1009光耦用于输出电压反馈和PFC控制。

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同步整流管丝印HS80T10Q,采用DFN5*6封装。

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两颗输出滤波电容来自永立,规格为680μF25V。

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输出滤波电感采用磁环绕制。

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为无线充电模块供电的同步降压转换器来自芯潭微,型号NDP13401KC,芯片内部集成开关管,支持4A输出电流。

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搭配使用的磁环降压电感特写,外套热缩管绝缘。

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输出滤波电容来自永立,规格为100μF16V。

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输出插座用于连接无线充电模块。

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输出端焊接四个USB-C母座。

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两个30W USB-C接口的降压芯片使用智融科技SW3526,芯片内部集成3.5A高效率同步整流降压转换器,支持PPS、PD、QC、AFC、FCP、SCP、PE、SFCP、低压直充等充电协议,支持CC/CV模式,外部仅需少量器件,即可组成完整的高性能多快充协议充电解决方案。

得益于芯片的高集成度,SW3526将传统降压方案中协议芯片,同步降压控制器和降压MOS管全部浓缩集成在一个封装内部,极大的简化了多口快充的电路设计。

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智融 SW3526 详细规格资料。

充电头网拆解了解到,智融SW3526已被航嘉100W氮化镓双认证安全快充、华科生230W 4C1A氮化镓桌面充、倍思30W超级硅Pro充电器、HYPER JUICE 100W氮化镓快充 、特斯拉Model 3/Y专用中控扶手箱数据恢复面板等多款产品采用,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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降压电感采用磁环绕制,外套热缩管绝缘。

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输出滤波电容来自永立,规格为220μF25V。

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另一路同样采用智融SW3526降压芯片。

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降压电感外套热缩管绝缘。

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三颗滤波电容规格相同,均为220μF25V。

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两个100W USB-C输出接口的降压协议IC采用智融SW3516P,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,参数和规格均与智融SW3516H相同。

SW3516P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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智融 SW3516P 详细资料。

充电头网拆解了解到,智融 SW3516P 此前还被闪极100W 3C1A氮化镓充电器、公牛67W 3C1A山峰安全快充插座、魅族PANDAER 67W 2C1A氮化镓变速箱潮充、绿联MFM认证100W二合一氮化镓充电站等产品采用,芯片性能质量获客户一致认可。

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两颗同步降压开关管丝印M5751N。

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降压电感外套热缩管绝缘,两侧设有滤波电容。

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另一路同样采用智融SW3516P降压芯片。

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两颗同步降压开关管丝印M5751N。

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磁环降压电感特写。

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用于输出功率自动控制的MCU来自芯海科技,型号CSU32P10,是一颗内置12位ADC的8位MCU,内部集成振荡器,支持2.4~5.5V工作电压,采用MSOP10封装。

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用于指示充电器输出状态的指示灯特写。

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左侧两个USB-C接口特写,采用加高设计适应壳体,过孔焊接固定。

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右侧两个USB-C接口完全相同。

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无线充电线圈焊接连接到无线充电PCBA模块。

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PCBA模块正面焊接无线充电主控,供电插座,无线充电功率管和谐振电容。

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PCBA模块背面没有焊接元件。

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无线充电主控来自劲芯微,型号CV90331,是一颗集成了PD快充取电功能的无线充电SOC芯片。芯片支持PD2.0,PD3.0,QC2.0和QC3.0以及AFC等适配器供电,支持3线圈无线充电应用,支持线圈定制,支持BPP 5W,苹果7.5W,三星10W,EPP15W无线充电,

劲芯微 CV90331内置16K MTP存储器,支持在线升级,芯片内部集成全桥MOS驱动器,内置数字解码功能。支持外接LED进行状态显示。芯片内置欠压,过压保护,支持外置NTC进行过热保护,外围电路极简。

拆解报告:LORYI乐瑞115W二合一氮化镓桌面充电器W003

无线充电功率管来自芯控源,型号AGM307MBP,双NMOS,耐压30V,导阻7mΩ,采用WQFN3*3封装。

拆解报告:LORYI乐瑞115W二合一氮化镓桌面充电器W003

四颗并联的谐振电容特写。

拆解报告:LORYI乐瑞115W二合一氮化镓桌面充电器W003

全部拆解一览,来张全家福。

充电头网拆解总结

乐瑞这款二合一桌面充电器采用三棱柱外观,输入端采用八字线插座,可根据不同的使用环境选择相应长度的线缆。充电器具备四个USB-C接口,其中两个USB-C接口支持100W快充,两个USB-C接口支持30W快充,并支持功率自动分配。无线充电具备15W输出功率,充电器总输出功率为115W。

充电头网通过拆解了解到,乐瑞这款充电器内部由快充PCBA模块和无线充电PCBA模块组成,模块之间通过导线连接。其中快充PCBA模块采用PFC+反激架构,PFC采用矽力杰SY5072B搭配氮矽科技DX65F130氮化镓开关管,并使用英嘉通IGC04065D碳化硅二极管。反激开关电源采用茂睿芯MK2697A搭配氮矽科技DX6510FE氮化镓开关管组成,固定电压输出。

USB-C接口输出降压芯片来自智融科技,使用两颗SW3516P用于100W接口输出,两颗SW3526用于30W接口输出,还使用芯潭微NDP13401KC同步降压转换器为无线充电模块供电。无线充电模块采用劲芯微CV90331无线充电主控,搭配使用芯控源MOS管。充电器PCBA模块使用导热胶填充,正反面均设有黄铜散热片,提升散热性能,降低长时间输出的温升。

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