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一款65W PD 氮化鎵(GAN)充電器拆解

最近朋友送我兩個1A2C 65W PD氮化鎵充電器,該充電器具備2個USB-C接口和1個USB-A接口。兼容性方面,能夠支持USB PD、QC、AFC、FCP、SCP、PE等多種快充協議。得益于這款充電器內置了氮化鎵功率器件,所以其體積十分小巧。下面就為大家分享這款產品內部的用料和做工。

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2a 

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一心一
LV.8
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2020-07-31 08:48

插腳端面印制充電器相信參數。

輸入:AC 100-240V~,50/60Hz,1.5A

USB-C1輸出:3.3V-11V/3A、5V/3A、9V/3A、12V/3A、15V/3A、20V/3.25A Max

USB-C2輸出:3.3V-11V/2.7A、5V/3A、9V/3A、12V/2.5A、15V/2A、20V/1.5A Max

USB-A輸出:4.5V/5A、5V/4.5A、9V/3A、12V/2.5A、20V/1.5A

USB-C1+USB-C2輸出:45W+18W(63W)

USB-C1+USB-A輸出:45W+18W(63W)

USB-C2+USB-A輸出:5V/3A

USB-C1+USB-C2+USB-A總輸出:45W+15W(60W)

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一心一
LV.8
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2020-07-31 08:53
@一心一
[圖片]插腳端面印制充電器相信參數。輸入:AC100-240V~,50/60Hz,1.5AUSB-C1輸出:3.3V-11V/3A、5V/3A、9V/3A、12V/3A、15V/3A、20V/3.25AMaxUSB-C2輸出:3.3V-11V/2.7A、5V/3A、9V/3A、12V/2.5A、15V/2A、20V/1.5AMaxUSB-A輸出:4.5V/5A、5V/4.5A、9V/3A、12V/2.5A、20V/1.5AUSB-C1+USB-C2輸出:45W+18W(63W)USB-C1+USB-A輸出:45W+18W(63W)USB-C2+USB-A輸出:5V/3AUSB-C1+USB-C2+USB-A總輸出:45W+15W(60W)

與插腳端對立面是充電器接口端面,充電器有2個USB-C、1個USB-A共3個輸出接口,每個接口的上方都有名稱標注。

充電器接口端面左邊下方有一個工作指示燈。

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一心一
LV.8
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2020-07-31 08:57
@一心一
[圖片]與插腳端對立面是充電器接口端面,充電器有2個USB-C、1個USB-A共3個輸出接口,每個接口的上方都有名稱標注。[圖片]充電器接口端面左邊下方有一個工作指示燈。

通電后指示燈亮藍色光源,十分的漂亮。

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一心一
LV.8
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2020-07-31 13:21
@一心一
[圖片]通電后指示燈亮藍色光源,十分的漂亮。

電源友友們是不是很期待啊?拆解正式開始.....

從AC插腳側打開充電器,外殼采用超聲波焊接,AC插腳內側一端直接采用彈片與PCB板接觸導通,另一端采用一根硅膠導線連接導通。

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一心一
LV.8
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2020-07-31 13:22
@一心一
電源友友們是不是很期待啊?拆解正式開始.....[圖片]從AC插腳側打開充電器,外殼采用超聲波焊接,AC插腳內側一端直接采用彈片與PCB板接觸導通,另一端采用一根硅膠導線連接導通。

抽出內部PCB板,外層使用了大面積的金屬導熱片。

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2020-07-31 13:53
@一心一
[圖片]抽出內部PCB板,外層使用了大面積的金屬導熱片。
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一心一
LV.8
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2020-07-31 16:19
@電源網-fqd
[圖片]

金屬導熱片搭配塑料絕緣板將PCB板的三個面包裹得非常嚴實,從輸入端可以看到,內部元器件之間注滿了導熱硅膠。

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一心一
LV.8
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2020-07-31 16:21
@一心一
[圖片]金屬導熱片搭配塑料絕緣板將PCB板的三個面包裹得非常嚴實,從輸入端可以看到,內部元器件之間注滿了導熱硅膠。

 

PCB板背面初級部分貼有很大一塊導熱墊

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一心一
LV.8
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2020-07-31 16:23
@一心一
[圖片] PCB板背面初級部分貼有很大一塊導熱墊。

去掉導熱墊之后,PCB板初級側有一顆主控芯片和一顆氮化鎵芯片,次級側有一顆同步整流控制芯片

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一心一
LV.8
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2020-07-31 16:26
@一心一
[圖片]去掉導熱墊之后,PCB板初級側有一顆主控芯片和一顆氮化鎵芯片,次級側有一顆同步整流控制芯片

充電器主控芯片是安森美的NCP1342

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一心一
LV.8
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2020-07-31 16:28
@一心一
[圖片]充電器主控芯片是安森美的NCP1342

安森美NCP1342規格資料: NCP1342

 

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一心一
LV.8
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2020-07-31 17:05
@一心一
安森美NCP1342規格資料:NCP1342[圖片] 

發一份安森美NCP1342原理圖供大家參考學習,有需要更詳細資料也可以發給你們,一起學習討論。

 

 

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一心一
LV.8
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2020-07-31 20:54
@一心一
發一份安森美NCP1342原理圖供大家參考學習,有需要更詳細資料也可以發給你們,一起學習討論。[圖片]  

Navitas納微的GaNFast氮化鎵功率芯片NV6115。其內置驅動器以及復雜的邏輯控制電路,170mΩ導阻,耐壓650V,支持2MHz開關頻率,采用5*6mm QFN封裝

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一心一
LV.8
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2020-07-31 20:55
@一心一
[圖片]Navitas納微的GaNFast氮化鎵功率芯片NV6115。其內置驅動器以及復雜的邏輯控制電路,170mΩ導阻,耐壓650V,支持2MHz開關頻率,采用5*6mmQFN封裝
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一心一
LV.8
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2020-07-31 21:00
@一心一
[圖片]

次級同步整流芯片絲印IBHJK來自MPS芯源半導體,型號MP6908。

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一心一
LV.8
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2020-07-31 21:03
@一心一
[圖片]次級同步整流芯片絲印IBHJK來自MPS芯源半導體,型號MP6908。[圖片]

億光 EL1019的光電耦合器

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一心一
LV.8
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2020-08-01 08:01
@一心一
[圖片]億光EL1019的光電耦合器

繼續拆開PCB板外圍的金屬散熱片,內部插件元器件布局緊湊,并有硅膠固定。輸入端有5個電解電容濾波。

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一心一
LV.8
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2020-08-01 08:03
@一心一
[圖片]繼續拆開PCB板外圍的金屬散熱片,內部插件元器件布局緊湊,并有硅膠固定。輸入端有5個電解電容濾波。

側面來看,輸入端兩顆電解電容立式安裝,次級側PCB板貼有導熱墊。

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一心一
LV.8
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2020-08-01 08:05
@一心一
[圖片]側面來看,輸入端兩顆電解電容立式安裝,次級側PCB板貼有導熱墊。

初次級之間有兩個抗干擾Y電容,次級采用二次降壓電路,次級PCB板垂直安裝在主控PCB板上。

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一心一
LV.8
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2020-08-01 08:15
@一心一
[圖片]初次級之間有兩個抗干擾Y電容,次級采用二次降壓電路,次級PCB板垂直安裝在主控PCB板上。

 

二次降壓電路一覽,由兩顆芯片分別搭配兩顆MOS完成獨立降壓輸出,右下角的一顆MOS為USB-C口的輸出VBUS開關。

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一心一
LV.8
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2020-08-01 08:17
@一心一
[圖片] 二次降壓電路一覽,由兩顆芯片分別搭配兩顆MOS完成獨立降壓輸出,右下角的一顆MOS為USB-C口的輸出VBUS開關。

其中一路輸出采用智融SW3516H主控芯片,這里作為USB-C口的降壓控制和協議識別。

智融SW3516H是一款高集成度的多快充協議雙口充電芯片,支持A+C口任意口快充輸出,支持雙口獨立限流。其集成了 5A 高效率同步降壓變換器,支持 PPS、PD、QC、AFC、FCP、SCP、PE、SFCP、低壓直充等多種快充協議,CC/CV 模式,以及雙口管理邏輯。外圍只需少量的器件,即可組成完整的高性能多快充協議雙口充電解決方案。可廣泛應用于USB PD雙口快充車充、USB PD雙口快充充電器以及USB插排等產品。

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一心一
LV.8
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2020-08-01 08:19
@一心一
[圖片]其中一路輸出采用智融SW3516H主控芯片,這里作為USB-C口的降壓控制和協議識別。[圖片]智融SW3516H是一款高集成度的多快充協議雙口充電芯片,支持A+C口任意口快充輸出,支持雙口獨立限流。其集成了5A高效率同步降壓變換器,支持PPS、PD、QC、AFC、FCP、SCP、PE、SFCP、低壓直充等多種快充協議,CC/CV模式,以及雙口管理邏輯。外圍只需少量的器件,即可組成完整的高性能多快充協議雙口充電解決方案。可廣泛應用于USBPD雙口快充車充、USBPD雙口快充充電器以及USB插排等產品。

外掛兩顆MOS來自銳駿半導體,型號為RUH4040M2。

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一心一
LV.8
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2020-08-01 08:21
@一心一
[圖片]外掛兩顆MOS來自銳駿半導體,型號為RUH4040M2。[圖片]

USB-C口輸出VBUS開關來自威兆半導體,型號VS3622DE這是一顆雙N的MOS,5V邏輯電壓驅動,用于兩路輸出端口的獨立保護。

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一心一
LV.8
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2020-08-01 08:23
@一心一
[圖片]USB-C口輸出VBUS開關來自威兆半導體,型號VS3622DE這是一顆雙N的MOS,5V邏輯電壓驅動,用于兩路輸出端口的獨立保護。[圖片]

另一路降壓和協議識別同樣采用珠海智融SW3516H,外置兩顆銳駿RUH4040M2。主要負責另外一路USB-A接口和USB-C接口的輸出。

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一心一
LV.8
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2020-08-01 08:25
@一心一
[圖片]另一路降壓和協議識別同樣采用珠海智融SW3516H,外置兩顆銳駿RUH4040M2。主要負責另外一路USB-A接口和USB-C接口的輸出。

從PCB板另外一側看,初級側另有3個鋁電解電容采用臥式堆疊安裝,節省空間。由于變壓器工作發熱的原因,兩顆靠近變壓器的電解電容的工作環境非常苛刻,從而對電容的性能要求比較高。

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一心一
LV.8
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2020-08-01 08:27
@一心一
[圖片]從PCB板另外一側看,初級側另有3個鋁電解電容采用臥式堆疊安裝,節省空間。由于變壓器工作發熱的原因,兩顆靠近變壓器的電解電容的工作環境非常苛刻,從而對電容的性能要求比較高。

初級側的三個鋁電解電容通過小PCB板垂直安裝在主控PCB板上。輸入端5個鋁電解電容總容量為110μF。

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一心一
LV.8
28
2020-08-01 08:29
@一心一
[圖片]初級側的三個鋁電解電容通過小PCB板垂直安裝在主控PCB板上。輸入端5個鋁電解電容總容量為110μF。

在安裝的3個電容的PCB板背面還有2個輸入整流橋,并聯。

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一心一
LV.8
29
2020-08-01 08:30
@一心一
[圖片]在安裝的3個電容的PCB板背面還有2個輸入整流橋,并聯。

輸入端采用設置兩顆共模電感,用于消除EMI電磁干擾。安規X電容品牌為CHAPION,來自東莞市全鵬電子科技有限公司。

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一心一
LV.8
30
2020-08-01 08:31
@一心一
[圖片]輸入端采用設置兩顆共模電感,用于消除EMI電磁干擾。安規X電容品牌為CHAPION,來自東莞市全鵬電子科技有限公司。

共模電感特寫。

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一心一
LV.8
31
2020-08-01 08:32
@一心一
[圖片]共模電感特寫。

變壓器特寫

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