2021-10-22
近兩年來,氮化鎵在消費(fèi)類電源領(lǐng)域的發(fā)展迅速,無論是高性價(jià)比的高頻QR反激拓?fù)溥€是主打高性能的有源鉗位反激,亦或是百瓦大功率專用的LLC,市面上的氮化鎵快充新品一直都層出不窮。
當(dāng)然,技術(shù)的成熟也會(huì)讓產(chǎn)品的性能和賣點(diǎn)都面臨著同質(zhì)化的問題,為了尋求產(chǎn)品的更多差異化,電源廠商也是絞盡腦汁。比如,近日充電頭網(wǎng)就拿到了一款由鐵甲推出65W氮化鎵快充新品,除了目前主流氮化鎵充電器小巧便攜、大功率輸出、多設(shè)備支持等優(yōu)點(diǎn)外,它還加入了無線智能互聯(lián)功能,用戶可以通過APP連接充電器,查看并設(shè)置充電器的參數(shù),讓充電器進(jìn)入智能化時(shí)代。
在前不久,充電頭網(wǎng)也已經(jīng)針對(duì)鐵甲這款充電器的性能和基本功能進(jìn)行了評(píng)測,今天繼續(xù)為大家分享其拆解,一起來看看這款能夠連接APP的充電器,內(nèi)部究竟是如何設(shè)計(jì)的。此前充電頭網(wǎng)還拆解過一款鐵甲的20W PD快充充電器。
鐵甲的65W氮化鎵無線智能充電器采用的是白色阻燃材質(zhì),正面印著非常豐富的產(chǎn)品信息,其中65W、GaN以及無線智能充電便是這款產(chǎn)品的主要特點(diǎn)。制造商為:深圳市鐵甲科技有限公司。
充電器輸出端標(biāo)配的是2C1A三個(gè)輸出接口,其中兩個(gè)C口在單口輸出時(shí),均可實(shí)現(xiàn)65W功率,并可以同時(shí)為三臺(tái)設(shè)備同時(shí)充電。
靠近輸出端的角落設(shè)有一顆LED指示燈,在接通電源之后,發(fā)出淡藍(lán)色光。
充電器配備折疊插腳,利于收納和攜帶。插腳側(cè)印著具體的參數(shù)信息,型號(hào)為TEKA-SCM65CHG,支持100-240V的寬電壓輸入,C1接口和C2接口均支持65W輸出;A口最大支持36W輸出;C1+C2輸出:45W+20W;C1+A口輸出:45W+18W;C2+A輸出:5V3A,C1+C2+A口輸出:45W+15W。
通過對(duì)比發(fā)現(xiàn),鐵甲這款65W三口氮化鎵快充的體積僅相當(dāng)于蘋果原裝61W快充的一半左右。
尺寸方面,使用卡尺實(shí)測充電器的長度約為69.89mm。
寬度約為31.15mm。
厚度約為35.60mm。
凈重約為113.9g。
使用ChargerLAB的POWER-Z KT002讀取USB-C1接口的快充協(xié)議,實(shí)測支持PD、PPS、Apple2.4A、QC2.0、QC3.0、QC4+、AFC、FCP、SCP、PE快充協(xié)議。
當(dāng)USB-C1觸發(fā)PD快充輸出時(shí)可以提供5-15V3A、20V3.25A五個(gè)固定輸出檔位,以及3.3-21V3A一組PPS檔位。
同樣,讀取USB-C2接口的快充協(xié)議,實(shí)測支持PD、PPS、Apple2.4A、QC4.0以及PE快充協(xié)議。
USB-C2同樣支持5-15V3A、20V3.25A五個(gè)固定輸出檔位,以及3.3-21V3A一組PPS檔位。
打開充電器為顆,取出內(nèi)部PCB板??梢娖鋬?nèi)部電源模塊被絕緣板和黃銅散熱片包裹。
散熱片主要覆蓋在電源模塊的AC-DC電源部分。
主PCB板背面同樣是采用了一塊散熱片進(jìn)行全覆蓋。
內(nèi)部PCB板長度約為65.86mm。
寬度約為32.19mm。
厚度約為27.01mm。
將包裹在PCB板外圍的散熱片拆除??梢娺@款電源模塊有多塊PCB板組成,初級(jí)部分側(cè)面設(shè)有一塊PCB板,輸出端三個(gè)接口分別由一塊PCB板焊接,此外還有一塊PCB板用于無線智能控制。
輸出端的PCB板之間均采用注膠處理,起到固定和散熱的作用。
從輸入端來看,主要有電解電容、共模電感、變壓器等器件,同樣有注膠處理。
側(cè)面來看,右邊的初級(jí)PCB板設(shè)有整流橋、PWM主控芯片、Y電容、光耦等器件,左側(cè)的PCB板設(shè)有二次降壓電路。
PCB板背面設(shè)有氮化鎵芯片、Y電容、同步整流MOS等器件。
充電頭網(wǎng)觀察分析發(fā)現(xiàn),這套電源模塊由開關(guān)電源輸出固定電壓,再通過二次降壓電路實(shí)現(xiàn)多口快充輸出。其中開關(guān)電源部分采用的是業(yè)界主流的高頻QR反激拓?fù)浼軜?gòu),次級(jí)部分除了常規(guī)的二次降壓電路之外,還獨(dú)立設(shè)有一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)模塊。
輸入端采用了一顆3.15A的延時(shí)保險(xiǎn)絲。
將側(cè)面PCB板拆除,上面設(shè)有一顆共模電感、一顆安規(guī)X電容和一顆高壓濾波電解電容。
安規(guī)X2電容規(guī)格為0.1μF。
高壓濾波電解電容規(guī)格為400V 33μF。
另外兩顆高壓電解電容位于主PCB板上,規(guī)格均為400V 33μF。
下面來看一下PCB板背面的主要器件。
絲印LBF810的整流橋。
氮化鎵主控芯片采用的是安森美NCP1342。這是一顆高頻反激準(zhǔn)諧振初級(jí)PWM控制器,內(nèi)置主動(dòng)X2電容放電、支持寬范圍Vcc供電、支持外接熱敏電阻進(jìn)行過熱保護(hù)和多重完善的保護(hù)功能。
充電器的氮化鎵開關(guān)管型號(hào)為G1N65R240PB,來自珠海鎵未來科技有限公司。該器件采用PQFN8*8封裝,耐壓650V,導(dǎo)阻240mΩ,柵極耐壓支持±18V,無需負(fù)電壓驅(qū)動(dòng),簡化驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì)。適用于高頻緊湊的QR或ACF反激架構(gòu),適合半橋降壓/升壓,圖騰柱PFC電路或逆變電路,適用于高頻高效LLC或其他軟開關(guān)拓?fù)洹?/span>
充電頭網(wǎng)了解到,該氮化鎵功率器件此前已被綠巨能65W三口氮化鎵快充充電器 、悅米65W 1A1C氮化鎵快充充電器、唯沃豐65W 2C1A氮化鎵快充充電器等產(chǎn)品采用。
貼片Y電容來自特銳祥來自四川特銳祥科技股份有限公司,具有體積小、重量輕等特色,非常適合應(yīng)用于氮化鎵快充這類高密度電源產(chǎn)品中。
特銳祥專注于被動(dòng)元器件的研發(fā)、生產(chǎn)及銷售,注冊資本1億元。旗下有自主電容品牌兩類:SMD TRX及DIP TY電容器,TRX將致力于陶瓷材料的研究,以拓展更多品類的應(yīng)用,為客戶提供更多的解決方案。
充電頭網(wǎng)了解到,特銳祥貼片Y電容除了被貝爾金、安克、QCY、聲麗、麥多多、OPPO、聯(lián)想、努比亞、倍思、海陸通、第一衛(wèi)等品牌的數(shù)十款快充產(chǎn)品使用,此外還被伊戈?duì)?0W LED驅(qū)動(dòng)電源、長虹42英寸智能網(wǎng)絡(luò)電視42P3F內(nèi)置電源、卓飛航45W氮化鎵超快墻充等產(chǎn)品使用,性能獲得客戶一致認(rèn)可。
光耦來自EL億光,用于輸出電壓反饋。
主PCB板上還設(shè)有一顆特銳祥的特片Y電容。
另有還有一顆插件式Y(jié)電容。
變壓器使用絕緣膠帶包裹,并且絲印了功率等信息。
同步整流芯片設(shè)置在USB-A接口所在的PCB板上。除了同步整流控制器外,PCB板上沒有其他控制電路。
這顆同步整流控制器來自芯茂微,型號(hào)LP35118V,采用SOT23-6L封裝,適用于隔離開關(guān)電源應(yīng)用;支持正激和反激拓?fù)浼軜?gòu),支持DCM和CCM工作模式。具有超快的關(guān)斷速度,可以減小CCM工作模式下的開關(guān)損耗。同時(shí),LP35118V還內(nèi)置VCC供電技術(shù),確保無需輔助供電,在不同輸出下正常工作。
芯茂微LP35118V最高耐壓可達(dá)200V,可使用邏輯電壓驅(qū)動(dòng)的NMOS,內(nèi)置專有的整流橋?qū)夹g(shù),具有超快的關(guān)斷速度以及可調(diào)節(jié)的同步整流管關(guān)閉閾值。內(nèi)置VCC欠壓保護(hù)、過壓鉗位、驅(qū)動(dòng)噪聲抑制等功能、外圍元件精簡、適用于充電器和適配器的同步整流。
充電頭網(wǎng)里了解到,采用該芯片的產(chǎn)品還有機(jī)樂堂20W 1A1C快充充電器、悅米65W 1A1C氮化鎵快充充電器、唯沃豐65W 2C1A氮化鎵快充充電器等。
同步整流MOS絲印CWR10081AE。
同步整流輸出濾波采用了一顆萬京源的固態(tài)電容,規(guī)格為25V 470μF,纏繞膠帶絕緣。
主PCB板角落設(shè)有一顆LED指示燈。
拆下C2接口所在的PCB板,正面設(shè)有降壓電感、濾波電容以及USB-C接口。
輸出濾波采用了一顆25V 220μF的固態(tài)電容,來自萬京源。
降壓電感特寫。
C2接口特寫。
PCB板背面居中是一顆高集成降壓控制器,兩個(gè)降壓MOS管,此外還有一顆VBUS開關(guān)管。
來自智融的高集成降壓和協(xié)議識(shí)別芯片SW3518S,這是一款高集成度的多快充協(xié)議雙口充電芯片,并已經(jīng)通過了VOOC認(rèn)證。芯片支持A+C口任意快充輸出,支持雙口獨(dú)立限流,集成了5A高效率同步降壓變換器,支持PPS、PD、QC、AFC、FCP、SCP、PE、SFCP、VOOC等多種快充協(xié)議,最大輸出PD100W。
充電頭網(wǎng)拆解了解到,智融SW3518S此前已被愛莎瓦特65W 2A1C氮化鎵快充、閃極90W 2C1A氮化鎵快充、飛利浦65W氮化鎵快充插座、雷柏65W GaN快充、電友65W 2C1A氮化鎵快充等,此外智融的快充芯片還可用于USB PD快充移動(dòng)電源、快充車充等領(lǐng)域。
兩顆外置的降壓MOS管無絲印信息。
VBUS開關(guān)管絲印CWT361AP。
C1接口所在的PCB板正面設(shè)有降壓電感、電容、接口,以及MOS。
背面是一顆主控芯片。
主控芯片同樣采用的是智融SW3518S。
來自萬京源的輸出濾波固態(tài)電容。
降壓電感特寫。
在降壓電感下面是三顆MOS管,其中邊緣兩顆用于配置智融SW3518S實(shí)現(xiàn)降壓,另外一個(gè)用作VBUS開關(guān)管。
輸出VBUS開關(guān)管絲印AP10H03DF。
C1輸出接口特寫。
接著來看無線智能控制的PCB模塊,其中一面沒有任何元器件,貼有絕緣膠帶絕緣。
另外一片設(shè)計(jì)主控芯片、LDO以及晶振,此外PCB板上還有印刷天線,絲印TKEA_BT字樣。
絲印LSR8250的藍(lán)牙芯片。
外置一顆24.000MHz的無源晶振。
用于給主控芯片供電的LDO。
鐵甲65W氮化鎵快充充電器全部拆解完畢。
在外觀方面,鐵甲65W氮化鎵快充與市面上常見的氮化鎵快充產(chǎn)品造型相似,長條機(jī)身,配折疊插腳以及2C1A三個(gè)接口,并設(shè)有狀態(tài)指示燈,體積較傳統(tǒng)功率器件的快充而言縮小了不少。性能方面也處于業(yè)界主流水準(zhǔn),兼容了市面上多種主流的快充協(xié)議,并且支持雙C口盲插輸出65W以及多口功率智能分配功能。
這款充電器的最大特別之處在于加入了藍(lán)牙無線連接功能,用戶可以通過APP控制,在手機(jī)端實(shí)現(xiàn)功率分配、輸出功率、斷電、控制指示燈等等操作,非常方便。
充電頭網(wǎng)拆解了解到,鐵甲這款充電器基于業(yè)界主流的開關(guān)電源+二次降壓架構(gòu)設(shè)計(jì),開關(guān)電源部分采用NCP1342+鎵未來GaN器件,并選用了芯茂微同步整流控制器,三個(gè)接口的輸出由兩路二次降壓電路組成,均由智融SW3518S控制;此外新增了一個(gè)藍(lán)牙模塊,實(shí)現(xiàn)充電器與手機(jī)APP之間的智能連接以及輸出控制。