广告

拆解报告:黑鲨120W星流GaN快充(中国航天版)

2022-05-07 充电头网 阅读:
2022年3月30日,黑鲨发布了新一代游戏电竞旗舰手机黑鲨5系列,全系手机均支持120W超级闪充技术,并且还和中国航天神舟传媒联手推出了黑鲨5系列中国航天深度定制版,配备了一系列航天主题IP定制配件。

 s3Xednc

 前言s3Xednc

 s3Xednc

2022年3月30日,黑鲨发布了新一代游戏电竞旗舰手机黑鲨5系列,全系手机均支持120W超级闪充技术,并且还和中国航天神舟传媒联手推出了黑鲨5系列中国航天深度定制版,配备了一系列航天主题IP定制配件。s3Xednc

 s3Xednc

s3Xednc

 s3Xednc

与120W充电器同时发布的还有黑鲨星流GaN 30W充电器,黑鲨凤鸣真无线蓝牙耳机降噪版,黑鲨冰封散热背夹2 Pro和铠甲磁吸导热保护壳。充电头网已经拿到了黑鲨星流GaN 120W快充套装,下面就对这款120W充电器进行拆解,看看内部是如何设计的。s3Xednc

 s3Xednc

黑鲨120W星流GaN快充套装开箱s3Xednc

 s3Xednc

s3Xednc

 s3Xednc

包装盒正面印有黑鲨logo、充电器套装图、名称以及显眼的中国空间站字样。s3Xednc

 s3Xednc

s3Xednc

 s3Xednc

背面贴有产品铭牌贴纸以及神舟传媒贴纸。s3Xednc

 s3Xednc

s3Xednc

 s3Xednc

侧面有中国航天和BLACK SHARK的联名设计。s3Xednc

 s3Xednc

s3Xednc

 s3Xednc

包装内含充电器、数据线和使用说明书。s3Xednc

 s3Xednc

s3Xednc

 s3Xednc

附带线缆是A to C编织线,使用两个扎带捆扎整理。s3Xednc

 s3Xednc

s3Xednc

 s3Xednc

不仅是编织线,还采用锌合金端子外壳,整根数据线设计诚意满满。s3Xednc

 s3Xednc

s3Xednc

 s3Xednc

USB-A 公头特写,和小米系的数据线一样,都有用于识别快充协议的额外pin,这也是这款充电器能支持PD协议的秘诀。s3Xednc

 s3Xednc

s3Xednc

 s3Xednc

数据线长度约为152cm。s3Xednc

 s3Xednc

s3Xednc

 s3Xednc

充电器外观结合了高达元素进行设计,而配色方面则与蓝天白云的天空相契合,整体看上去相当的炫酷。s3Xednc

 s3Xednc

s3Xednc

 s3Xednc

机身四端倒角设计,整体有棱有角给人十分硬核的科技感。机身正背面印有中国空间站、120W、GaN标识。s3Xednc

 s3Xednc

s3Xednc

 s3Xednc

蓝色外壳亮面、磨砂结合设计,机甲风满满,此外磨砂区域外壳上设计有DESIGNED BY BLACK SHARK字样。s3Xednc

 s3Xednc

s3Xednc

 s3Xednc

白色外壳上则设计有橙色、灰色条纹,高达模型爱好者应该对这类设计不陌生。s3Xednc

 s3Xednc

s3Xednc

 s3Xednc

“中国空间站”五个字也是结合了科技元素进行设计。s3Xednc

 s3Xednc

s3Xednc

 s3Xednc

充电器配备固定国标插脚,所在区域外壳也采用机甲风设计,可以说这款充电器就外观来说,设计得相当用心。s3Xednc

 s3Xednc

s3Xednc

 s3Xednc

输入端外壳上印有充电器铭牌s3Xednc

型号:BG04s3Xednc

输入:100-120V~50/60HZ 1.7As3Xednc

输出:5V3A、9V3A、11V6A、20V4.8As3Xednc

输入:220-240V~50/60HZ 1.7As3Xednc

输出:5V3A、9V3A、11V6A、20V6As3Xednc

南昌黑鲨科技有限公司s3Xednc

充电器已经通过了CCC认证和QC3.0认证s3Xednc

 s3Xednc

s3Xednc

 s3Xednc

另一端配有单USB-A接口。s3Xednc

 s3Xednc

s3Xednc

 s3Xednc

接口舌片为红色,前端有特殊触点。s3Xednc

 s3Xednc

s3Xednc

 s3Xednc

测得充电器机身高度为59.08mm。s3Xednc

 s3Xednc

s3Xednc

 s3Xednc

宽度为59.77mm。s3Xednc

 s3Xednc

s3Xednc

 s3Xednc

厚度为29.8mm,通过三维算得充电器体积约为105.23cm³,以充电器功率120W计算,功率密度约为1.14W/cm³。s3Xednc

 s3Xednc

s3Xednc

 s3Xednc

和苹果96W充电器对比,体积优势明显。s3Xednc

 s3Xednc

s3Xednc

 s3Xednc

拿在手上的大小直观感受。s3Xednc

 s3Xednc

s3Xednc

 s3Xednc

充电器净重约为176g。s3Xednc

 s3Xednc

s3Xednc

 s3Xednc

带线总重量约为244g。s3Xednc

 s3Xednc

s3Xednc

 s3Xednc

直接使用ChargerLAB POWER-Z KT002测试,可以测得充电器仅支持QC2.0/3.0快充协议。s3Xednc

 s3Xednc

s3Xednc

 s3Xednc

充电器搭配附带数据线输出,使用KT002测得充电器还支持PD3.0快充协议,这也是这类魔改充电器的特色。s3Xednc

 s3Xednc

s3Xednc

 s3Xednc

此外还具备5V3A、9V3A、15V3A、20V3.25A四组固定电压档位。s3Xednc

 s3Xednc

s3Xednc

黑鲨120W星流GaN快充充电器拆解s3Xednc

 s3Xednc

对黑鲨这款120W充电器进行了详细的外观、性能了解后,下面继续对其进行拆解,看看内部用料做工如何。s3Xednc

 s3Xednc

s3Xednc

 s3Xednc

首先撬开充电器插脚侧盖子,可见充电器内部灌胶填充,想要进一步拆解,只能动用切割机切开外壳。s3Xednc

 s3Xednc

s3Xednc

 s3Xednc

使用切割机切开外壳,露出充电器内部PCBA模块,手机厂商推出的120W充电器多数使用灌胶工艺。s3Xednc

 s3Xednc

灌胶工艺将充电器内部器件填充固定成为一个整体,可以大大提升充电器的散热性能和耐候性,潮气不会进入充电器内部,使用更加可靠。灌胶工艺另外一方面提升了机械强度,遇到跌落时不易损坏。并且灌胶还可以提升充电器的热容量,吸收高速快充的发热,并通过外壳均匀散发。灌胶吸收热量+大面积散热,降低短时间快充的温升。s3Xednc

 s3Xednc

s3Xednc

 s3Xednc

交流输入端完全被灌胶填充。s3Xednc

 s3Xednc

s3Xednc

 s3Xednc

输出端露出一块小PCB,滤波固态电容和USB-A母座。s3Xednc

 s3Xednc

s3Xednc

 s3Xednc

清理掉PCB上面的硅胶,高压电解电容顶部套有绝缘罩,初次级之间还设有隔离板,绝缘措施相当到位。s3Xednc

 s3Xednc

s3Xednc

 s3Xednc

输入端插脚通过导线直接焊接到PCB上。s3Xednc

 s3Xednc

s3Xednc

 s3Xednc

焊下连接导线,开始观察PCB,输入端有延时保险丝,NTC浪涌抑制电阻,两级共模电感和一颗Y电容。右侧PFC升压电路使用铁片屏蔽。s3Xednc

 s3Xednc

s3Xednc

 s3Xednc

铁片焊接到PCB上固定,包裹PFC升压电路,屏蔽干扰。s3Xednc

 s3Xednc

s3Xednc

 s3Xednc

拆除屏蔽铁片,内部是PFC滤波电感,滤波电容和PFC升压电感。s3Xednc

 s3Xednc

s3Xednc

 s3Xednc

输出侧是同步整流小板,滤波固态电容,USB-A母座和Y电容。s3Xednc

 s3Xednc

s3Xednc

 s3Xednc

侧面是两级共模电感和X电容组成的输入EMI电路。s3Xednc

 s3Xednc

s3Xednc

 s3Xednc

平面变压器靠近PCB放置,两端焊接小板连接,初级小板上焊接高压滤波电容。多块PCB组合焊接的方式提高了空间利用率,并且增强散热性能,提升充电器的功率密度。s3Xednc

 s3Xednc

s3Xednc

 s3Xednc

电路板正面一览,充电器内部布局分明,左上角为输入EMI滤波电路,左下角为PFC功率因数校正,下方为开关电源,右侧为输出接口。s3Xednc

 s3Xednc

s3Xednc

 s3Xednc

电路板背面可以看到一颗整流桥,两颗串联的贴片Y电容,以及三颗反馈光耦和一颗控制器。s3Xednc

 s3Xednc

通过观察分析发现,黑鲨星流120W GaN快充充电器内置PFC功率因数校正电路为开关电源供电,反激开关电源由协议芯片控制进行宽电压输出的设计架构,输出采用同步整流。下面我们就从输入端开始了解各个元器件的详细信息。s3Xednc

 s3Xednc

s3Xednc

 s3Xednc

首先将充电器正面的元件全部拆下,便于观察电路板上面的元件。正面可以看到整流桥,PFC升压开关管和整流管。s3Xednc

 s3Xednc

s3Xednc

 s3Xednc

输入端延时保险丝来自华德,规格为3.15A 250V。s3Xednc

 s3Xednc

s3Xednc

 s3Xednc

绿色NTC浪涌抑制电阻特写,用于抑制上电浪涌电流,消除插入插座时的火花,与输入端延时保险丝串联。s3Xednc

 s3Xednc

s3Xednc

 s3Xednc

第一级共模电感,使用热缩管绝缘。s3Xednc

 s3Xednc

s3Xednc

 s3Xednc

X电容,来自松田电子,0.56μF。s3Xednc

 s3Xednc

s3Xednc

 s3Xednc

第二级共模电感,使用扁铜带绕制。s3Xednc

 s3Xednc

s3Xednc

 s3Xednc

充电器内部共使用两颗整流桥,半桥接法,分摊发热。电路板正面整流桥来自平伟,型号TMBF310,3A 1000V。s3Xednc

 s3Xednc

s3Xednc

 s3Xednc

电路板背面整流桥与正面整流桥同型号,使用两颗组成全桥。s3Xednc

 s3Xednc

s3Xednc

 s3Xednc

两颗薄膜滤波电容来自凯励,1μF 450V。s3Xednc

 s3Xednc

s3Xednc

 s3Xednc

滤波电感特写,磁环电感,底部有绝缘支架。s3Xednc

 s3Xednc

s3Xednc

 s3Xednc

PFC升压控制器来自矽力杰,型号SY5072B,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以获得高效率及优化EMI性能。s3Xednc

 s3Xednc

s3Xednc

 s3Xednc

PFC升压采用纳微NV6136A,这是纳微最新推出的GaNFast系列氮化镓功率芯片,内置GaNSense无损电流采样技术,支持无损电流检测输出,无需外置取样电阻,节省面积的同时还能提升转换效率。s3Xednc

 s3Xednc

纳微NV6136A内置170mΩ氮化镓开关管,采用QFN6*8封装,内置的驱动器支持10-30V供电,支持2MHz开关频率。同时芯片内部还集成了更高效的保护与驱动电路,具备全面的保护功能。s3Xednc

 s3Xednc

s3Xednc

 s3Xednc

纳微 NV6136A 详细资料。s3Xednc

 s3Xednc

充电头网通过拆解了解到,纳微GaNFast功率芯片此前已被摩托罗拉68W氮化镓充电器戴尔60W氮化镓快充OPPO 50W饼干氮化镓快充小米65W 1A1C氮化镓快充充电器努比亚65W氘锋三口氮化镓快充联想YOGA 130W双USB-C口快充安克65W氮化镓充电器(英雄联盟版)等知名品牌的数十款产品采用s3Xednc

 s3Xednc

s3Xednc

 s3Xednc

PFC升压电感特写,顶部贴有信息标签。s3Xednc

 s3Xednc

s3Xednc

 s3Xednc

PFC升压整流管来自平伟,型号PBMUR5JE,是一颗超快恢复二极管,5A 600V,具有低正向压降,高浪涌电流能力,采用PS-277B封装。s3Xednc

 s3Xednc

s3Xednc

 s3Xednc

用于PFC旁路的二极管,在电源启动的时候通过这颗二极管为滤波电容充电。二极管丝印RS3MBF,3A 1000V。s3Xednc

 s3Xednc

s3Xednc

 s3Xednc

与高压电解电容并联的MLCC滤波电容。s3Xednc

 s3Xednc

s3Xednc

 s3Xednc

初级控制器为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。支持高频开关,集成度高。芯片左下是一颗热敏电阻,用于检测充电器内部温度。s3Xednc

 s3Xednc

s3Xednc

 s3Xednc

高压滤波电解电容焊接在平面变压器侧面的小板上,继续拆解将变压器这部分彻底拆分。s3Xednc

 s3Xednc

s3Xednc

 s3Xednc

从背面可以看出,平面变压器两端均焊接了一块PCB板,通过PCB板连接到主板上。初级小板焊接开关管和滤波电容,次级小板焊接了同步整流电路。s3Xednc

 s3Xednc

s3Xednc

 s3Xednc

焊下侧面小板与变压器和电容的连接,小板右侧是一块屏蔽罩也一并拆下,内部填充导热胶。s3Xednc

 s3Xednc

s3Xednc

 s3Xednc

两颗高压滤波电容来自万裕,33μF 420V,两颗并联。s3Xednc

 s3Xednc

s3Xednc

 s3Xednc

清除掉导热硅胶,屏蔽罩下面是初级开关管和电流检测电阻。s3Xednc

 s3Xednc

s3Xednc

 s3Xednc

反激开关管来自SemiHow半导体,型号HCFL70R360,耐压750V,导阻345mΩ,采用DFN8*8封装。SemiHow半导体超结MOS选用多层外延工艺,特别是在快充及PD应用上EMI表现优秀;内置ESD 二极管,防静电能力好。同时拥有全球优秀的晶圆生产品质管控体系支持,同苹果、高通的高端IC在同一个晶圆厂制造。s3Xednc

 s3Xednc

s3Xednc

 s3Xednc

平面变压器特写,初级侧和磁芯缠绕高温胶带绝缘,PCB上印有航嘉Huntkey LOGO。s3Xednc

 s3Xednc

s3Xednc

 s3Xednc

砸碎磁芯,平面变压器PCB线圈一览。s3Xednc

 s3Xednc

s3Xednc

 s3Xednc

环形线圈特写。s3Xednc

 s3Xednc

s3Xednc

 s3Xednc

平面变压器次级焊接的同步整流小板特写,小板上焊接同步整流控制器和同步整流管。s3Xednc

 s3Xednc

s3Xednc

 s3Xednc

小板背面没有元件。s3Xednc

 s3Xednc

s3Xednc

 s3Xednc

同步整流管来自威兆半导体,VSP003N08HS-G,NMOS,耐压80V,导阻2.4mΩ,采用PDFN5060X封装。s3Xednc

 s3Xednc

s3Xednc

 s3Xednc

威兆半导体 VSP003N08HS-G 详细资料。s3Xednc

 s3Xednc

充电头网了解到,威兆的MOS产品已经进入小米vivoOPPO华为、荣耀、三星努比亚、MOTO、飞利浦公牛等知名品牌快充供应链,并以过硬的产品品质,获得了市场的高度认可。s3Xednc

 s3Xednc

s3Xednc

 s3Xednc

丝印IBHJM次级同步整流控制器,实际型号为MP6908A,来自MPS芯源半导体,最高工作频率600KHz。支持DCM、CCM、QR、ACF多种工作模式,支持高侧和低侧应用,具备振铃检测防止误开通。s3Xednc

 s3Xednc

s3Xednc

 s3Xednc

多颗MLCC滤波电容,配合固态电容进行输出滤波。s3Xednc

 s3Xednc

s3Xednc

 s3Xednc

输出滤波电容来自柏瑞凯,RF系列105℃5000小时长寿命固态电容,820μF 25V。s3Xednc

 s3Xednc

s3Xednc

 s3Xednc

PCB正面焊接一颗华信安Y电容,采用串联双重绝缘设计,提升耐压等级。s3Xednc

 s3Xednc

s3Xednc

 s3Xednc

两颗贴片Y电容来自iSND华信安,串联连接,加强耐压,提高安全等级,满足安规要求。s3Xednc

 s3Xednc

s3Xednc

 s3Xednc

三颗光耦,最上面一颗用于PFC控制,其余两颗用于反馈和保护功能。在光耦两侧有两颗热敏电阻,分别用于初级和次级的过热保护。s3Xednc

 s3Xednc

s3Xednc

协议芯片来自Weltrend伟诠,型号WT6633P。这是一款USB PD控制芯片,同时是少数几个获得高通QC4和QC4+测试认证的PD控制器,内建USB-PD物理层,Type-C线缆检测,内置稳压器,电压电流监控功能,负载开关控制。s3Xednc

 s3Xednc

s3Xednc

输出VBUS开关管来自威兆,VS3698AE,NMOS,耐压30V,导阻3mΩ,PDFN3333封装。s3Xednc

 s3Xednc

s3Xednc

 s3Xednc

威兆半导体 VS3698AE 详细资料。s3Xednc

 s3Xednc

s3Xednc

 s3Xednc

USB-A母座外套白色塑料壳绝缘,正负极加宽用于大电流快充,前端带有CC触点,用于支持PD快充。s3Xednc

 s3Xednc

s3Xednc

全部拆解完毕,来张全家福。s3Xednc

 s3Xednc

充电头网拆解总结s3Xednc

黑鲨120W星流GaN快充充电器采用PC材质阻燃外壳,搭配透明蓝色,加上线条勾勒,颠覆了传统的充电器外观设计,非常有特色。其搭配的蓝色数据线也是非常醒目的蓝色,辨识度高,也为平淡无奇的充电器带来了新的活力。s3Xednc

充电头网通过拆解发现,这款充电器内置PFC升压电路,使用矽力杰SY5072B配合纳微半导体NV6136A氮化镓功率芯片,消除大功率充电器对电网的污染。开关电源部分由安森美NCP1342和芯源MP6908A分别搭配SemiHow和威兆的MOS管组成,输出宽范围电压。输出端采用伟诠WT6633P控制输出电压,充电器支持65W PD快充全靠它。s3Xednc

充电器采用固定式插脚,和USB-A口一样都是靠侧面布置,很有小米的风格。充电器内部灌胶处理,整体的散热性能和机械强度大大加强。平面变压器两端焊接PCB,具备更好的散热性能和更高的空间利用率。充电器内置万裕与柏瑞凯电容,整体用料很不错。s3Xednc

责编:Lefeng
文章来源及版权属于充电头网,EDN电子技术设计仅作转载分享,对文中陈述、观点判断保持中立,不对所包含内容的准确性、可靠性或完整性提供任何明示或暗示的保证。如有疑问,请联系Demi.xia@aspencore.com
充电头网
数码设备充电技术及其周边配件(充电头、充电器、充电线材、移动电源及电芯、USB插排)评测、拆解。
  • 微信扫一扫
    一键转发
  • 最前沿的电子设计资讯
    请关注“电子技术设计微信公众号”
广告
热门推荐
广告
广告
EE直播间
在线研讨会
广告
广告
面包芯语
广告
向右滑动:上一篇 向左滑动:下一篇 我知道了