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拆解报告:绿联100W智充魔盒Pro(3C1A)氮化镓插座

2022-05-25 充电头网 阅读:
绿联推出的100W 智充魔盒 Pro,在插座内部内置了100W氮化镓快充模块,配备了3C1A四个输出接口,满足笔记本供电或多台手机同时快充需求,无需连接多个充电器。下面充电头网就对绿联这款智充魔盒进行拆解,展示内部的设计和做工。

前言TSoednc

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现代主流的插线板,通常只有三个插孔,就算是自带USB-C快充,也只是支持20W功率,对笔记本来说完全不能满足需求,需要另外连接一个大功率充电器才能使用,体积较大的同时还影响了整体的美感。TSoednc

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而绿联推出的100W 智充魔盒 Pro,则在插座内部内置了100W氮化镓快充模块,配备了3C1A四个输出接口,满足笔记本供电或多台手机同时快充需求,而无需连接多个充电器。下面充电头网就对绿联这款智充魔盒进行拆解,展示内部的设计和做工。TSoednc

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绿联100W 智充魔盒 Pro开箱TSoednc

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这款产品的包装盒延续了智充魔盒系列风格设计,正面印有UGREEN绿联品牌、100W智充魔盒Pro名称以及外观图。TSoednc

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侧面印有产品四大特点信息:不只是排插,亦是空间艺术品;小家电、手机、平板、笔记本皆可满足;符合新国标、儿童保护安全门、PC阻燃外壳;不同设备所需电流,智能匹配,充电不伤机。TSoednc

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背面还有产品正背面外观图以及参数、商家信息等,还贴有防伪标签。TSoednc

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产品参数特写,下面再一起详细介绍。TSoednc

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包装内全部东西一览,包括插座以及使用说明书。TSoednc

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绿联100W智充魔盒Pro设计风格和此前拆过的绿联30W智充魔盒Life很接近,立体机身充分利用空间,整体小巧不占用桌面太多地方。新颖的外观很像小音箱,甚至可以充当桌面饰品。TSoednc

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插头上印有UGREEN品牌logo。TSoednc

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两侧设有小凹面,方便用户插拔。TSoednc

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内侧可以了解到输入规格为10A 250V~,通过了CCC认证。TSoednc

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线缆与机身交界处做了抗弯折设计。TSoednc

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插座机身正面喷刷银色涂料,金属质感十足。另外正面印有UGREEN品牌logo,并设有电源键、指示灯以及3C1A四个USB接口,并配有USB-C1/2/3、USB-A、电脑、手机等区别标识,方便用户区分使用。TSoednc

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电源键特写,轻触式按压设计。TSoednc

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电源键上方设有一颗LED指示灯,提示用户是否已经通电。TSoednc

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C1和C2口特写,均为黑色胶芯,接口旁印有笔电标识,表明这两个接口可用来充笔电设备,并支持功率盲插。TSoednc

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C3口特写,也是黑色胶芯。TSoednc

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USB-A口紫色胶芯,这两个接口相对来说最大输出功率更小些,适合用于充手机设备。TSoednc

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背面设有两个3+2新国标AC插口,外壳上印有智充魔盒 Pro以及MAX 2500W,表明产品最大承载功率。TSoednc

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插孔特写,内置安全门防止异物进入。TSoednc

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机身顶部也有一个双脚AC插孔。TSoednc

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插孔特写,内部也设有安全门。TSoednc

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机身一端设有100字样,表示产品支持最大100W快充。TSoednc

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底部两侧贴有防滑胶垫,之间的外壳上印有产品参数信息。TSoednc

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插座参数特写TSoednc

型号:CD270TSoednc

技术参数:2500W MAX 10A MAX 250V~TSoednc

USB输入:100-240V~50/60Hz 1.5A MAXTSoednc

USB-C1/C2输出:5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A、3.3-21V3A,100W MAXTSoednc

USB-C3输出:5V3A、9V2.5A、12V1.88A、3.3-5.9V3A、3.3-11V2A,22.5W MAXTSoednc

USB-A输出:4.5V5A、5V4.5A、5V3A、9V2A、12V1.5A,22.5W MAXTSoednc

USB输出总功率:100W MaxTSoednc

制造商:中山市宝利金电子有限公司TSoednc

监制商:深圳市绿联科技股份有限公司TSoednc

产品已经通过了3C认证。TSoednc

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实测产品总长度约为181cm。TSoednc

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机身长度约为126.42mm。TSoednc

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高度为71.12mm。TSoednc

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厚度为54.76mm。TSoednc

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产品净重约为573g。TSoednc

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接通电源按下电源键,指示灯亮白光。使用ChargerLAB POWER-Z KT002测得USB-C1口支持QC2.0/3.0、AFC、FCP、PE2.0、PD3.0和PPS快充协议。TSoednc

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此外还具备5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A五组固定电压档位,以及3.3-21V3A一组PPS电压档位。TSoednc

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另外测得C2口输出协议和C1口的一样。TSoednc

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PDO报文也完全相同,C1和C2口均支持最大100W快充,支持功率盲插使用方便。TSoednc

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测得USB-C3口同样支持QC2.0/3.0、AFC、FCP、SCP、PE2.0、PD3.0、PPS丰富快充协议。TSoednc

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并且具备5V3A、9V2.44A、12V1.83A、15V1.47A四组固定电压档位,以及3.3-5.9V3A和3.3-11V2A两组PPS电压档位。TSoednc

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最后测得USB-A口支持QC2.0/3.0、AFC、FCP、SCP、PE2.0快充协议。这款插座四个USB接口整体兼容性很好。TSoednc

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绿联100W 智充魔盒 Pro拆解TSoednc

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对绿联100W智充魔盒Pro有了基本了解后,下面继续对其进行拆解,一起来看看产品的用料做工。TSoednc

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首先取下插脚侧卡扣固定的盖板,露出固定另外一面的螺丝孔。TSoednc

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机身两侧螺丝孔为固定另一面的盖板。TSoednc

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拧开螺丝取下盖板,露出快充侧的PCBA模块。TSoednc

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盖板共通过六根螺丝固定,盖板内部还有隔离板,将电源模块和输出小板隔离开。TSoednc

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电源按钮特写,塑料支架起到固定和回弹作用。TSoednc

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上方的输出小板水平焊接,使用螺丝固定在壳体内部,上方焊接USB-C母座和滤波电容以及降压电感等。TSoednc

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拧开螺丝取下输出小板,小板背面还有一片绝缘片,与交流电路隔离。TSoednc

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绝缘片下面是插座模块的交流接线,采用焊接连接。TSoednc

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一块泡棉用于支撑绝缘片。TSoednc

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交流输入的火线和零线连接到电源模块上,由电源模块控制插座开关,地线直接与插座模块连接。TSoednc

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剪断导线,取出插座内部的电源模块和降压小板。电源模块横置在插座底部,散热片采用绝缘胶带固定。TSoednc

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插座底部空间用于容纳电源模块。TSoednc

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电源模块与降压小板一览,中间采用多根导线连接。TSoednc

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电源开关按钮通过插接件连接到电源模块上。TSoednc

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电源模块的输出线套磁环,连接到降压小板上。TSoednc

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电源模块输出导线特写。TSoednc

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热敏电阻导线套热缩管绝缘,检测电源模块变压器温度,用于过热保护功能。TSoednc

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输出导线焊接到降压小板上,由小板上的降压电路,根据负载的需求调节输出电压。TSoednc

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通过观察发现,绿联100W智充魔盒Pro采用独立的电源模块,固定电压输出,由降压输出小板根据负载需求,调节输出电压,与常见的多口快充原理相同。下面我们首先从电源模块开始了解这款产品的电路设计。TSoednc

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电源模块背面一览,散热片焊接固定,并缠绕胶带扎紧。TSoednc

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使用游标卡尺测得电源模块长度约为112.03mm。TSoednc

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宽度约为47.2mm。TSoednc

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厚度约为25.71mm。TSoednc

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拆下电源模块的散热片,内部变压器打胶固定到黑色隔离片上,通过散热片散热。TSoednc

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电源模块正面一览,可以看出电源模块为PFC+LLC拓扑,输出固定电压为输出降压小板供电。右下角为控制插座供电的继电器。TSoednc

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检测变压器温度的热敏电阻和控制插座开关的红色导线。TSoednc

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控制插座模块供电的继电器特写,来自汇龙仓,线圈电压为24V,触点电流16A。TSoednc

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焊掉所有连接导线后,电源模块一览,左侧为交流输入,右侧为直流输出,元器件排列紧密。TSoednc

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电源模块背面一览,焊接一颗PFC+LLC二合一控制器,PFC开关管,PFC整流管,LLC开关管和次级同步整流电路。电源模块固定电压输出,为二次降压小板供电,下面我们就从输入端开始,了解各个器件的信息。TSoednc

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电源输入端一览,焊接NTC热敏电阻,共模电感,X电容,整流桥以及Y电容等器件。TSoednc

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输入端延时保险丝来自赛尔特,规格为3.15A 250V,用于在电路出现异常时切断电源,防止故障扩大。TSoednc

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NTC热敏电阻来自时恒电子,型号为MF72,1.5D11,冷态电阻1.5Ω,串联在电路中用于抑制上电时的浪涌电流。TSoednc

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第一级共模电感使用绝缘线和漆包线绕制。TSoednc

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两颗安规X2电容容量均为0.47μF,与铜带绕制的共模电感组成EMI滤波电路。交流输入经过EMI电路滤波后,送入整流桥进行整流。TSoednc

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整流桥来自迪一电子,GBL610G,耐压1000V,6A。将交流电整流成脉动直流电输出。TSoednc

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整流桥输出的脉动直流电通过两颗CBB21薄膜电容和电感滤波后为PFC电路供电,电容规格为0.47μF 450V。TSoednc

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滤波电感特写,使用磁环绕制。TSoednc

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充电器初级PWM主控芯片采用NXP恩智浦TEA2016AAT,一颗芯片内置LLC控制器和PFC控制器,内置数字架构控制,简化了设计的同时减少外围元件数量,芯片内置多重完善的保护功能,集成度非常高。TSoednc

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PFC升压开关管来自纳微,是一颗氮化镓功率芯片,型号NV6125,内部集成氮化镓开关管、氮化镓驱动器以及逻辑电路,应用简单。NV6127采用QFN6*8mm封装,散热性能升级,175mΩ导阻,内置驱动器支持10-30V供电。最高支持2MHz开关频率。TSoednc

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纳微半导体NV6125详细资料。TSoednc

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充电头网了解到,采用该芯片的还有OPPO新款65W超级闪充氮化镓充电器联想thinkplus 65W氮化镓口红电源Pro联想90W闪充双口氮化镓充电器、thinkplus65W氮化镓快充鸿达顺65W 2C1A氮化镓快充等多款产品。此外纳微其它型号氮化镓功率芯片还被雷柏65W GaN快充小米GaN充电器Type-C 65W、OPPO 50W饼干氮化镓快充贝尔金68W双C口GaN充电器等数十款产品采用。TSoednc

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80mΩ合金电阻,采用2512封装,用于检测PFC开关管电流。TSoednc

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PFC升压电感特写,标注了支持100W输出功率。TSoednc

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PFC整流管来自华润微,型号为CRXL06D065G1,是一颗650V耐压的碳化硅二极管,155℃工作电流6A,采用TO252封装。TSoednc

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ES3J二极管,用于PFC级旁路,电源上电时通过旁路二极管为滤波电容充电。TSoednc

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用于抑制高频干扰的磁珠。TSoednc

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高压滤波电容来自CapXon丰宾,82μF450V,用于PFC升压输出滤波。TSoednc

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LLC开关管来自力宏微,型号为LH65R170,是一颗耐压650V的超结MOS,导阻为170mΩ,采用DFN8*8封装。TSoednc

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PCB输出侧一览,焊接有变压器和滤波电容等。TSoednc

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谐振电容规格为0.033μF 630V。TSoednc

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谐振电感特写,采用利兹线绕制。TSoednc

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LLC变压器特写。TSoednc

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用于输出电压反馈的EL1018光耦。TSoednc

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蓝色Y电容特写。TSoednc

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同步整流管来自力宏微,和初级开关管同一品牌,型号为LH160N06S,NMOS,耐压65V,导阻2.8mΩ,采用DFN5*6封装。TSoednc

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次级同步整流控制器采用恩智浦TEA1995T,其内置两个驱动器用于LLC架构开关电源的同步整流,外围元件精简。TSoednc

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输出滤波电容来自丰宾,PS系列,820μF 25V,两颗并联。TSoednc

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输出滤波电感,采用漆包线和绝缘线双线并绕。TSoednc

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接收降压输出模块上的按键信号,控制插座继电器吸合的辉芒微单片机。TSoednc

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至此,以上是AC-DC电源模块的拆解,下面是降压输出模块的拆解。TSoednc

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输出降压小板正面一览,有两个磁环电感对应USB-C1和USB-C2接口。TSoednc

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背面磁环电感为USB-C3和USB-A口降压输出,共3路独立的二次降压电路。TSoednc

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输入端滤波电感,采用双色漆包线并绕在磁环上。TSoednc

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直流输入通过磁环电感和固态电容滤波。电容来自丰宾,PX系列,220μF 25V。下面两颗用于USB-C1接口输出滤波。TSoednc

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其中C1和C2口降压电路器件完全相同,降压协议IC均为智融SW3516H。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。TSoednc

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SW3516H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。TSoednc

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充电头网通过拆解发现,SW3516H还被华硕65W 2C1A氮化镓充电器努比亚65W氘锋三口氮化镓快速充电器雷柏65W GaN快充绿联65W 4C口氮化镓快充充电器联想90W闪充双口氮化镓充电器鸿达顺120W四口2C2A快充等多款产品采用,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TSoednc

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降压开关管来自恒泰柯,型号为HTM040N03P,NMOS,耐压30V,导阻3.5mΩ,DFN3.3*3.3封装,两颗组成半桥用于同步降压。TSoednc

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USB-C1输出VBUS开关管同样来自恒泰柯,型号HTM040N03P。TSoednc

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降压磁环电感外套热缩管绝缘。TSoednc

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USB-C2口降压主控芯片为SW3516H。TSoednc

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USB-C2口降压开关管来自恒泰柯,型号为HTM040N03P。TSoednc

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USB-C2输出VBUS开关管同样来自恒泰柯,型号HTM040N03P。TSoednc

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左侧两颗滤波电容用于USB-C3和USB-A接口滤波,右侧两颗用于电源输入滤波,规格均为150μF 25V。TSoednc

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USB-C3与USB-A口降压主控芯片为SW3516H。TSoednc

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USB-C3与USB-A口降压开关管来自恒泰柯,型号为HTM040N03P。TSoednc

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用于USB-C3和USB-A口的VBUS管,采用威兆半导体VS3622DE,是一颗双NMOS,耐压30V,导阻10mΩ,支持5V逻辑电压驱动,采用PDFN3333封装。TSoednc

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充电头网拆解了解到,威兆MOS管广泛应用在充电器、无线充、车充、充电宝、储能电源等各个方面,并被华为小米紫米三星OPPOVIVO魅族努比亚倍思公牛网易智造等知名品牌的数十款产品采用,产品质量获得客户一致认可TSoednc

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两颗R005电阻用于USB-A和USB-C3接口输出电流检测。TSoednc

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用于控制各个接口智能功率分配的单片机,来自辉芒微。TSoednc

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白色LED电源指示灯特写。TSoednc

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USB-C1母座特写,黑色胶芯不露铜。TSoednc

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USB-C2母座特写。TSoednc

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USB-C3母座特写。TSoednc

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USB-A母座特写,紫色胶芯,正负极加宽设计,支持大电流输出。TSoednc

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电源开关按键特写。TSoednc

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按键插座的连接器,连接到电源模块上,控制插座输出。TSoednc

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全部拆解完毕,来张全家福。TSoednc

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充电头网拆解总结TSoednc

绿联100W 智充魔盒 Pro采用模块化设计,立体结构,具有两个3+2新国标插孔,和一个2孔插孔,均内置安全门,确保日常使用安全。同时配备3C1A四个USB接口,能够同时为7台设备供电,功能全面。TSoednc

充电头网通过拆解了解到,绿联100W 智充魔盒 Pro采用模块分区方案,AC-DC电源使用独立模块,与USB输出小板分开,同时AC插座也是独立的模块组成,功能独立互不干扰。其中AC-DC电源模块采用恩智浦TEA2016二合一控制器,PFC级使用纳微NV6125氮化镓功率芯片和华润微CRXL06D065G碳化硅二极管。TSoednc

LLC开关管和同步整流管均来自力宏微,电源固定电压输出,为降压小板供电。小板采用三路独立降压电路,使用智融SW3516H进行协议降压控制,搭配恒泰柯开关管,使用一颗辉芒微的MCU进行智能功率分配。电源模块采用知名品牌丰宾电容滤波,整体用料扎实可靠。TSoednc

绿联100W智充魔盒Pro无论在外观设计还是内部做工都有一个不错的水准,同时也能看到绿联对这款产品确实是下了功夫,让其在这个产品品类里面有属于绿联自己的特色。TSoednc

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