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拆解报告:锦鸿泰140W 2C1A三口氮化镓充电器

2023-02-07 充电头网 阅读:
深圳市锦鸿泰科技推出了一款2C1A三口氮化镓充电器,支持单口140W输出,并支持功率自动分配,满足笔记本电脑和手机的同时充电需求。这款充电器采用折叠插脚设计,便于携带与收纳。下面充电头网就对这款140W三口氮化镓充电器进行拆解,一起看看内部的用料与设计。
 

前言TCCednc

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伴随着苹果新近推出的搭载M2 Pro和M2 Max的新款16英寸MacBook Pro机型以来,进一步拓展了PD3.1 140W快充的应用,并建立起PD3.1快充生态。国内快充厂商也纷纷积极布局,推出更具竞争力的多口充电器,满足用户多个设备同时使用的需求。TCCednc

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深圳市锦鸿泰科技推出了一款2C1A三口氮化镓充电器,支持单口140W输出,并支持功率自动分配,满足笔记本电脑和手机的同时充电需求。这款充电器采用折叠插脚设计,便于携带与收纳。下面充电头网就对这款140W三口氮化镓充电器进行拆解,一起看看内部的用料与设计。TCCednc

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锦鸿泰140W氮化镓充电器开箱TCCednc

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锦鸿泰140W氮化镓充电器包装盒采用相同的风格设计,正面印有产品名称、外观以及卖点。TCCednc

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背面印有充电器参数以及相关认证信息。TCCednc

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侧面印有制造商深圳市锦鸿泰科技有限公司的地址和联系方式等信息。TCCednc

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包装内只有充电器。TCCednc

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锦鸿泰140W氮化镓充电器采用PC防火材质白色外壳,表面哑光抗指纹,整体风格简约。TCCednc

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机身采用方块造型设计,正面右下角印有产品英文名称——140W GaN QUICK CHARGER。TCCednc

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充电器配备可折叠美规插脚,可以随时收纳,携带更方便。TCCednc

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此外同侧外壳加入双翼设计,保证使用更加稳定。TCCednc

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机身侧面印有充电器参数TCCednc

型号:JT-G140TCCednc

输入:100-240V~50/60Hz 3A MaxTCCednc

输出:TCCednc

Type-C1:5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A、28V5ATCCednc

PPS:3.3-21V5A(140W Max)TCCednc

Type-C2:5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5ATCCednc

PPS:3.3-21V5A(105W Max)TCCednc

USB-A:5V3A、9V3A、10V2.25A、12V2.5A、20V1.5A(30W Max)TCCednc

Type-C1+USB-A:105W+30WTCCednc

Type-C2+USB-A:12W+12WTCCednc

Type-C1+C2:105W+35WTCCednc

Type-C1+Type-C2+USB-A:105W+12W+12WTCCednc

充电器可过CCC、FCC、CB、CE等安规认证,通过了VI级能效认证。TCCednc

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输出端配备2C1A三个USB接口,均为红色胶芯,不过接口旁都印有标识,方便区别使用。TCCednc

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测得充电器机身高度为75.39mm。TCCednc

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宽度为75.42mm。TCCednc

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厚度为28.47mm。TCCednc

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和苹果140W氮化镓充电器对比,体积稍小一点。TCCednc

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充电器拿在手上的大小直观感受。TCCednc

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另外测得这款充电器净重约为319g。TCCednc

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使用ChargerLAB POWER-Z KM003C实测Type-C1接口支持FCP、SCP、AFC、QC3+/5、PD3.1、PPS快充协议。TCCednc

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PDO报文方面,具备5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A、28V5A五组固定电压,以及3.3-21V5A一组PPS电压档位。TCCednc

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测得Type-C2接口支持FCP、SCP、AFC、QC3+/5、SFCP、PD3.0、PPS快充协议。TCCednc

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并且具备5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A五组固定电压,以及3.3-21V5A一组PPS电压档位。TCCednc

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最后测得USB-A口支持FCP、SCP、AFC、QC3.0、SFCP快充协议。TCCednc

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锦鸿泰140W氮化镓充电器拆解TCCednc

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看完了这款充电器的开箱和测试,下面就进行拆解,一起来看看内部的设计和用料吧。TCCednc

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首先沿外壳接缝拆开充电器外壳,盖板内部粘贴铜片加强散热。TCCednc

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充电器采用灌封工艺,外壳与PCBA模块之间通过灰色导热灌封胶填充。TCCednc

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从外壳内部取出PCBA模块,在PCBA模块背面也采用铜片加强散热。TCCednc

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在PFC升压电感和变压器上粘贴一块导热垫,用于将热量传导至侧面盖板。TCCednc

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使用游标卡尺测得PCBA模块长度约为70.4mm。TCCednc

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PCBA模块高度约为70.39mm。TCCednc

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PCBA模块厚度约为20.36mm。TCCednc

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PCBA模块输入端焊接小板,折叠插脚通过导线焊接连接供电。TCCednc

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PCBA模块正面一览,其中左侧垂直焊接的小板焊接保险丝,共模电感和安规X2电容,中间位置为PFC升压电感,在PFC升压电感右侧下方是LLC变压器。LLC变压器上方为谐振电容,谐振电感和高压滤波电容。在PFC升压电感下方小板为二次降压小板,对应三个接口输出。TCCednc

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PCBA模块背面左上角焊接一颗PFC+LLC二合一控制器,右侧焊接两颗LLC开关管,依次焊接PFC开关管和整流管,最右侧是三颗并联的整流桥。在PFC整流管下方是两颗贴片Y电容。左侧为输出电压反馈光耦,下方是同步整流管和同步整流控制器。TCCednc

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通过对PCBA模块正反面的观察发现,锦鸿泰这款140W氮化镓充电器采用PFC+LLC+SR开关电源架构设计,PFC进行功率因数校正,LLC电源输出固定电压。输出通过两路独立的降压电路,实现三个接口的独立快充。下面我们就从输入端开始了解整个充电器的设计和用料。TCCednc

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在充电器输入端垂直焊接一块小板,小板上面焊接输入滤波元件,充分利用空间。TCCednc

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小板正面焊接保险丝,安规X2电容和两级共模电感。TCCednc

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背面没有焊接元件。TCCednc

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输入端延时保险丝来自贝特电子,出料号932,规格为5A 250V。TCCednc

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第一级共模电感采用漆包线和绝缘线绕制。TCCednc

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安规X2电容来自东莞成希,规格为0.33μF。TCCednc

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第二级共模电感采用磁环绕制。TCCednc

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输入端三颗WRLSB80M整流桥来自深圳市沃尔德实业有限公司,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+。TCCednc

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沃尔德 WRLSB80M 资料信息。TCCednc

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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。TCCednc

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侧面高压滤波电容,薄膜滤波电容和滤波电感特写。TCCednc

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两颗薄膜滤波电容规格为1μF 450V。TCCednc

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滤波电感采用磁环绕制,外套热缩管绝缘。TCCednc

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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。TCCednc

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为主控芯片供电的滤波电容来自HRK鸿瑞凯电子,规格为35V100μF。TCCednc

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PFC升压使用芯干线氮化镓开关管,型号为XG6510B8,是一颗耐压为650V的增强型氮化镓开关管,导阻为100mΩ,具有低导通电阻和低输入电容,无反向恢复损失,支持高频运行。TCCednc

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芯干线XG6510B8采用DFN8*8封装,可用于PD快充,开关电源,PC电源,电池快充,PFC功率因数校正,LED电源以及POE电源等。TCCednc

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用于检测PFC级电流的取样电阻,采用2512封装,阻值为50mΩ。TCCednc

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PFC升压电感特写,采用胶带严密缠绕绝缘。TCCednc

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PFC整流管来自芯干线科技,型号XD6504D,是一颗耐压650V的碳化硅二极管,在135℃下的工作电流为6A,具有零反向恢复电流优势,具备正温度系数,易于并联操作,支持高速开关,具有低开关损耗以及低散热需求。TCCednc

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芯干线XD6504D采用TO252封装,适用于开关电源,PFC功率因数校正,电机驱动,牵引逆变器和充电桩等。TCCednc

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三颗并联的MLCC电容用于滤波。TCCednc

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一颗丝印S3MB的二极管用于PFC旁路,在上电时为高压电解电容充电。TCCednc

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高压滤波电容来自HRK鸿瑞凯电子,规格为420V82μF。TCCednc

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LLC半桥两颗开关管与PFC开关管同一型号,均为XG6510B8。TCCednc

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谐振电容规格为0.015μF 630V。TCCednc

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谐振电感特写,丝印JT-G140-L1。TCCednc

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变压器特写,丝印JT-G140-T1。TCCednc

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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。TCCednc

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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。TCCednc

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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TCCednc

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OR 1009 光耦特写,用于输出电压反馈。TCCednc

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同步整流控制器来自MPS,型号MP6924A,是一颗LLC同步整流控制器,具有更强的抗干扰度和快速关断功能,可兼容CCM/DCM模式。MP6924A内部集成了两个同步整流控制器,分别用于LLC两个次级线圈输出的整流应用,适用于LLC转换器同步整流应用。同时支持4.2-35V宽范围工作电压,可以适用于USB PD3.1快充140W电源设计。TCCednc

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两颗同步整流管来自谷峰,型号GT52N10D5,NMOS,耐压100V,导阻6.7mΩ,采用DFN5*6封装。TCCednc

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输出侧焊接降压小板,滤波电感和两颗输出滤波电容。TCCednc

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两颗滤波固态电容为贴片焊接,规格为330μF 35V。TCCednc

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输出滤波电感采用磁环绕制。TCCednc

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降压输出小板正面焊接协议芯片,同步降压控制器,USB-C母座和USB-A母座,左侧还焊接一颗固态电容,外套热缩管绝缘。TCCednc

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小板背面焊接两颗磁环降压电感和一颗固态电容,均外套热缩管绝缘。TCCednc

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小板前面还焊接两颗固态电容,规格为220μF 35V。TCCednc

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协议芯片采用英集芯IP2736,芯片内部集成电压基准,集成可编程的电压/电流环路控制,芯片内部集成低端电流检测,输出支持线损补偿。支持电源适配器应用的光耦反馈,支持通过I2C和FB控制的DC-DC改变输出电压,支持车充、储能电源、充电器、移动电源、电动工具等应用。TCCednc

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得益于多种反馈形式的支持,IP2736可与QR、ACF、LLC等电路架构的开关电源搭配用于PD快充,也可以与升降压电路搭配用于大功率快充车充和移动电源等应用。TCCednc

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英集芯 IP2736 详细资料。TCCednc

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剪掉降压电感,在电感下面是一颗协议芯片和对应的VBUS开关管等元件。TCCednc

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另一颗协议芯片来自英集芯,型号为IP2726,是一颗应用非常广泛的协议芯片。英集芯IP2726是一颗集成多种协议、用于USB输出端口的快充IC,支持Type-C DFP、PD2.0/3.0、PPS、QC4+、QC2.0/3.0、FCP、AFC、SCP、MTK PE+、Apple2.4A、BC1.2以及三星2A等协议。具有高集成度和丰富的功能,在应用时仅需极少的外围器件,有效减小整体方案的尺寸,降低BOM成本。TCCednc

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充电头网了解到,英集芯IP2726此前已被AUKEY 65W 1A1C氮化镓快充充电器RAVPOWER 90W双USB-C口PD快充充电器斯泰克100W双USB-C口氮化镓充电器麦多多30W 1A1C USB PD快充充电器坤兴18W USB PD3.0 PPS快充充电器等产品采用。此外,英集芯的其它系列快充芯片也获得小米、华为、三星等客户的高度认可TCCednc

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用于降压输出的同步整流降压控制器来自英集芯,型号为IP6550,是一款支持36V输入的同步降压控制器,内置NMOS管驱动,外置两个MOS管进行高效同步整流降压。IP6550通过反馈引脚调节输出电压。开关频率135KHz,输入端耐压48V,内置完善的保护功能。英集芯IP6550采用3*3mm QFN16封装,可实现简化的同步降压转换电路设计。TCCednc

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IP6550可用于车载充电器、多口适配器、智能插排、支持USB-C接口的插排以及行车记录仪应用。同步整流降压具有高转换效率,高输出电流可用于多口5V输出,搭配PD协议芯片可实现宽范围电压调节,满足USB PD3.1的应用。TCCednc

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另一路降压电路也采用英集芯IP6550同步降压控制器。TCCednc

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同步降压开关管来自锐骏半导体,型号RUH4040M2,NMOS,耐压40V,导阻为8mΩ,采用PDFN3333封装。TCCednc

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另一颗降压开关管型号相同,此外另一路降压开关管同样采用RUH4040M2。TCCednc

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两颗磁环降压电感特写。TCCednc

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USB-C1输出滤波电容来自永立,规格为220μF 35V。TCCednc

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用于USB-C2和USB-A口的输出滤波电容来自永立,规格为220μF 25V。TCCednc

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USB-C1口VBUS开关管采用锐骏半导体RUH4040M2。TCCednc

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USB-C2口VBUS开关管采用锐骏半导体RUH4040M2。TCCednc

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USB-A口VBUS开关管采用锐骏半导体RUH4040M2。TCCednc

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USB-C接口特写,过孔焊接固定,橙色胶芯不露铜。TCCednc

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USB-A接口正负极加宽设计,支持大电流快充。TCCednc

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全部拆解一览,来张全家福。TCCednc

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充电头网拆解总结TCCednc

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鸿泰这款140W氮化镓充电器采用白色外壳,折叠插脚,美观实用。充电器为主流的2C1A接口配置,USB-C1接口支持140W输出,可以满足苹果MacBook Pro笔记本电脑的快充需求,USB-C2支持100W输出,USB-A口支持30W快充,并支持功率盲插和自动功率分配,快充协议支持全面,能够满足多个设备的同时充电需求。TCCednc

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充电头网通过拆解了解到,锦鸿泰这款氮化镓充电器采用恩智浦TEA2016高集成电源芯片,用于PFC和LLC控制。PFC开关管和LLC开关管采均用芯干线XG6510B8氮化镓器件,PFC整流管采用芯干线XD6504D碳化硅二极管。输出采用两路同步降压电路,用于2C1A接口的快充输出。TCCednc

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充电器输出降压方案来自英集芯,使用一颗IP2736对应USB-C1接口输出,一颗IP2726用于USB-C2和USB-A接口输出,协议芯片搭配采用两路IP6550同步降压控制器。PCBA模块采用灌封工艺,提升导热性能和耐候性。充电器采用小板组合焊接,内部结构设计紧凑,空间利用率很高。TCCednc

责编:Ricardo
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