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拆解报告:倍思65W 2C1A氮化镓充电器

2023-11-06 充电头网 阅读:
倍思新推出了一款小方块Pro氮化镓充电器,这款充电器为固定国标插脚设计,黑色壳体,外观低调,体积小巧。下面充电头网就带来倍思这款65W氮化镓充电器的拆解,一起来看看内部的方案和用料。
 

 

前言
 
倍思新推出了一款小方块Pro氮化镓充电器,这款充电器为固定国标插脚设计,黑色壳体,外观低调,体积小巧。输出设有两个USB-C和一个USB-A接口。两个USB-C接口均支持65W输出功率,支持PPS快充,支持功率盲插和功率自动分配。
 
USB-A口也支持快充,支持30W输出功率,支持为笔记本电脑,手机和平板电脑充电,能够很好的满足新老数码产品的充电需求。下面充电头网就带来倍思这款65W氮化镓充电器的拆解,一起来看看内部的方案和用料。
 

 

倍思65W氮化镓充电器外观
 
 
产品采用了倍思新式包装,正面印有Baseus品牌、产品外观、名称以及右下角红黄区域两个卖点标识。
 
 
背面印有产品应用场景、中英文版规格参数以及商家信息。
 
 
充电器参数特写,下面到产品实物环节再详细介绍。
 
 
包装内含充电器、使用说明书、保修卡以及卡通贴纸。
 
 
充电器采用经典直板造型设计,外壳为黑色PC防火材质,腰身大部分区域磨砂处理,顶部独立外壳边缘亮面处理进行撞色点缀。
 
 
机身正面中心设计有Baseus品牌。
 
 
背面设计有65W字样,直观表明充电器最大输出功率。
 
 
充电器配备固定式国标插脚。
 
 
输入端外壳印有充电器参数
型号:CCXFK65CC
输入:110-240V~50/60Hz 1.5A Max
输出:
USB-C1/C2:5/9/12/15V3A、20V3.25A
USB-A:5V3A、9V3A、12V2.5A、20V1.5A Max
USB-C1+USB-C2:45W+20W Max
USB-C1+USB-A:45W+18W Max
USB-C2+USB-A:5V3A 15W Max
USB-C1+(USB-C2+USB-A):45W+15W Max
制造商:深圳市倍思科技有限公司
产品通过了CCC认证。
 
 
输出端配备2C1A三个USB接口,顶面边缘设计有亮面凹槽,接口旁有相应名称设计,方便用户使用。
 
 
实测充电器机身高度为59.07mm。
 
 
宽度为54.03mm。
 
 
厚度为31.99mm。
 
 
和苹果61W充电器对比,倍思这款体积优势明显。
 
 
另外测得充电器净重约为149g。
 
 
使用ChargerLAB POWER-Z KM003C测得USB-C1口支持FCP、SCP、AFC、QC3.0/4+、SFCP、PD3.0、PPS、DCP、SAM 2A、Apple 2.4A充电协议。
 
 
PDO报文显示USB-C1口还具备5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A五组固定电压档位,以及3.3-11V4A一组PPS电压档位。
 
 
测得USB-C2口兼容协议和USB-C1口的一样。
 
 
此外PDO报文也完全相同。两个USB-C口单口输出性能完全一样,支持功率盲插。
 
 
最后测得USB-A口支持FCP、SCP、AFC、QC3.0、SFCP、DCP、SAM 2A、Apple 2.4A充电协议。
 

 

倍思65W氮化镓充电器拆解
 
看完倍思这款65W小方块氮化镓充电器的外观,下面就进行拆解,一起看看内部的方案和用料。
 
 
沿壳体接缝拆下充电器输出侧面板。
 
 
PCBA模块使用黄铜散热片和导热垫加强散热。
 
 
从外壳中抽出PCBA模块,黄铜散热片缠绕高温胶带固定。
 
 
黄铜散热片与PCBA模块之间通过黑色麦拉片绝缘。
 
 
黄铜散热片通过焊接固定。
 
 
散热片侧面接缝通过高温胶带缠绕固定。
 
 
拆下黄铜散热片,PCBA模块还包裹麦拉片绝缘。
 
 
麦拉片通过胶带粘贴固定。
 
 
使用游标卡尺测得PCBA模块长度约为54.2mm。
 
 
PCBA模块宽度约为46.5mm。
 
 
PCBA模块厚度约为25.3mm。
 
 
拆下绝缘麦拉片,对应PCBA模块背面的位置粘贴导热垫散热。
 
 
灰色导热垫为PCBA模块背面元件散热。
 
 
PCBA模块与麦拉片之间的空隙被导热胶填充,加强散热效果。
 
 
充电器输出侧焊接一块小板,焊接输出USB-C和USB-A母座。
 
 
清理掉导热胶,PCBA模块正面一览,右下角焊接输入保险丝,向上焊接压敏电阻,安规X2电容,共模电感和整流桥。中间焊接高压滤波电容和差模电感,下方焊接变压器。变压器左侧焊接降压电感,与初级元件通过麦拉片绝缘,左侧焊接输出滤波电容和协议小板。
 
 
背面次级侧元件粘贴导热垫散热。
 
 
拆掉导热垫,PCBA模块背面焊接氮化镓主控芯片,氮化镓开关管,反馈光耦,同步整流控制器,同步整流管和同步降压开关管,初次级之间开槽插入麦拉片绝缘。
 
通过对PCBA模块的观察发现,倍思这款65W氮化镓快充采用反激开关电源设计,搭配同步整流,固定电压输出。输出采用两路独立的同步降压电路,实现三个接口的快充输出以及功率自动分配。下面我们就从输入端开始了解整个充电器的设计和用料。
 
 
PCBA模块输入端一览,焊接保险丝,绿色NTC热敏电阻,蓝色压敏电阻,安规X2电容和共模电感。右侧整流桥小板被导热垫覆盖。
 
 
输入端延时保险丝来自贝特电子,出料号932,规格为3.15A 250V。
 
 
NTC热敏电阻来自至敏,型号1R5D9,用于抑制上电的浪涌电流。
 
 
压敏电阻来自东莞成希,规格为10D681K,用于吸收浪涌。
 
 
安规X2电容也来自东莞成希,规格为0.1μF。
 
 
共模电感采用漆包线和绝缘线绕制,底部焊接绝缘支架。
 
 
焊接整流桥的小板粘贴导热垫加强散热。
 
 
小板背面大面积露铜加强散热。
 
 
小板正面焊接一颗整流桥。
 
 
整流桥来自深圳市沃尔德实业有限公司,型号WRLSB80M,这款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+。
 
 
PCBA模块侧面焊接高压滤波电容和差模电感。
 
 
高压滤波电容来自昱光电子,规格为33μF 400V。
 
 
高压滤波电容规格为27μF 400V。
 
 
还有一颗规格为22μF 400V。总滤波电容规格为115μF。
 
 
差模电感外套热缩管绝缘。
 
 
主控芯片采用茂睿芯MK2697A,这是专为PD/快充应用优化的QR  PWM控制器。其很宽的VCC工作电压范围(9V-90V)可以使其覆盖PD/PPS从3.3V-23V的输出范围而不需要使用额外的绕组或者线性降压电路。
 
MK2697是针对于能效要求,由于PD/快充有多个不同的输出电压,因此采用了自适应的多模式。其在不同负载以及不同输出下,调整工作于DCM/QR。 在轻载时则会工作于burst模式,以提升效率。
 
MK2697A提供了全面的保护功能,有输出OVP,OPP,VCC OVP,BROWN-IN/OUT,还提供了副边SR短路保护, PIN脚OPEN/SHORT保护等。
 
 
茂睿芯 MK2697A 资料信息。
 
充电头网拆解了解到,采用茂睿芯快充方案的还有华科生迷你33W快充倍思20W 1A1C快充充电器爱莎瓦特65W 2A1C氮化镓快充air-J 18W 1A1C快充充电器等产品采用。
 
 
氮化镓开关管来自英嘉通,型号IGC6021E,是一颗耐压650V,导阻250mΩ的氮化镓开关管,采用高可靠的级联结构,栅极耐压±20V,可使用传统的控制器和栅极驱动器,具有出色的抗干扰能力,易于使用。
 
IGC6021E具有极低的反向恢复电荷,具有快速开关能力,支持高频开关和低损耗,有效提高能效,适用于快充,AC-DC转换,图腾柱PFC以及大功率适配器使用。
 
 
英嘉通 IGC6021E 资料信息。
 
充电头网拆解了解到,英嘉通的碳化硅二极管已被瑞吉达100W氮化镓充电器倍思130W 2C1A氮化镓充电器等产品采用。
 
英嘉通半导体有限公司聚焦于氮化镓(GaN)功率器件,碳化硅(SiC)功率器件和GaN射频等第三代化合物半导体的研发和销售,产品被广泛应用于新能源、智能终端和5G通信等领域,公司组建了一支由华为、中兴、国内外知名科研院所工作多年的团队,技术背景强和产品市场经验丰富。目前已经获得国内多家知名投资机构的融资,国家高新技术企业,累计获得各项专利70多件,苏州潜在独角兽企业。
 
 
4颗1Ω电阻并联,用于检测初级电流。
 
 
PCBA模块另一侧焊接变压器,变压器涂胶填充加固。
 
 
变压器采用ATQ23磁芯,严密缠绕胶带绝缘。
 
 
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TMY1471M。
 
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。
 
 
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
 
 
另一颗直插蓝色Y电容特写。
 
 
亿光 EL1019光耦用于输出电压反馈。
 
 
同步整流控制器丝印IBHJN,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。
 
 
同步整流管来自华瑞微,型号HRG100N068GL,是一颗耐压100V的NMOS,导阻6.3mΩ,采用DFN5*6-8L封装。
 
 
输出侧焊接协议小板和滤波固态电容。
 
 
输出滤波电容来自江海,规格为560μF 25V。
 
 
协议小板正面焊接USB-C母座和USB-A母座,还焊接两颗降压主控芯片和对应的VBUS开关管以及一颗功率自动控制的MCU。
 
 
USB-C和USB-A母座过孔焊接固定,对应降压主控芯片的背面过孔露铜增强散热。
 
 
降压芯片来自智融科技,型号SW3516P,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,参数和规格均与智融SW3516H相同。
 
SW3516P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。
 
 
智融 SW3516P 详细资料。
 
 
降压开关管来自智融科技,型号SWT40N45。
 
 
另一路同样采用智融SW3516P降压芯片。
 
 
降压开关管来自智融科技,型号SWT40N45。
 
 
降压电感外套热缩管绝缘。
 
 
输出滤波电容规格为220μF 25V。
 
 
输出VBUS开关管来自ST先科,丝印TM303N063LS。
 
 
另一颗型号为WTM403N095LS,是一颗耐压30V的双NMOS,导阻10.2mΩ,采用DFN3030封装。
 
 
用于输出功率自动分配的MCU来自芯海科技,型号CSU32P10,是一颗内置12位ADC的8位MCU,内部集成振荡器,支持2.4~5.5V工作电压,采用MSOP10封装。
 
 
芯海科技 CSU32P10 资料信息。
 
充电头网拆解了解到,芯海 CSU32P10 此前还被倍思67W 2C1A+HDMI多功能氮化镓桌面充摩米士40W双USB-C快充充电器闪极100W 3C1A氮化镓充电器等产品采用。
 
 
USB-C母座采用过孔焊接固定,橙色胶芯不露铜。
 
 
USB-A母座也采用橙色胶芯。
 
 
全部拆解一览,来张全家福。

 

充电头网拆解总结
 
倍思这款小方块Pro充电器采用方块造型设计,配有国标固定插脚,黑色壳体,小巧低调。充电器具备2C1A三个接口,三个接口均支持快充。两个USB-C接口均支持65W输出,USB-A口支持30W输出功率,支持功率自动分配功能,能够满足手机和笔记本电脑同时充电需求。
 
充电头网通过拆解了解到,倍思这款充电器采用多块PCB组合焊接,充分利用空间,减小体积。内部使用茂睿芯MK2697搭配英嘉通IGC6021E氮化镓开关管,MPS MP6908A搭配华瑞微HRG100N068GL同步整流管。
 
输出采用两路智融SW3516P降压芯片,并使用芯海科技CSU32P10 MCU进行功率自动分配控制。内部高压滤波电容来自昱光电子,输出滤波电容来自江海,PCBA模块粘贴导热垫,并包裹黄铜散热片,充电器内部做工和用料都很扎实,降低长时间满载使用温升。
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