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拆解报告:贝尔金108W 2A2C氮化镓桌面充电器

2023-11-21 充电头网 阅读:
充电头网拿到贝尔金一款108W的多口氮化镓充电器,这款充电器具备2C2A四个接口,USB-C口支持96W输出,双口同时使用时为65+30W输出,USB-A口为5V输出。下面就带来这款充电器的拆解,看看内部的做工用料。  
 

前言3jHednc

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多口充电器能够同时为多个设备快充,免去使用多个单口充电器的麻烦,一个多口充搞定手机、笔记本电脑和耳机充电,从而成为办公室的常客。充电头网拿到贝尔金一款108W的多口氮化镓充电器,这款充电器具备2C2A四个接口,USB-C口支持96W输出,双口同时使用时为65+30W输出,USB-A口为5V输出。下面就带来这款充电器的拆解,看看内部的做工用料。3jHednc

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贝尔金108W氮化镓桌面充外观3jHednc

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贝尔金这款桌面充电器是很标准的长方体造型,采用PC防火材质塑料外壳,通体白色。3jHednc

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机身底部印有产品详细规格参数。3jHednc

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贝尔金桌面充电器参数特写3jHednc

型号:WCH010vf3jHednc

输入:100-240V~50/60Hz 2A3jHednc

单口输出:3jHednc

USB-C1:5V3A、9V3A、15V3A、20.5V4.7A3jHednc

多口输出:3jHednc

USB-C1:5V3A、9V3A、15V3A、20V3.25A、20.5V4.7A3jHednc

USB-C2:5V3A、9V2A、15V2A、20V1.5A3jHednc

USB-A1+USB-A2:5V2.4A3jHednc

USB-C1+USB-A1/2:108.35W3jHednc

这款桌面充电器通过了CE、EAC、CP认证,以及VI级能效认证。3jHednc

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此外四端设有凸起防滑胶垫,防滑同时可以避免磨损铭牌。3jHednc

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输入端采用8字供电插口。3jHednc

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输出端配备2A2C四个USB接口,接口旁都印有相应的输出功率标识。3jHednc

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测得贝尔金这款桌面充机身长度为98.41mm3jHednc

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宽度为79.86mm。3jHednc

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厚度为30.68mm。3jHednc

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另外测得其净重约为327g。3jHednc

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使用ChargerLAB POWER-Z KM003C测得充电器USB-C1口支持PD3.0、DCP充电协议。3jHednc

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PDO报文显示USB-C1口还具备5V3A、9V3A、15V3A、20V3A四组固定电压档位,铭牌上的20.5V4.7A作为特殊档位没有测出来。3jHednc

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测得USB-C2口支持PD3.0、DCP充电协议。3jHednc

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并且具备5V3A、9V3A、15V2A、20V1.5A四组固定电压档位。3jHednc

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测得两个USB-A口都只支持Apple 2.4A充电协议。3jHednc

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贝尔金108W氮化镓桌面充拆解3jHednc

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看完了贝尔金这款氮化镓桌面充的外观,下面就进行拆解,看看内部的用料和做工。3jHednc

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首先沿接缝撬开超声波焊接和卡扣固定的上盖。3jHednc

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上盖内部粘贴石墨导热贴。3jHednc

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PCBA模块覆盖黄铜散热片。3jHednc

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PCBA模块使用螺丝固定。3jHednc

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拆下固定螺丝,取出PCBA模块。3jHednc

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外壳内部也粘贴石墨导热贴。3jHednc

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PCBA模块正反面均覆盖散热片,并通过卡扣固定。3jHednc

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散热片侧面通过卡扣结构固定。3jHednc

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黄铜散热片通过焊接固定在PCB上。3jHednc

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使用游标卡尺测得PCBA模块长度约为89.48mm。3jHednc

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PCBA模块宽度约为73.31mm。3jHednc

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PCBA模块厚度约为25.44mm。3jHednc

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拆下PCBA模块两侧的散热片,内层涂有导热胶与绝缘麦拉片接触。3jHednc

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使用游标卡尺测得黄铜散热片厚度约为0.5mm。3jHednc

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PCBA模块与绝缘麦拉片之间涂有白色导热胶,利用外壳铜片进行散热。3jHednc

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变压器和散热片涂有白色导热胶。3jHednc

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PCBA模块背面也涂有导热胶,为发热元件散热。3jHednc

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PCBA模块正面一览,右侧为交流输入插座,右上角为PFC升压电感,紧贴的散热片为PFC开关管散热,下方的散热片为整流桥散热。左侧的长条型散热片为碳化硅二极管散热,在散热片下方是初级滤波电容。在散热片左侧是变压器和输出小板。3jHednc

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PCBA模块背面焊接PFC控制器,反激控制器和氮化镓开关管,在左侧焊接反馈光耦,同步整流管和同步整流控制器。3jHednc

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通过对充电器PCBA模块的观察发现,贝尔金这款108W氮化镓充电器内置PFC电路进行功率因数校正,并采用两路反激开关电源宽电压输出。反激开关电源采用纳微氮化镓功率芯片,其中一路用于65W USB-C1输出,另外一路用于30W USB-C2输出。USB-A口采用南芯同步降压转换器进行降压,固定5V输出。下面我们就从输入端开始了解整个充电器的设计和用料。3jHednc

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充电器输入端一览,焊接电源插座,保险丝,共模电感和安规X2电容。3jHednc

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输入端八字线插座规格为2.5A 250V~。3jHednc

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输入端保险丝来自贝特电子,出料号936,规格为3.15A 250V。3jHednc

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拆下整流桥的散热片开始观察元件。3jHednc

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第一级共模电感采用漆包线和绝缘线绕制。3jHednc

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安规X2电容来自东莞成希,规格为0.68μF,在左侧是热缩管包裹的NTC热敏电阻。3jHednc

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焊接取下第二级共模电感。3jHednc

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整流桥与散热片之间涂有导热胶。3jHednc

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整流桥型号D8KB8,规格为8A 800V。3jHednc

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整流桥后面是薄膜滤波电容和滤波电感。3jHednc

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PFC开关管和整流管分别固定在不同的散热片上。3jHednc

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PFC控制器焊接在PCBA模块背面,来自安森美,型号NCP1607B,采用临界导通模式,具备多种安全保护功能,采用SO8封装。3jHednc

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PFC开关管来自华虹挚芯,型号HPC60R140B,是一颗140mΩ导阻,耐压600V的超结NMOS,采用TO220F封装。3jHednc

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PFC升压开关管来自泰科天润,型号G3S06505H,是一颗耐压650V 5A的碳化硅二极管,采用TO220F封装。3jHednc

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高压滤波电容使用两颗并联,透过缝隙可以看到耐压为420V。3jHednc

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两颗电容容量均为47μF。3jHednc

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由于内部两路开关电源用料完全相同,节省篇幅只选取一路进行介绍。3jHednc

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主控芯片采用安森美NCP1342,这是一颗高频反激准谐振初级PWM控制器,内置主动X2电容放电、支持宽范围Vcc供电、支持外接热敏电阻进行过热保护和多重完善的保护功能。3jHednc

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初级开关管采用纳微NV6115氮化镓功率芯片,该芯片为高频软开关拓扑优化。内置独立的驱动器以及复杂的逻辑控制电路,支持5-15V的宽范围逻辑信号输入。内置170mΩ导阻、耐压650V的氮化镓开关管,支持2MHz开关频率。采用5*6mm QFN封装,节省面积。纳微通过将驱动器和氮化镓开关管以及逻辑电路集成在一个封装中,实现了高集成度,高可靠性的氮化镓功率芯片设计。3jHednc

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纳微半导体 NV6115 详细资料。3jHednc

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充电头网通过拆解了解到,纳微GaNFast功率芯片此前已被OPPO 50W饼干氮化镓快充、RAVPOWER 65W 1A1C氮化镓快充充电器小米65W USB PD 氮化镓充电器SlimQ 65W氮化镓USB PD快充充电器1A1CAnker PowerCore Fusion PD超极充、RAVPower 45W GaN PD充电器、倍思65W氮化镓充电器、ROxANNE 66W氮化镓USB PD双口快充充电器等产品采用,获得市场高度认可。3jHednc

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其中一路变压器采用胶带严密缠绕绝缘。3jHednc

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另一路变压器磁芯缠绕铜箔屏蔽,并缠绕胶带绝缘,打胶固定。3jHednc

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两颗EL1019光耦用于输出电压反馈调节。3jHednc

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两颗蓝色Y电容采用胶水固定。3jHednc

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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TMY1221K。3jHednc

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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。3jHednc

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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3jHednc

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次级同步整流控制器来自安森美,型号NCP4306,支持DCM和CCM反激,QR反激,正激以及半桥LLC同步整流。支持最高1MHz开关频率,驱动器具备高精度5V驱动电压钳位,可用于氮化镓同步整流管。3jHednc

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同步整流管来自Techcode泰德,型号TDM3750,是一颗耐压120V的NMOS,导阻为5.8mΩ,采用DFN5*6封装。3jHednc

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在输出端焊接滤波电容和协议小板。3jHednc

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其中两颗滤波电容规格为470μF 25V。3jHednc

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另外一侧焊接三颗滤波电容和降压电感。3jHednc

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降压转换器来自南芯科技,型号SC8103,是一颗高效率的同步降压变换器,输入电压从4.6V到36V,通过设置分压电阻来调节输出电压;它还提供高精度的输出电流限制,当输出电流达到设定电流极限时,变频器进入恒流模式,输出功率可以通过一个电阻编程为18W,恒功率(CP)控制使其很容易满足QC3.0的功率要求。3jHednc

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南芯科技 SC8103 资料信息。3jHednc

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输出滤波电容规格为330μF 25V,三颗并联。3jHednc

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协议小板上焊接协议芯片和VBUS开关管以及取样电阻。3jHednc

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协议芯片来自耕源,型号CY2332,是一颗高度集成的USB PD快充控制器,其通过了USB-IF PD3.0/PPS认证,支持高通QC4/4+快充协议。主固件存储器为单次编程,系统配置存储器支持多次编程。支持使用NMOS进行VBUS控制,支持e-Marker线缆,适用于USB PD快充。3jHednc

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全部拆解一览,来张全家福。3jHednc

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充电头网拆解总结3jHednc

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贝尔金这款108W氮化镓多口充电器采用白色机身设计,美观大方。充电器具备2C2A接口,两个USB-C接口均支持快充,满足笔记本电脑供电需求,两个USB-A口可以满足耳机和小风扇等低功率设备供电,方便实用。3jHednc

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充电头网通过拆解了解到,贝尔金这款充电器采用PFC+反激开关电源架构,采用安森美NCP1607B PFC控制器搭配华虹挚芯MOS管和泰科天润碳化硅二极管,反激开关电源采用安森美NCP1342搭配纳微NV6115氮化镓功率芯片,USB-A口降压采用南芯科技SC8103同步降压转换器,USB-C接口采用耕源CY2332协议芯片。3jHednc

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充电器内部PCBA模块采用黄铜散热片包裹,发热元件配有大面积散热片,并打胶填充,加快导热,满足长时间大功率输出需求。总体来说这款充电器做工扎实,用料也很可靠,延续了大品牌的一贯水准。3jHednc

责编:Ricardo
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