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拆解报告:今翔140W 3C1A氮化镓快充充电器

2023-12-28 充电头网 阅读:
今翔科技这款140W氮化镓充电器采用折叠插脚设计,便于携带和收纳。充电器具备3C1A接口,USB-C1接口支持140W快充输出,并支持33W UFCS融合快充,USB-C2接口支持100W快充输出,USB-C3和USB-A口也支持快充输出,并且支持功率自动分配。
 

前言ISsednc

今翔科技是一家知名的快充代工厂商,支持移动电源,充电器、逆变储能等产品的研发与生产。这次充电头网拿到了今翔推出的一款3C1A氮化镓充电器,这款充电器具备140W总输出功率,并支持功率智能分配,单个充电器能够满足笔记本电脑,手机等日常办公电器用电需求。ISsednc

这款140W氮化镓充电器采用柱状切面外壳,配合折叠插脚设计,便于携带和收纳。充电器采用黑色外壳,便于印刷品牌信息。下面就对今翔这款140W 3C1A充电器进行拆解,看看内部的设计和用料。ISsednc

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今翔140W氮化镓充电器外观ISsednc

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充电器采用PC防火材质黑色外壳,表面磨砂工艺处理抗指纹,机身通体黑色设计简约,方便客户进行差异化定制。ISsednc

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输入端外壳印有产品详细规格参数ISsednc

型号:C1140ISsednc

输入:100-240V~50/60Hz 2.5A MAXISsednc

输出:ISsednc

USB-C1:5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A、28V5A(140W MAX)ISsednc

USB-C2:5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A(100W MAX)ISsednc

USB-C3:5V3A、9V3A、12V2.91A、15V2.33A、20V1.75A(35W MAX)ISsednc

USB-A:5V3A、9V2.66A、12V2A、20V1.2A(24W MAX)ISsednc

USB-C1+USB-C2+USB-C3+USB-A:65W+45W+10.5W+10.5WISsednc

制造商:深圳今翔科技有限公司ISsednc

充电器通过了FCC认证。ISsednc

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充电器配备可折叠美规插脚,携带方便。ISsednc

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输出端配备3C1A四个USB接口,接口区域外壳还内凹设计,增加辨识度。ISsednc

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实测充电器机身长度为75.36mm。ISsednc

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宽度为77.26mm。ISsednc

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厚度为31.91mm。ISsednc

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和苹果140W氮化镓充电器对比,今翔这款在配置四个USB-C接口的情况下,体积仍要小一些。ISsednc

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充电器拿在手上的大小直观感受。ISsednc

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另外测得充电器净重约为305g。ISsednc

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使用ChargerLAB POWER-Z KM003C测得USB-C1口支持UFCS、QC3+/5、SFCP、PD3.1、PPS、DCP、SAM 5V2A、Apple2.4A充电协议。ISsednc

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PDO报文显示USB-C1口还具备5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A、28V5A六组固定电压档位,3.3-21V5A一组PPS电压档位以及15-28V AVS电压档位。ISsednc

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测得UFCS融合快充具备5.5-11V3A一组电压档位。ISsednc

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测得USB-C2口支持FCP、SCP、AFC、QC3+/5、SFCP、PD3.0、PPS、DCP、SAM 5V2A、Apple2.4A充电协议。ISsednc

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

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测得USB-C3口同样支持FCP、SCP、AFC、QC3.0/4+、SFCP、PD3.0、PPS、DCP、SAM 5V2A、Apple2.4A充电协议。ISsednc

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PDO报文显示USB-C3口具备5V3A、9V3A、12V2.92A、15V2.33A、20V1.75A五组固定电压档位,以及3.3-11V3A一组PPS电压档位。ISsednc

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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。ISsednc

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今翔140W氮化镓充电器拆解ISsednc

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看完了今翔140W氮化镓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。ISsednc

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沿外壳接缝拆开充电器外壳,内部PCBA模块通过导线连接折叠插脚供电。ISsednc

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内部PCBA模块通过卡槽固定。ISsednc

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切开塑料外壳,取出内部PCBA模块。ISsednc

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PCBA模块表面覆盖黄铜散热片,散热片与元件之间通过黑色麦拉片绝缘。ISsednc

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PCBA模块背面也覆盖黄铜散热片,通过麦拉片绝缘。ISsednc

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使用游标卡尺测得PCBA模块长度约为71.8mm。ISsednc

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PCBA模块宽度约为69.8mm。ISsednc

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PCBA模块厚度约为27.3mm。ISsednc

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拆下PCBA模块正面的散热片,在散热片内部涂胶导热。ISsednc

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PCBA模块背面的散热片也涂胶导热。ISsednc

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PCBA模块变压器和其他元件之间涂胶填充,增强散热性能。ISsednc

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次级降压小板和变压器之间设有麦拉片绝缘。ISsednc

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PCBA模块背面开槽插入麦拉片绝缘,并打胶增强散热性能。ISsednc

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清理掉PCBA模块正反面的胶水,正面一览,在左侧为交流输入端,焊接保险丝,共模电感,安规X2电容,整流桥,薄膜滤波电容和滤波电感。下方焊接PFC升压电感,上方焊接滤波电容,顶部焊接LLC变压器。ISsednc

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在变压器左侧焊接谐振电容和谐振电感,右侧焊接滤波固态电容,下方焊接输出小板和滤波电容,在输出小板上焊接协议芯片,小板左侧焊接降压电感。ISsednc

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PCBA模块背面一览,上方焊接PFC开关管和PFC整流管,下方焊接一颗二合一控制器,底部焊接半桥开关管,贴片Y电容,右下角焊接同步整流控制器和两颗同步整流管。右侧上方焊接降压MOS管。ISsednc

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通过对PCBA模块正反面的观察发现,今翔这款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开关电源同步整流,固定电压输出,输出通过三路独立的同步降压电路,实现四口快充输出和功率自动分配功能。下面我们就从输入端开始了解各个器件的信息。ISsednc

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PCBA模块输入端焊接一块小板,右侧焊接安规X2电容和共模电感,左侧焊接谐振电感和谐振电容。ISsednc

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取下小板,小板正面焊接保险丝,共模电感和安规X2电容。ISsednc

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小板背面没有焊接元件。ISsednc

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输入端保险丝来自诚润电子,为SET系列,规格为5A 250V。ISsednc

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共模电感采用漆包线和绝缘线绕制。ISsednc

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安规X2电容来自东莞成希,规格为0.22μF。ISsednc

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另一颗安规电容型号相同。ISsednc

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PCBA模块侧面焊接共模电感,整流桥,薄膜滤波电容,PFC升压电感和降压电感。ISsednc

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第二颗共模电感采用扁铜线绕制。ISsednc

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整流桥来自平伟,型号GBU1510,规格为15A 1000V。ISsednc

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两颗薄膜滤波电容来自东莞成希,规格为1μF450V。ISsednc

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磁环滤波电感特写。ISsednc

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NTC热敏电阻丝印1.5D-7,用于抑制上电的浪涌电流。ISsednc

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电源主控芯片来自MPS芯源半导体,型号HR1270,是一颗集成了PFC和LLC的二合一控制器,将传统方案中需要2-3颗芯片才能实现的功能集成在一颗芯片内部,是HR1211的后续升级型号。ISsednc

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为主控芯片供电的滤波电容来自蓝宝石,规格为100μF25V。ISsednc

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另一颗固态电容规格为100μF35V。ISsednc

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PFC开关管来自英诺赛科,型号INN700D140C,是一颗耐压700V的增强型氮化镓单管,器件在原有650V耐压基础上升级至700V,瞬态耐压为800V。器件导阻为106mΩ,支持更高功率应用。ISsednc

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INN700D140C支持超高开关频率,无反向恢复电荷,具有极低的栅极电荷和输出电荷,符合JEDEC标准的工业应用要求,内置ESD保护,符合RoHS、无铅、欧盟REACH法规,适用于AC-DC转换,DC-DC转换等高能效高密度应用。采用DFN8*8封装。ISsednc

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50mΩ取样电阻用于检测PFC开关管电流。ISsednc

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PFC升压电感采用ATQ2516磁芯绕制,严密缠绕胶带绝缘。ISsednc

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PFC整流管来自森国科,是一颗碳化硅二极管,型号KS06065-D,规格为650V 6A,采用PDFN5*6封装。ISsednc

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四颗滤波电容焊接在垂直小板上。ISsednc

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小板背面没有焊接元件。ISsednc

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高压滤波电容来自绿宝石,规格为420μF22μF。ISsednc

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单独焊接一颗滤波电容,总滤波电容规格为110μF。ISsednc

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LLC开关管来自亚成微,型号RMK65R280SN,NMOS,耐压650V,导阻280mΩ,采用DFN8*8封装,两颗组成半桥。ISsednc

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亚成微 RMK65R280SN 资料信息。ISsednc

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谐振电容来自东莞成希,MMKP82系列,规格为0.033μF630V。ISsednc

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PCBA模块侧面焊接滤波固态电容,变压器和谐振电感。ISsednc

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谐振电感采用ED1512磁芯绕制。ISsednc

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变压器采用ATQ2716磁芯绕制,严密缠绕胶带绝缘。ISsednc

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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TMY1102M。ISsednc

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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。ISsednc

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充电头网了解到,特锐祥贴片Y电容除了被麦多多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,还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ISsednc

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另一颗贴片Y电容料号为TMY1471K。ISsednc

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亿光 EL1018光耦用于输出电压反馈。ISsednc

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输出同步整流芯片来自MPS,型号MP6924A,是一颗LLC同步整流控制器,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。可以节省一颗控制器,精简次级电路设计,并具有更强的抗干扰度和快速关断功能,可兼容CCM/DCM模式。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。ISsednc

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同步整流管来自真茂佳,型号ZMS040N10N,NMOS,耐压100V,导阻4mΩ,采用DFN5*6封装。ISsednc

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侧面焊接降压输出小板和滤波固态电容。ISsednc

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输出滤波电容来自绿宝石,BD系列固态电容,规格为820μF35V。ISsednc

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四颗滤波电容规格为220μF35V。ISsednc

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滤波电感外套热缩管绝缘。ISsednc

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输出降压小板特写,正面焊接USB-C和USB-A母座,降压芯片和VBUS开关管。ISsednc

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背面焊接两颗降压芯片。ISsednc

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充电器USB-C1接口使用智融SW3566H降压控制器,这颗芯片是一款高集成度的多快充协议双口充电SOC芯片,支持USB-C和USB-A接口充电,并支持双口独立限流。芯片内部集成了高效率同步降压转换器,支持20V7A和28V5A输出,支持PD3.1/QC/SCP/UFCS等快充协议,支持快充协议定制,最大支持140W输出功率。ISsednc

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SW3566H集成了CC/CV模式,双口管理逻辑和母线电压检测,搭配对应的降压开关管和VBUS开关管即可实现双口降压输出。芯片内置的降压转换器工作频率为180KHz,支持PWM和PFM工作模式。输出电流,线损补偿等保护阈值均可通过I2C接口进行设定,内置的ADC可实现输入输出电压,输出电流,芯片温度等9个通道的数据采样,支持外接MCU进行参数显示。ISsednc

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SW3566H支持36V输入电压,最高输出电流7A,芯片内置软启动,输入过压/欠压保护,输出过压/欠压保护,输出过流/短路保护,DP/DM/CC过压保护,芯片过热保护和外接NTC热敏电阻保护,以及限功率保护。芯片采用QFN4*4-32封装。ISsednc

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NTC热敏电阻用于检测充电器内部温度,进行过热保护。ISsednc

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两颗同步降压开关管丝印M5751N。ISsednc

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VBUS开关管丝印SWT40N45,来自智融科技。ISsednc

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USB-C2接口使用智融SW3536芯片降压输出。SW3536是一款高集成度的多快充协议双口充电芯片,支持USB-A+USB-C双口快充输出,支持双口独立限流。内部集成了7A高效率同步降压变换器,支持PPS/PD/QC/AFC/FCP/SCP/PE/SFCP/TFCP等多种快充协议,最大支持140W输出功率。ISsednc

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SW3536集成CC/CV模式,双口管理逻辑以及双芯片动态功率分配,外围元件精简,是一颗完整的高性能多快充协议双口充电解决方案。SW3536支持36V输入电压,满足12-24V输入车充应用,适用于快充适配器,插排以及车充应用。ISsednc

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智融科技 SW3536 资料信息。ISsednc

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两颗同步降压开关管丝印SWT40N45。ISsednc

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VBUS开关管来自芯控源,型号AGM303AP,NMOS,耐压30V,导阻2.8mΩ。ISsednc

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对应USB-C1和USB-C2的降压电感特写。ISsednc

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USB-C3和USB-A口的降压芯片来自智融,型号SW3517S,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。其集成了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(20V5A),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。ISsednc

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智融科技 SW3517S 资料信息。ISsednc

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USB-C3和USB-A接口的降压电感特写。ISsednc

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输出滤波电容规格为220μF25V。ISsednc

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VBUS开关管来自砹德曼,型号AD30K35D3,是一颗耐压30V的双NMOS,导阻为9.4mΩ,采用PDFN3030封装。ISsednc

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USB-C母座采用过孔焊接固定,黑色胶芯不露铜。ISsednc

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USB-A母座采用橙色胶芯,正负极加宽支持大电流快充。ISsednc

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全部拆解一览,来张全家福。ISsednc

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充电头网拆解总结ISsednc

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今翔科技这款140W氮化镓充电器采用折叠插脚设计,便于携带和收纳。充电器具备3C1A接口,USB-C1接口支持140W快充输出,并支持33W UFCS融合快充,USB-C2接口支持100W快充输出,USB-C3和USB-A口也支持快充输出,并且支持功率自动分配。ISsednc

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充电头网通过拆解了解到,今翔科技这款氮化镓充电器采用PFC+LLC+SR架构设计,采用芯源半导体二合一电源芯片HR1270,PFC开关管采用英诺赛科INN700D140C氮化镓开关管,PFC整流管采用森国科KS06065D碳化硅二极管,LLC开关管采用亚成微RMK65R280SN超结NMOS管。ISsednc

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输出采用三路独立的同步降压电路,其中USB-C1接口采用智融SW3566H进行140W输出,USB-C2接口采用SW3536进行100W输出,USB-C3和USB-A口采用SW3517S进行降压输出。内部高压电容和滤波固态电容均来自绿宝石,PCBA模块正反面均覆盖黄铜散热片增强散热,内部结构紧凑,用料扎实。ISsednc

责编:Ricardo
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