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拆解报告:力德诺140W 3A3C六口氮化镓桌面充电器

2024-01-16 充电头网 阅读:
力德诺推出的这款140氮化镓充电器配有延长线以及可更换插脚,支持作为桌面充电器使用和日常携带。充电器配有LED屏幕可以显示当前接口的实时输出功率,方便了解设备的充电状态···

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前言3BLednc

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充电头网拿到了力德诺推出的一款140W氮化镓桌面充电器,这款充电器配有延长线和可更换插脚,支持桌面使用,也支持随身携带,满足不同场景使用。充电器配有3C3A快充接口,USB-C接口最大输出功率为100W,任一USB-C接口均支持100W输出,USB-A口支持30W快充,并支持功率自动分配。3BLednc

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这款充电器还自带数字显示屏,能够实时显示各个接口的充电功率。并且还设有电源开关,可以控制全局输出,免去插拔线的麻烦。下面充电头网就带来力德诺这款140W 氮化镓桌面充电器的拆解,一起看看内部的方案和用料。3BLednc

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力德诺140W氮化镓桌面充电器开箱3BLednc

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包装盒正面除印有LDNIO品牌、产品外观、型号和特性标识外,左下角还印有国标、英规和欧规三种插脚和电源线插头外观,可见产品可以通过更换插脚在国内和欧洲等地区使用。3BLednc

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背面还印有产品更换插脚图示以及同时为笔电、平板、Switch以及三部手机同时充电的应用场景,性能可以说相当强大。3BLednc

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背面左下角还印有这款桌面充的详细参数信息,下面到产品实物环节再介绍。3BLednc

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包装内含充电器、插脚、电源线以及数据线。3BLednc

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附带数据线是一款USB-C to USB-C编织线,线头外壳上设有凹凸纹理方便插拔,末端设有一体式网尾进行抗弯折保护。3BLednc

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此外编织外衣设计也很有特点,其中加入了硬质的塑料细绳进行束缚,有效避免外衣易起毛问题,同时提升颜值和手感。3BLednc

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测得数据线长度约为99cm。3BLednc

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此外使用ChargerLAB POWER-Z KM003C测得线缆带有E-Marker芯片,数据传输能力为USB 2.0,电力传输能力为50V5A,支持USB PD3.1 240W快充。充电性能一步到位,让用户免去另购线的烦恼。3BLednc

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附带电源线设计也很巧妙,输入端为卡扣固定装置设计,可以将充电器机身上取下的插脚装在电源线这一端接着用,可以有效降低用户的外带成本。3BLednc

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模块上设有滑动脱扣按板,并设计有PUSH字样及相应箭头提示。3BLednc

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电源线另一端模块边缘设有凹槽,方便用户将线缆和充电器机身分离。3BLednc

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测得电源线端到端长度约为156cm。3BLednc

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附带的国标、英规、欧规插脚均为扁平可拆卸设计,模块边缘也都设计有方便拆卸的凹槽。其中欧规插脚直接装在充电器上。3BLednc

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充电器采用PC帮会材质黑色外壳,机身外壳哑光处理,边角过渡圆润。3BLednc

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机身正面印有LDNIO品牌以及140W GaN等字样。3BLednc

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背面印有充电器详细参数信息。3BLednc

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产品参数特写3BLednc

输入:100-240V~50/60Hz 2.5A Max3BLednc

输出:3BLednc

USB-C1/2/3:5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A 100W MAX3BLednc

PPS:3.3-21V5A3BLednc

USB-A1/2/3:4.5V5A、5V4.5A、5V3A、9V3A、12V2.5A、20V1.5A 30W MAX3BLednc

USB-C1+USB-C2+USB-C3:65W+45W+30W(140W MAX)3BLednc

总输出:140W MAX3BLednc

产品通过了CE、FCC认证。3BLednc

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机身输入端配备欧规插脚。3BLednc

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并且也做了和电源线输入端模块一样的卡扣结构设计,可以有效避免机身与插脚非人为分离,保证充电过程的使用体验。3BLednc

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机身输出端设计是产品一大亮点,作为一款桌面充,不仅配备3A3C六个USB接口,并且还设有一块能实时显示每个接口输出功率的数显屏。3BLednc

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输出端左下角设有数显屏唤醒按键。3BLednc

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如图给充电器通电时按下按键唤醒数显屏,可以实时显示每个接口的输出功率情况,各个接口快充与否一目了然。3BLednc

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实测充电器机身长度为111.88mm。3BLednc

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高度为89.99mm。3BLednc

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厚度为33.94mm。3BLednc

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和苹果140W氮化镓充电器对比,力德诺这款要稍大一些。3BLednc

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产品拿在手上的大小直观感受。3BLednc

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另外测得充电器重量约为270g。3BLednc

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使用ChargerLAB POWER-Z KM003C测得USB-C1口支持FCP、SCP、AFC、QC3.0/5、SFCP、PD3.0、PPS、DCP、Apple 2.4A充电协议。3BLednc

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PDO报文显示C1口还具备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。3BLednc

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测得USB-C2口兼容协议和USB-C1口的一样。3BLednc

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此外PDO报文也完全一样,3BLednc

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测得USB-C3口兼容协议也相同。3BLednc

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此外PDO报文也一样。即USB-C1、USB-C2以及USB-C3这三个接口单口输出性能一样,支持功率盲插。3BLednc

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测得USB-A1口支持FCP、SCP、AFC、QC3.0、SFCP、DCP、Apple 2.4A充电协议。3BLednc

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测得USB-A2口兼容协议相同。3BLednc

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测得USB-A3口兼容协议也一样,三个USB-A口也支持单口盲插使用。3BLednc

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力德诺140W氮化镓桌面充电器拆解3BLednc

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看完了这款氮化镓桌面充电器的外观和测试,下面就进行拆解,一起看看内部的方案和用料。3BLednc

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首先沿壳体接缝拆开充电器外壳。3BLednc

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可更换插脚模块采用弹片压接到PCB供电。3BLednc

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PCBA模块通过壳体内部开槽固定。3BLednc

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从壳体内部取出PCBA模块。3BLednc

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PCBA模块设有散热片,为整流桥和开关管散热。在散热片下方设有滤波电容和变压器。3BLednc

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输出侧设有小板,焊接输出母座和数显屏幕。3BLednc

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使用游标卡尺测得PCBA模块长度约为104.5mm。3BLednc

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PCBA模块宽度为77.2mm。3BLednc

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PCBA模块厚度约为27mm。3BLednc

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PCBA模块正面一览,底部焊接保险丝,整流桥和NTC热敏电阻,在散热片下方焊接高压滤波电容和变压器。右侧焊接同步整流管,滤波固态电容,上方焊接降压电感和输出滤波电容。3BLednc

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PCBA模块背面一览,焊接初级主控芯片,同步整流控制器,贴片Y电容和反馈光耦。上方焊接同步降压开关管和输出小板。3BLednc

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通过对PCBA模块的观察发现,力德诺这款140W氮化镓充电器采用反激开关电源设计,搭配同步整流,固定电压输出。输出采用四路独立的降压电路,实现六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。3BLednc

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PCBA模块输入端焊接保险丝,整流桥和NTC热敏电阻。3BLednc

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输入端保险丝规格为5A 250V。3BLednc

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在散热片上固定初级开关管和整流桥。3BLednc

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整流桥型号为GBU1010,规格为1000V 10A。3BLednc

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NTC热敏电阻用于抑制充电器上电的浪涌电流。3BLednc

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在散热片下方设有高压滤波电容。3BLednc

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两颗高压滤波电容为KSC品牌,规格为100μF400V。3BLednc

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开关电源主控芯片采用茂睿芯MK2697,这是专为PD/快充应用优化的QR PWM控制器。该控制器宽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辅助绕组或者线性降压电路。3BLednc

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MK2697采用了茂睿芯自主知识产权的驱动技术,同步优化初级和次级功率管电压应力。高达200kHz的工作频率,支持高频小体积的PD快充电源设计。3BLednc

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针对于能效要求,由于PD/快充有多个不同的输出电压,因此MK2697采用了自适应的多模式。其在不同负载以及不同输出下,调整工作于不同频率的QR模式。在轻载时则会工作于burst模式,以提升效率。3BLednc

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MK2697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保护等丰富的保护功能。3BLednc

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充电头网拆解了解到,采用茂睿芯快充方案的还有爱莎瓦特65W 2A1C氮化镓快充倍思QC5 100W氮化镓充电器REMAX 20W 1A1C快充充电器air-J 18W 1A1C快充充电器诺基亚20W PD快充海陆通20W PD快充大麦20W PD快充等产品采用。3BLednc

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为主控芯片供电的滤波电容来自癸科电子。3BLednc

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规格为10μF50V。3BLednc

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氮化镓开关管来自能华,型号CE65H110TOAI,为耗尽型级联器件,耐压650V,导阻110mΩ,采用TO220封装。3BLednc

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两颗250mΩ取样电阻用于初级电流检测。3BLednc

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变压器采用PQ3220磁芯,严密缠绕胶带绝缘。3BLednc

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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TMY1222M。3BLednc

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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。3BLednc

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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,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3BLednc

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一颗蓝色Y电容来自达孚。3BLednc

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奥伦德 OR 357 光耦用于输出电压反馈。3BLednc

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同步整流芯片来自茂睿芯,型号MK91816,支持反激拓扑应用,兼容CCM,DCM和QR工作模式。芯片采用自主知识产权的自供电技术为VCC供电,可以直接置于正端应用而无需辅助绕组。3BLednc

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MK91816的10nS的关断延时以及高达4A的下拉电流帮助系统可靠工作于CCM模式。其自主知识产权的开通及关断机制,可以最大化外驱MOSFET的导通时间以获得尽可能高的效率。并且自主检测DCM振铃,防止误开通。3BLednc

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茂睿芯 MK91816 资料信息。3BLednc

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PCBA模块侧面设有同步整流管的散热片。3BLednc

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同步整流管使用螺丝固定在散热片上。3BLednc

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同步整流管来自领泰半导体,丝印S0111,采用TO220封装。3BLednc

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两颗输出滤波电容来自湖南盛通,E2系列固态电容,规格为1000μF25V。3BLednc

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两颗电解电容来自癸科电子,规格为100μF35V。3BLednc

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在输出侧设有功率显示屏幕和USB接口,数字显示下面对应各个接口。3BLednc

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电源开关采用过孔焊接。3BLednc

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在输出小板上设有排线用于连接功率显示屏幕。3BLednc

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排线另一端连接到功率显示屏幕。3BLednc

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拆下功率显示屏幕。3BLednc

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功率显示屏幕固定在塑料支架上。3BLednc

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塑料支架设有卡扣固定PCB。3BLednc

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取出显示屏幕PCB,显示格栅通过热熔固定。3BLednc

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输出小板焊接连接到PCBA模块。3BLednc

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焊接取下输出小板,在小板正面焊接一颗MCU,USB-C母座和USB-A母座,以及一颗VBUS开关管。3BLednc

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小板背面焊接四颗降压协议芯片和一颗VBUS开关管。3BLednc

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三个USB-C接口的降压协议IC采用智融SW3516P,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,参数和规格均与智融SW3516H相同。3BLednc

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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。3BLednc

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智融 SW3516P 详细资料。3BLednc

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充电头网拆解了解到,智融 SW3516P 此前还被闪极100W 3C1A氮化镓充电器公牛67W 3C1A山峰安全快充插座魅族PANDAER 67W 2C1A氮化镓变速箱潮充绿联MFM认证100W二合一氮化镓充电站等产品采用,芯片性能质量获客户一致认可。3BLednc

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用于USB-A口的降压协议芯片也采用智融SW3516P。3BLednc

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用于三个USB-C接口的六颗同步降压开关管特写。3BLednc

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同步降压开关管来自芯控源,型号AGM303A,NMOS,耐压30V,导阻2.7mΩ,采用DFN5*6封装。3BLednc

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用于USB-A口的同步降压开关管来自铨力,型号AP90N03Q,NMOS,耐压30V,导阻4.2mΩ,采用PPAK3*3封装。3BLednc

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四颗降压电感分别对应四路降压输出。3BLednc

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输出滤波电容来自盛通,E2系列固态电容,规格为330μF25V,四颗对应四路输出滤波。3BLednc

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VBUS开关管丝印3810,为双NMOS管。3BLednc

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另一颗VBUS开关管型号相同。3BLednc

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USB-C母座采用过孔焊接固定,蓝色胶芯不露铜。3BLednc

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三个USB-A母座特写,采用橙色胶芯,正负极加宽支持大电流快充。3BLednc

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用于屏幕显示和功率自动控制的MCU来自芯海科技,型号CSU38M20,芯片内置高性能8位MCU,内置12位ADC,内置8K×16位程序存储器MTP、1K字节数据存储器(SRAM)、256字节的E2PROM、只有43条单字指令、8级PUSH和POP存储堆栈。具备I2C,SPI接口和UART接口。3BLednc

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芯海科技 CSU38M20 资料信息。3BLednc

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全部拆解一览,来张全家福。3BLednc

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充电头网拆解总结3BLednc

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力德诺推出的这款140氮化镓充电器配有延长线以及可更换插脚,支持作为桌面充电器使用和日常携带。充电器配有LED屏幕可以显示当前接口的实时输出功率,方便了解设备的充电状态。充电器的三个USB-C接口均支持100W功率输出,USB-A口支持30W快充,能够满足手机和电脑的同时快充需求。3BLednc

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充电头网通过拆解了解到,力德诺这款140W氮化镓充电器采用茂睿芯开关电源方案,使用MK2697初级主控芯片+MK91816同步整流控制器,使用能华CE65H110TOAI氮化镓开关管,组成固定电压输出的反激开关电源。3BLednc

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输出采用四路智融SW3516P进行降压输出,其中三颗用于三个USB-C接口和一个USB-A接口,还有一颗对应两个USB-A接口。充电器内部采用盛通固态电容用于输出滤波,并采用芯海科技CSU38M20用于读取输出功率以及显示驱动。充电器内部开关管设有大面积散热片,变压器等元件涂胶加固,元件之间留有空隙,提升散热性能。3BLednc

责编:Ricardo
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