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拆解报告:绿联100W 2C1A三口氮化镓快充充电器

2024-02-22 充电头网 阅读:
绿联这款100W氮化镓充电器采用切面柱形外观设计,在机身侧面标注100W字样,方便辨认充电器输出功率。充电器配有折叠插脚,便于日常携带和收纳···

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前言HApednc

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绿联推出了一款100W的三口氮化镓充电器,这款充电器采用切面柱形机身设计,配有折叠插脚,便于日常携带。充电器具备2C1A接口,其中USB-1接口支持100W快充,3.3-21V5A PPS快充和21V3A UFCS融合快充,支持笔记本电脑和手机充电,具有非常好的兼容性。HApednc

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USB-C2和USB-A口分别支持30W快充和22.5W快充,可以满足小功率设备的充电需求。接口支持功率自动分配,满足多设备同时充电需求。下面充电头网就带来绿联100W氮化镓充电器的拆解,一起看看内部的设计和用料。HApednc

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绿联100W氮化镓充电器开箱HApednc

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包装盒正面印有UGREEN绿联品牌、充电器名称、外观以及卖点等,采用了氮化镓技术和智能温控技术,可为手机、平板、笔电等设备快充,60分钟可为MacBook Air 13充电70%。HApednc

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包装内含充电器、数据线、使用说明书以及保修卡。HApednc

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和前不久拆解的绿联200W智充魔盒Ultra+一样,这款充电器附赠的数据线也是一条USB-C to USB-C编织线,诚意十足。HApednc

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两端线头也是相同的设计,采用金属材质外壳保护性好,并喷涂银灰色金属漆以及镭雕UGREEN品牌。HApednc

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测得这款数据线长度约为152cm。HApednc

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使用ChargerLAB POWER-Z KM003C测得数据线带有E-marker芯片,数据传输能力USB 2.0,电力传输能力为20V5A,支持100W PD快充。HApednc

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绿联这款100W氮化镓充电器同样延续两侧延展的外观样式设计,与市面上的柱状造型产品相比,设计更加独特有个性,外观不大众化,HApednc

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机身主体为银灰色基调,正面对角处分别印有UGREEN品牌和100W Nexode Pro字样。HApednc

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侧面印有充电器参数信息HApednc

型号:X757HApednc

输入:100-240V~50/60Hz 1.8AHApednc

单口输出:HApednc

USB-C1:5.0V3.0A、9.0V3.0A、12.0V3.0A、15.0V3.0A、20.0V5.0A 100.0W MaxHApednc

USB-C2:5.0V3.0A、9.0V3.0A、12V2.5A 30W MaxHApednc

USB-A:5.0V3.0A、9.0V2.0A、12.0V1.5A、10.0V2.25A 22.5W MaxHApednc

输出总功率:100.0W MaxHApednc

制造商:深圳市绿联科技股份有限公司HApednc

充电器通过了CCC认证。HApednc

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充电器输入端配备可折叠国标插脚。HApednc

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同时插脚收纳一侧做了平直切面设计,可以让充电器更好贴合墙插稳定使用,细节设计到位。HApednc

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输出端采用黑色磨砂外壳,配备有2C1A三个USB接口。USB-C1口旁印有手机和笔电标识,需要为笔电进行大功率充电就用此接口,直观明了。HApednc

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实测充电器机身长度为71.26mm。HApednc

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宽度为33.52mm。HApednc

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厚度为43.15mm。HApednc

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充电器做得非常小巧,甚至和苹果61W充电器对比,体积优势也非常明显。HApednc

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充电器拿在手上的大小直观感受。HApednc

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另外测得充电器净重约为196g。HApednc

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使用ChargerLAB POWER-Z KM003C测得USB-C1口支持UFCS、QC3+/5、SFCP、PD3.0、PPS、DCP、SAM 2A、Apple 2.4A充电协议。HApednc

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PDO报文显示USB-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。HApednc

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另外测得UFCS快充具备3.4-5.5V3A、5.5-11V3A、11-21V3A三组电压档位。HApednc

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测得USB-C2口支持FCP、SCP、AFC、QC3.0/4+、SFCP、PD3.0、PPS、DCP、SAM 2A、Apple 2.4A充电协议。HApednc

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PDO报文显示USB-C2口具备5V3A、9V3A、12V2.5A三组固定电压档位,以及3.3-11V2.75A一组PPS电压档位。HApednc

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最后测得USB-A2口支持FCP、SCP、AFC、QC3.0、SFCP、DCP、SAM 2A、Apple 2.4A充电协议。HApednc

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绿联100W氮化镓充电器拆解HApednc

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看完了绿联这款100W氮化镓充电器的外观和测试,下面就进行拆解,一起看看充电器内部的方案和设计。HApednc

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首先沿机身接缝撬开外壳,壳体内部PCBA模块采用灌封工艺填充。HApednc

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在PCBA模块与盖板内部的空间填充导热胶。HApednc

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清理掉内部填充的灌封胶,可以看到底部为平面变压器。HApednc

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折叠插脚通过导线焊接连接。HApednc

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由于内部为灌封结构,无法取出PCBA模块,使用切割机切开外壳,取出内部PCBA模块。HApednc

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PCBA模块输入端通过导线焊接连接。HApednc

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使用游标卡尺测得PCBA模块长度约为65.5mm。HApednc

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PCBA模块宽度约为37.8mm。HApednc

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PCBA模块厚度约为28mm。HApednc

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平面变压器,次级降压小板之间采用黑色塑料板隔离绝缘。HApednc

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取出塑料绝缘板,继续进行拆解。HApednc

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PCBA模块正面一览,左下角焊接两块小板,用于输入滤波。上方小板焊接高压滤波电容,中间位置也焊接高压滤波电容,下方焊接PFC升压电感,上方焊接平面变压器。右侧焊接输出滤波电容和输出降压小板。HApednc

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PCBA模块背面一览,左上角焊接两颗整流桥,右侧焊接PFC控制器和PFC开关管,在整流桥下方焊接初级控制器和开关管。右侧焊接反馈光耦和贴片Y电容。HApednc

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通过对PCBA模块的观察发现,绿联这款100W氮化镓充电器采用PFC+反激电源架构设计,同步整流,固定电压输出。输出通过两路独立的同步降压电路,实现三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整个充电器的设计和用料。HApednc

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充电器输入端焊接两块小板。HApednc

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侧面焊接两块滤波小板,PFC升压电感和输出降压小板。HApednc

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焊接取下输入端小板。HApednc

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小板背面焊接X2电容放电电阻。HApednc

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输入端保险丝来自蓝宝,规格为3.15A 250V。HApednc

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NTC热敏电阻来自久尹,型号8S2R5M,用于上电浪涌抑制。HApednc

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共模电感采用热缩管包裹绝缘。HApednc

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安规X2电容来自JURCC捷威,规格为0.22μF。HApednc

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第二颗共模电感也采用热缩管包裹绝缘。HApednc

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热保护器来自华恺威,型号HKW9700。HApednc

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HKW9700温度开关,设计应用在这里是利用器件的特性,当电源是冷机时,NTC热敏电阻可以有效抑制开机时的浪涌电流,当电源正常工作后,温度开关检测NTC热敏电阻发热,将开关闭合短接,从而优化了NTC热敏电阻的串联损耗。HApednc

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此设计应用相当的巧妙,充分利用了元器件的组合特性,既抑制了冷机时的浪涌电流,又提升了电源的转换效率,还能降低电源温升。HApednc

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输入端两颗WRMSB40M整流桥来自深圳市沃尔德实业有限公司,规格为4A 1000V。WRMSB40M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。HApednc

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另一块小板上焊接两颗薄膜电容。HApednc

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其中一颗规格为1μF450V。HApednc

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另一颗来自凯励,规格同样为1μF450V。HApednc

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滤波电感采用磁环绕制,外套热缩管绝缘。HApednc

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PFC控制器采用矽力杰SY5072B,丝印d9,运行在临界模式,采用恒定导通时间运行,内置的升压转换器采用准谐振开关,谷底开通,以获得高效率及优化EMI性能。HApednc

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PFC开关管来自纳微半导体,型号NV6136C,这是一颗高集成的氮化镓功率芯片,内置驱动器以及高精度无损耗电流采样电路,消除取样电阻的损耗。NV6136C内置170mΩ导通电阻,耐压700V的氮化镓开关管,支持2MHz开关频率,采用6*8mm QFN封装,节省面积。HApednc

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纳微半导体 NV6136C 资料信息。HApednc

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充电头网通过拆解了解到,纳微GaNFast功率芯片此前已被摩托罗拉68W氮化镓充电器戴尔60W氮化镓快充OPPO 50W饼干氮化镓快充小米65W 1A1C氮化镓快充充电器努比亚65W氘锋三口氮化镓快充联想YOGA 130W双USB-C口快充安克65W氮化镓充电器(英雄联盟版)等知名品牌的数十款产品采用HApednc

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PFC整流管型号ES5J,是一颗600V5A的超快恢复二极管。HApednc

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PFC电感采用胶带严密缠绕绝缘,使用ATQ2013磁芯。HApednc

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高压滤波电容焊接在垂直小板上。HApednc

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小板背面没有焊接元器件。HApednc

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两颗高压滤波电容来自艾华。HApednc

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两颗高压滤波电容规格为420V15μF。HApednc

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为主控芯片供电的滤波电容来自丰宾,规格为10μF50V。HApednc

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一颗高压滤波电容来自新中元,规格为18μF420V。HApednc

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还有一颗高压滤波电容来自艾华。HApednc

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规格为420V27μF。HApednc

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初级主控芯片来自纳微半导体,型号NV9510,是一颗高频准谐振反激控制器,芯片支持宽范围供电电压,支持调频提升EMI性能,芯片内部集成高压启动和X电容放电,并具有极低的待机功耗。芯片内部集成过压,欠压和过热保护,支持逐周期过电流保护,支持取样电阻短路保护和整流二极管短路保护。HApednc

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纳微半导体 NV9510 资料信息。HApednc

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开关管来自纳微,型号NV6136C,与PFC开关管型号相同。HApednc

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两颗贴片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。料号均为TMY1471K。HApednc

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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。HApednc

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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HApednc

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两颗EL 1019光耦用于输出电压反馈和PFC开关控制。HApednc

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PCBA模块侧面焊接平面变压器。HApednc

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焊接取下平面变压器,磁芯缠绕高温胶带绝缘,左侧为输出端,磁芯粘贴铜箔屏蔽,PCB上设有同步整流电路。HApednc

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屏蔽层焊接导线接地。HApednc

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同步整流芯片丝印38268。HApednc

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两颗同步整流管来自威兆半导体,型号VS1605APM,NMOS,耐压100V,导阻6.3mΩ,采用PDFN5*6封装,使用两颗并联。HApednc

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威兆半导体 VS1605APM 资料信息。HApednc

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输出滤波电容来自绿宝石,BC系列固态电容,规格为1000μF25V。HApednc

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输出滤波电感采用磁环绕制,外套热缩管绝缘。HApednc

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输出端焊接两颗滤波电容和降压小板。HApednc

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两颗输出滤波电容规格为470μF25V。HApednc

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降压小板正面焊接两个USB-C母座和一个USB-A母座,两颗VBUS开关管和三颗滤波电容。HApednc

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背面焊接两颗降压电感,降压芯片和MOS管,还焊接一颗热敏电阻用于检测充电器内部温度。HApednc

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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。HApednc

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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。HApednc

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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。HApednc

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充电头网拆解了解到,智融SW3566H此前还被安克65W 2C1A氮化镓充电器公牛240W 3C1A氮化镓桌面充电器绿联300W 4C1A五口PD氮化镓快充充电器今翔140W 3C1A氮化镓快充充电器古石188W多口桌面充电器TOMAX拓玛140W 3C1A氮化镓充电器等产品采用,芯片性能质量获客户一致认可。HApednc

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同步降压开关管来自锐骏半导体,型号RUH4040,NMOS,耐压40V,导阻8mΩ,采用PDFN3333封装。HApednc

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SS54二极管用于提升转换效率。HApednc

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4.7μH合金降压电感特写。HApednc

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输入滤波电容来自绿宝石,规格为150μF25V。HApednc

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输出滤波电容规格相同。HApednc

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用于USB-C接口的VBUS开关管来自锐骏半导体,型号RU3040M2,是一颗耐压30V的NMOS,导阻5.8mΩ,采用PDFN3333封装。HApednc

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用于USB-C2和USB-A口的降压芯片采用智融科技 SW3537,芯片内部集成5A高效率同步整流降压转换器,支持PPS、PD、QC、AFC、FCP、SCP、PE、SFCP、低压直充等充电协议,支持CC/CV模式,外部仅需少量器件,即可组成完整的高性能多快充协议双口充电解决方案。HApednc

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得益于芯片的高集成度,SW3537将传统降压方案中的协议芯片,同步降压控制器和降压MOS管全部集成在一个封装内部,大大简化了多口快充的电路设计,芯片支持A+C双口快充应用,具备完善的保护功能。HApednc

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智融科技 SW3537 资料信息。HApednc

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4.7μH降压电感特写。HApednc

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输出滤波电容规格为150μF25V。HApednc

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VBUS开关管来自威兆半导体,型号VS3622DE,双NMOS,耐压30V,导阻10mΩ,支持5V逻辑电压驱动,采用PDFN3333封装。HApednc

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威兆半导体 VS3622DE 详细资料。HApednc

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USB-C母座采用过孔焊接固定,黑色胶芯不露铜。HApednc

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USB-A母座采用紫色胶芯,正负极加宽支持大电流快充,并外套热缩管密封。HApednc

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用于检测充电器内部温度的热敏电阻特写。HApednc

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全部拆解一览,来张全家福。HApednc

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充电头网拆解总结HApednc

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绿联这款100W氮化镓充电器采用切面柱形外观设计,在机身侧面标注100W字样,方便辨认充电器输出功率。充电器配有折叠插脚,便于日常携带和收纳。充电器具备2C1A接口,USB-C1接口支持100W快充输出,还支持UFCS快充。USB-C2和A口也支持快充输出,并支持功率自动分配。HApednc

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充电头网通过拆解了解到,绿联这款氮化镓充电器采用PFC+反激架构设计,使用矽力杰 SY5072B PFC控制器和纳微半导体NV9510 HFQR控制器,搭配使用两颗纳微半导体NV6136C 氮化镓功率芯片,使用MPS MP6951同步整流控制器和威兆半导体VS1605APM 同步整流管。HApednc

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输出降压采用智融科技SW3566H用于USB-C1接口输出,同步降压开关管来自锐骏半导体。USB-C2和USB-A口共用SW3537进行降压输出。输出降压电路采用合金电感减小体积。输出滤波全部采用绿宝石固态电容。PCBA模块采用灌封工艺,提升散热性能,并增强耐候性。整体用料扎实,做工可靠。HApednc

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