前言
近年来,充电器增添功率显示,成为了区分新旧款式充电器的重要标志,在充电器上增添功率显示,能够直观的了解到所连接的设备用电状况,而无需打开设备去确认充电状态。闪极推出了一款设有像素点阵的氮化镓充电器,充电器具备三个USB-C接口,每个接口均支持140W快充。
闪极点阵屏氮化镓充电器机身侧面设有可控像素点阵,支持充电接口显示和充电功率显示,并设有按键,用于像素点阵亮度和显示方向控制。下面充电头网就带来闪极这款点阵屏氮化镓充电器的拆解,一起看看内部的设计和用料。
闪极点阵屏140W氮化镓充电器开箱
包装盒正面印有SHARGE品牌,产品外观,Pixel 140W和140W字样。
包装盒背面印有产品应用场景和产品参数。
包装盒上参数特写,下面到产品实物环节再详细介绍。
包装盒侧面标注产品卖点。
另一侧标注具有双色可选。
打开包装盒,充电器采用吸塑包装,内部印有按键使用说明。
包装内含闪极点阵屏140W氮化镓充电器和使用说明书。
闪极点阵屏充电器侧面设有像素点阵数显。
橙色开关按键下方为白色角度调节按键。按键内部设有相应图标。
充电器配有折叠插脚,输入端外壳上印有充电器参数。
充电器参数特写
名称:点阵屏充电器
型号:S2
输入:100-240V~50/60Hz 2A Max
额定输出电压、电流 USB-C1/USB-C2/USB-C3:
5V/9V/12V/15V3A,20/28V5A
多口输出:
USB-C1+USB-C2:100W+30W/67W+67W/30W+100W
USB-C1+USB-C3:100W+30W/67W+67W/30W+100W
USB-C2+USB-C3:100W+30W/67W+67W/30W+100W
USB-C1+USB-C2+USB-C3:67W+30W+30W/45W+45W+30W
总输出功率:140W Max
制造商:闪极科技(深圳)有限公司 中国制造 充电器通过了CCC认证。
充电器输出端配有三个USB-C接口。
接口标注最大输出功率为140W。
使用游标卡尺测得充电器机身长度约为64.4mm。
充电器机身宽度约为58.6mm。
充电器机身厚度约为37.3mm。
与苹果140W充电器对比,体积缩小明显。
充电器拿在手上的大小直观感受。
测得充电器净重约为244.5g。
使用ChargerLAB POWER-Z KM003C测得充电器USB-C1/C2/C3接口支持FCP、SCP、AFC、PD3.1、PPS、QC3+/5、DCP、Apple 2.4A充电协议。
PDO报文显示USB-C1/C2/C3接口还具备5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A、28V5A六组固定电压档位,以及5-21V5A PPS电压档位和15-28V 140W AVS电压档位。
使用充电器为酷态科30号超级电能仓充电,显示输出功率为132W。
充电器多个接口同时输出时显示总输出功率,TTL为total缩写,既总输出功率。
显示USB-C1接口输出功率为25W。
显示USB-C2接口输出功率为95W。
闪极点阵屏140W氮化镓充电器拆解
看完了闪极点阵屏氮化镓充电器的开箱展示,下面就进行拆解,一起看看内部的设计和用料。
沿壳体接缝撬开点阵屏模块,壳体通过超声波焊接固定。
内部PCBA模块打胶填充,提升散热性能和耐候性。
点阵屏模块通过排针连接到充电器PCBA模块。
PCBA模块设有连接插座。
折叠插脚与PCBA模块通过导线连接,外壳内部粘贴石墨导热贴纸。
导线焊接连接到折叠插脚。
另一端焊接到PCBA模块。
使用游标卡尺测得PCBA模块长度约为58.9mm。
PCBA模块宽度约为53mm。
PCBA模块厚度约为27.3mm。
PCBA模块采用多块小板焊接组成。
清理掉导热胶,PCBA模块正面一览,左侧为输入端,焊接保险丝小板和整流桥小板,上方为PFC小板,下方为高压滤波电容和变压器,输出滤波电容外套硅胶套管绝缘,右侧为降压输出小板。
PCBA模块背面设有AHB氮化镓合封芯片,贴片Y电容,反馈光耦。
焊接拆分各个小板,继续进行拆解。通过对PCBA模块的观察发现,闪极点阵屏140W氮化镓充电器采用PFC+AHB架构设计,输出采用三路同步降压芯片输出。其中PFC开关管来自纳微,AHB使用东科氮化镓合封芯片。
AHB架构通过将传统反激中漏感能量回收利用,提高了转换效率,并且保持了反激架构的宽范围电压输出优势。东科的AHB氮化镓合封芯片集成度高,非常适用于单口大功率PD快充应用,对于多口快充中固定电压输出场合,转换效率可以与LLC媲美,并具备成本优势。
充电器输入端焊接两块小板组成EMI电路,提升空间利用率,减小体积,右侧高压滤波电容缠绕高温胶带绝缘。
输入小板正面焊接保险丝和两颗共模电感。
小板背面没有元件。
输入端保险丝规格为5A 250V。
共模电感使用漆包线和绝缘线绕制。
安规X2电容来自捷威电子,容量为0.68μF。
滤波电感采用磁环绕制,外套热缩管绝缘。
侧面PFC电感粘贴热敏电阻检测温度,下方设有薄膜滤波电容和滤波电感,右侧小板焊接整流桥。
另一块小板焊接整流桥和薄膜滤波电容。
整流桥丝印ULBR810,规格为8A 1000V。
小板背面焊接一颗同型号的整流桥,整流桥为半桥连接,均摊发热,降低温升。
薄膜滤波电容来自捷威电子,规格为1μF450V。
PFC电感下方焊接的滤波电感特写。
PFC小板焊接PFC控制器,PFC开关管和PFC整流管。
另一面焊接升压电感和薄膜滤波电容。
薄膜滤波电容规格为1μF450V。
PFC控制器来自芯格诺,型号XP3323,是一款边界模式的PFC控制器,芯片采用专利的数字电源控制算法,具备良好的动态表现和轻载PF/THD性能,采用SOP8封装。
PFC开关管来自纳微,型号NV6146C,为纳微GaNSlim氮化镓功率芯片,芯片内部集成700V耐压,170mΩ高性能增强型氮化镓器件,集成栅极驱动器和无损电流采样,支持过热保护功能,适用于快充,无线功率传输,LED照明,太阳能微型逆变器,服务器供电等应用,采用DPAK-4L封装。
纳微 NV6146C 资料信息。
PFC升压电感采用ATQ2315L磁芯绕制。
PFC整流管来自平伟,型号PBMUR5JE,为超快恢复二极管,规格为600V 5A,采用PS-277B封装。
ES5J二极管用于PFC旁路。
PCBA模块侧面一览,设有高压滤波电容、变压器、滤波固态电容和输出小板。
高压滤波电容来自蓝宝石,规格为47μF450V。
AHB氮化镓合封芯片来自东科半导体,型号DK8715AD,是一颗基于不对称半桥架构,集成了两颗氮化镓功率器件的AC-DC功率开关芯片,其能够在较大的负载范围内实现原边功率管ZVS,副边整流管ZCS,从而提高电源系统效率。同时软开关还可以降低功率管应力,内置全范围抖频电路,从而减小开关损耗并改善电磁干扰。
DK8715AD支持最高800KHz开关频率,前端带有升压PFC的情况下推荐功率为150W,待机功耗小于50mW,具备自适应死区和关断算法,无需外围调节,外围极致精简,同时具备无卤素特性,符合ROHs要求,并内置高压启动和X电容放电电路,为系统提供更高的性能和可靠性。DK8715AD自适应四种负载模式,有效提高各负载段效率,通过搭载DK8715AD,可使转换效率最高可达95.4%。
DK8715AD内置了两颗650V增强型GaN HEMT,内置半桥驱动电路和不对称半桥控制电路。上下管可以自适应死区和关断算法,其中下管(主功率管)自适应死区时间,上管(谐振管)自适应关断时间,无需外围调节,极大的简化了方案设计和调试。同时配备了多功能引脚,这些引脚可以用于退磁检测、输出OVP、Brown in/out等功能,还具有CS负压采样功能从而提高驱动稳定性。
DK8715AD外围精简,可极大简化AC-DC转换器的设计和制造,尤其是需要高转化效率和高功率密度的产品。DK8715AD 具备完善的保护功能:包括过载保护、输出过压保护、输出短路保护、VCC过/欠压保护、VS引脚异常保护、初级过流保护、过温保护等。
为主控芯片供电的滤波电容来自杰发,规格为33μF50V。
谐振电容来自捷威电子,规格为0.33μF250V。
变压器采用胶带严密缠绕绝缘。
奥伦德OR1008光耦用于输出电压反馈调节。
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TMY1102M。
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。
另一颗料号为TMY1471K。
同步整流控制器来自芯源系统,丝印BUJ,型号MP6951,是芯源系统最新推出的一款同步整流控制器,支持DCM,CCM,QR,ZVS工作模式,还支持ACF主动钳位反激和HFB混合反激,工作频率可达1MHz,支持驱动氮化镓同步整流管,支持高侧和低侧应用,采用TSOT23-6封装。
同步整流管丝印M100N03,采用DFN5*6封装。
滤波固态电容来自永立,规格为470μF35V,两颗并联。
充电器输出端焊接垂直小板。
小板焊接USB-C接口、磁环降压电感和滤波电容。
小板背面焊接降压协议芯片,对应的同步降压管和VBUS开关管。USB-C母座为过孔焊接,牢固耐用。
充电器USB-C1接口使用智融SW3566H降压协议芯片,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。
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。
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。
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。
同步降压开关管来自芯控源,型号AGM405AP1,NMOS,耐压40V,导阻5.7mΩ,采用PDFN3.3*3.3封装。
VBUS开关管来自芯控源,型号AGM304AP-B,NMOS,耐压35V,导阻3.1mΩ,采用PDFN3.3*3.3封装。
USB-C2接口采用智融科技SW3566H降压协议芯片。
同步降压开关管采用芯控源AGM405AP1。
VBUS开关管采用芯控源AGM304AP-B。
输入滤波电容来自永立,规格为68μF35V。
另一颗滤波电容规格相同。
两颗磁环降压电感特写,外套热缩管绝缘。
两颗滤波电容规格为220μF35V。
第三颗滤波电容规格相同。
USB-C3接口同样采用智融科技SW3566H降压协议芯片。
输入滤波电容规格为68μF35V。
磁环降压电感外套热缩管绝缘。
降压电感下方设有同步降压开关管,采用芯控源AGM405AP1。
VBUS开关管采用芯控源AGM304AP-B。
最后拆解点阵屏模块,沿壳体接缝拆开外壳,内部为PCBA模块。
灰色盖板内部设有均光板和按键。
PCBA模块正面设有贴片LED点阵,右侧设有贴片按键和主控MCU。
PCBA模块背面为LED灯走线。
用于LED点阵屏控制的MCU来自中微半导体,型号CMS32L051,芯片内置ARM Cortex-M0+CPU,内置64KB FLASH和8KB SRAM,采用QFN40封装。
贴片LED灯特写,设有塑料格栅遮光。
全部拆解一览,来张全家福。
充电头网拆解总结
最后附上闪极140W点阵屏充电器的核心器件清单,方便大家查阅。
闪极点阵屏140W氮化镓充电器采用方形外观设计,配有折叠插脚,便于日常携带。充电器具备三个USB-C接口,支持功率盲插,接口同时使用时支持功率自动分配。机身侧面的数显屏支持总输出功率显示,单个接口功率显示,支持亮度调节和角度调节,符合使用习惯。
充电头网通过拆解了解到,闪极这款氮化镓充电器采用多块PCB焊接组成,充分利用空间,充电器内部使用PFC+AHB架构,使用芯格诺XP3323 PFC控制器搭配纳微NV6146C氮化镓开关管,AHB合封芯片使用东科DK8715AD。
充电器为降压输出,使用三颗智融科技SW3566H用于接口降压输出,搭配使用芯控源开关管。充电器内置NTC热敏电阻进行过热保护,输出使用固态电容滤波,USB-C接口设有TVS进行静电保护,PCBA模块整体打胶灌封,壳体内部粘贴石墨贴纸散热,做工和用料扎实可靠。