百瓦快充体积新突破,拆解紫光集团核心企业推出的100W氮化镓快充
前言
新华三集团是数字化解决方案领导者,是紫光集团旗下的核心企业,拥有计算,存储,网络,5G,安全和终端等全方位的数字化基础设施整体能力,提供云计算,大数据,人工智能,工业互联网,信息安全,智能联接,边缘计算在内的一站式数字化解决方案。
充电头网拿到了新华三推出的一款氮化镓快充,这款充电器输出功率为100W,具备2C1A三个接口,两个USB-C口均支持100W输出。充电器采用折叠插脚,便于携带。包装内附送一条2米长充电线,满足多种场景使用。下面就拆解这款充电器,看看内部用料和设计。 新华三100W氮化镓充电器开箱
包装盒通体黑色,正面印有H3C品牌、100W MAX以及GaN快速充电器,下方还做了和充电器实物一样的凹凸纹理设计。
底部印有充电器参数、包装清单以及商家信息。
包装内含充电器、数据线以及使用手册。
附带C to C黑色数据线,两端外壳磨砂方便插拔,并且做了抗弯折保护处理。
测得数据线长度约2米。
使用ChargerLAB POWER-Z KM002C测得线缆带有E-Marker芯片,支持最高20V5A 100W快充功率,数据传输能力为USB 2.0。
充电器机身包裹防刮塑料膜保护。
新华三这款充电器也是长方体造型,不过是朝两侧延展设计,机身采用PC防火材质外壳,表面哑光抗指纹,靠近输入端区域还设计有多道凹槽。
机身正面印有H3C品牌、100W MAX以及GALLIUM NITRIDE CHARGER。
输入端外壳印有充电器参数
型号:C100CN-10
输入:100-240V~50/60Hz 2A
C1/C2口:5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A、3.3-11V5A
A口输出:4.5V5A、5V4.5A、5V3A、9V3A、12V3A、20V3A
C1+A:65W+30W
C1+C2:65W+30W
C2+A:5V4.8A
C1+(C2+A):65W+5V4.8A
委托方:新华三技术有限公司
制造商:江苏安能科技有限公司
产品已经通过了CCC认证。
充电器配备可折叠国标插脚,方便携带。
输出端配备2C1A三个USB接口,USB-C口旁印有笔记本标识,表示可以为笔记本进行快充。
USB-A口黄色胶芯,前端设有特殊触点。
测得充电器机身高度为48.92mm。
宽度为72.61mm。
厚度为31.21mm。
和苹果61W充电器对比,体积优势很大。
拿在手上的大小直观感受。
另外测得充电器净重约为158g。
使用ChargerLAB POWER-Z KM002C测得USB-C1口支持FCP、SCP、AFC、QC3.0、PD3.0、PPS、QC4+、Samsung 5V2A充电协议。
并且还具备5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A五组固定电压,以及3.3V-11V5A一组PPS电压档位。
测得USB-C2口兼容协议和USB-C1口的相同。
PDO报文也完全一样,这两个C口单口输出性能一样,支持功率盲插。
测得USB-A口支持FCP、SCP、AFC、QC3.0、Samsung 5V2A充电协议。 新华三100W氮化镓充电器拆解
看完了新华三充电器的开箱和测试,下面就进入拆解环节,一起看看充电器内部的构造。
首先沿接缝拆开外壳,内部PCBA模块通过导线连接插脚供电。
取出内部PCBA模块,模块表面覆盖黄铜片散热。
PCBA模块导线焊接处特写,涂胶加固。
黄铜散热片延伸到变压器上,高压侧与低压侧之间采用白色塑料支架隔离绝缘。
PCBA模块背面也覆盖黄铜散热片,缠绕胶带绝缘,PCBA模块覆盖导热垫和麦拉片。
散热片焊接固定到PCBA模块上。
使用游标卡尺测得PCBA模块长度约为68.22mm。
PCBA模块宽度约为43.55mm。
PCBA模块厚度约为26.45mm。
取下PCBA模块正反面覆盖的散热片,麦拉片上贴有导热垫为发热元件散热。
PCBA模块正面一览,右侧焊接小板为输入EMI滤波电路,左侧上方焊接变压器和初级滤波电容小板,左侧下方小板焊接同步整流电路,降压电路以及USB-C和USB-A母座。
PCBA模块背面焊接整流桥,贴片Y电容,主控芯片,氮化镓功率芯片以及反馈光耦。次级侧降压元件全部焊接在小板上。
通过对PCBA模块正反面的观察发现,新华三这款100W氮化镓充电器采用反激开关电源搭配同步整流,固定电压输出。输出采用两路独立的同步降压电路,实现三个接口的降压快充输出。下面我们就从输入端开始了解整个充电器的设计和用料。
充电器输入端焊接一块小板,小板上焊接保险丝,热敏电阻等元件。
小板正面焊接保险丝,NTC热敏电阻,两级共模电感,安规X2电容。
小板背面焊接X电容放电电阻。
输入端延时保险丝规格为3.15A 250V。
第一级共模电感采用漆包线和绝缘线绕制。
安规X2电容来自松田电子,规格为0.22μF。
压敏电阻同样来自松田电子,为MF72系列,1.5D-11M,冷态电阻1.5Ω,直径11mm,用于抑制充电器插电时的浪涌电流。
第二级共模电感采用扁铜线绕制,底部焊接绝缘支架。
输入端两颗整流桥来自ZOWIE智威,LSR50M快恢复整流桥,规格为1000V 5A,使用两颗半桥连接,均摊发热,降低温升。
高压滤波电容来自永铭,规格为56μF400V。
另外一块小板上焊接高压滤波电容和开关变压器。
两颗高压滤波电容来自永铭,规格均为39μF400V,总容量为134μF。
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。在主控芯片左侧是一颗热敏电阻,用于检测充电器内部温度,进行过热保护。
开关管来自纳微,是一颗氮化镓功率芯片,型号NV6125,内部集成氮化镓开关管、氮化镓驱动器以及逻辑电路,应用简单。NV6125采用QFN6*8mm封装,散热性能升级,175mΩ导阻,内置驱动器支持10-30V供电。最高支持2MHz开关频率。
纳微半导体NV6125详细资料。
充电头网了解到,采用该芯片的还有OPPO新款65W超级闪充氮化镓充电器、联想thinkplus 65W氮化镓口红电源Pro、联想90W闪充双口氮化镓充电器、thinkplus65W氮化镓快充、鸿达顺65W 2C1A氮化镓快充等多款产品。此外纳微其它型号氮化镓功率芯片还被雷柏65W GaN快充、小米GaN充电器Type-C 65W、OPPO 50W饼干氮化镓快充、贝尔金68W双C口GaN充电器等数十款产品采用。
PCBA模块对应氮化镓功率芯片的位置焊接固定散热片。
铝制散热片特写。
变压器焊接在小板上,严密缠绕胶带绝缘。
两颗贴片Y电容均来自WEIDY维迪。
另一颗贴片Y电容特写。
CT1019光耦用于输出电压反馈。
输出侧焊接两块小板,用于同步整流及接口降压。
变压器与小板之间的空隙采用胶水填充固定,加强散热效果。
较大的电路板焊接同步整流电路和降压电路,变压器次级直接焊接在小板右上角。
小板背面焊接一块铜片,用于为同步整流管散热,在右侧焊接一颗降压主控芯片。
散热片下方为同步整流控制器,同步整流管,在散热片下方还焊接一颗热敏电阻用于检测温升。
同步整流管来自恒泰柯,型号HGN055N12S,是一颗耐压120V的NMOS,导阻为4.8mΩ,采用DFN5*6封装。
同步整流控制器丝印IBHJN,实际型号为MP6908A,来自MPS芯源半导体,最高工作频率600KHz。支持DCM、CCM、QR、ACF多种工作模式,支持高侧和低侧应用,具备振铃检测防止误开通。
小板上焊接三颗固态电容用于滤波,为永铭NPX系列,规格为470μF 25V。
在主板上还垂直焊接一颗同规格的固态电容用于滤波。
在小板正面焊接一颗辉芒微的MCU,用于功率自动分配以及过热保护功能。
两路降压电路的主控芯片均采用智融SW3516H,用于进行降压控制和协议识别。智融SW3516H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。
SW3516H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。
充电头网通过拆解发现,SW3516H还被华硕65W 2C1A氮化镓充电器、努比亚65W氘锋三口氮化镓快速充电器、雷柏65W GaN快充、绿联65W 4C口氮化镓快充充电器、联想90W闪充双口氮化镓充电器、鸿达顺120W四口2C2A快充等多款产品采用,此外智融的快充芯片还可用于USB PD快充移动电源、快充车充等领域。
降压MOS管采用砹德曼AD40N50D3,NMOS管,耐压40V,导阻4.5mΩ。
VBUS开关管同样采用砹德曼AD40N50D3。
输出滤波电容来自永铭,NPX系列固态电容,规格为220μF 25V。
在另一块小板上焊接USB-C母座和USB-A母座,以及降压电感和输出滤波电容。
背面焊接降压主控芯片,降压开关管和VBUS开关管。
降压芯片采用SW3516H,用于USB-C2和USB-A接口降压输出。
两颗降压开关管丝印CWR4051AP。
磁环降压电感特写。
输出滤波电容来自永铭,NPX系列固态电容,规格为220μF 25V。
输出VBUS开关管来自锐骏半导体,型号RU30D20M2,是一颗双NMOS,耐压30V,导阻8.5mΩ,采用PDFN3333封装。
两个USB-C母座特写,过孔焊接固定。
USB-A母座正负极加宽设计。
全部拆解完毕,来张全家福。 充电头网拆解总结
新华三推出的这款氮化镓快充采用折叠插脚设计,便于携带收纳。充电器为2C1A接口设计,两个USB-C口均支持100W功率输出,并支持65+30W功率分配。USB-C口还支持5A PPS快充,对手机和笔记本电脑快充的兼容性都很好,满足主流设备日常充电应用。
充电头网通过拆解了解到,新华三这款氮化镓充电器内部采用多块小板组合焊接而成,充分利用内部空间。开关电源采用安森美NCP1342搭配纳微NV6125氮化镓功率芯片,次级采用MPS MP6908A搭配恒泰柯HGN055N12S同步整流管组成;输出端两路二次降压电路主控芯片均采用智融SW3516H,使用辉芒微MCU实现端口功率智能分配。
充电器内部高压滤波电容和输出滤波固态电容均来自永铭,初级侧和次级侧都采用热敏电阻进行温度检测,用于充电器的过热保护。PCBA模块采用大面积铜片进行散热,内部空间打胶填充,内部用料和做工都很扎实。
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