拆解報告:聯想90W閃充雙口氮化鎵充電器

2021-01-10 集微網

7月23日聯想舉行「架構革命 為戰而生」發布會,正式發布了拯救者電競手機Pro,首創雙USB-C物理接口,支持雙接口同時輸入的混合功率超級閃充,最大充電功率高達90W。同時還為手機設計了45W、65W和90W三種功率充電器。

其中標配的90W充電器是聯想攜手納微半導體推出的超級雙擎氮化鎵充電器,採用TwinTurbo (雙渦輪增壓)技術,內附PFC,支持全球使用,配備了兩個USB-C口,單口輸出性能完全一致,支持功率盲插,配合電競手機使用雙口可以同時給手機充電,使用起來靈活方便。每個USB-C口都支持最大90W輸出,雙口同時輸出時,每個接口都降為45W,只需30分鐘就能充滿5000mAh的電池。下面充電頭網就對這款充電器進行拆解,一起來看看其內部如何設計。

充電頭網目前已經累計拆解了聯想65W PD快充火柴盒電源、thinkplus 65W氮化鎵、65W電源適配器ADLX65YCC2A、65W電源適配器LS-65WTCQCPD、聯想65W USB PD快充充電器ADLX65YCC3A、聯想65W USB-A快充充電器LS-65WTAQCPD、聯想YOGA 65W PD充電器以及thinkplus 45W口紅電源、thinkplus 65W口紅電源等多款產品,大家也可以點擊藍色字體查看更多的拆解報告。

一、聯想90W雙USB-C氮化鎵充電器外觀

聯想90W雙USB-C氮化鎵充電器採用純黑色白裝盒,搭配青色字體,看起來比較別致。正面印有Lenovo DP90 dual power adapter以及GaN字樣。

包裝盒背面的貼紙記錄了產品生產廠商信息。

充電器本體使用紙質內襯包裹,起到減震作用,包裝盒整體小型、輕便,易於運輸。

除了充電器和使用說明書外,沒有其他配件。

這款充電器採用PC阻燃材黑色外殼,表面啞光處理。機身採用幾何ID風格設計,造型方正,邊角尖銳分明,使得充電器整體造型科技感十足。

機身正面左下角設有Lenovo品牌logo。

從輸入端方向看去,側身四端分別採用垂直和倒角處理,對稱設計。輸入端外殼上標註有充電器參數信息:

型號:LC-908 SA18C88607

輸入:100-240V~50/60HZ 1.5A

單口輸出:5V5A、9V5A、15V5A、20V4.5A

雙口輸出:5V3A、9V3A、15V2.5A、20V2.25A

製造商:江蘇辰陽電子有限公司

產品已經通過了3C認證和VI級能效認證。

此外配備可摺疊國標插腳,攜帶方便。

輸出端邊緣採用倒角設計。

輸出頂面中心設有兩個USB-C接口,黑色膠芯不露銅。

使用遊標卡尺實測充電器機身長約66mm。

寬度約為63mm。

厚度約為28mm。

和蘋果61W充電器直觀對比,聯想這款充電器還要更小一些。

拿在手上的直觀感受。

充電器淨重約為181g。

使用ChargerLAB POWER-Z KT002檢測其中一個USB-C口的輸出協議,顯示支持Apple 2.4A、Samsung 5V2A和DCP協議,以及QC2.0/3.0、PD3.0和PPS快充協議。

除此之外,PDO報文顯示該C口還具備5V5A、9V5A、15V5A、20V4.5A四組固定電壓檔位以及3.3-21V4A一組PPS電壓檔位。

使用KT002檢測另外一個USB-C口的輸出協議,顯示同樣支持Apple 2.4A、Samsung 5V2A、DCP、QC2.0/3.0、PD3.0和PPS協議。

此外PDO報文也一樣,兩個C口輸出一致,支持功率盲插,使用更方便。

二、聯想90W雙USB-C氮化鎵充電器拆解

將側面機身殼切割開取出PCB板。

插腳使用螺絲和塑料板封裝固定,通過導線和輸入端小板連接通電。

充電器外圍黃銅散熱片,連輸出端也是如此,散熱片和電路板焊接固定。

散熱片和元器件之間設有黑色絕緣板進行隔離。

PCB板正面一覽,輸入輸出端均設有小板,元器件打膠固定,APFC升壓電感以及變壓器設在兩側,整體布局整齊緊湊。

PCB板背面一覽,晶片也都打膠處理,幫助導熱。

PCB板初次級之間設有鏤空槽,用來穿過隔離板。

通過對電路板正背面電路分析發現,聯想這款充電器採用了APFC升壓供電,定壓輸出,同步整流,兩路獨立降壓輸出的設計架構,並且兩個接口都採用相同的二次降壓方案,由一顆MCU進行功率智能分配。下面我們從輸入端開始了解各元器件的信息。

PCB板前端一覽,左側設有輸入端小板。

將小板拆下,正面設有保險絲、兩顆壓敏電阻、兩顆X電容以及兩級共模電感。

輸入端的超小體積方形保險絲品牌為LB藍寶,規格為5A 250V。

安規X電容特寫,容量0.22μF,來自DGCX東莞市成希電子有限公司。

另一顆X電容特寫,同樣由成希電子提供。

共模電感雙線繞制,用於濾除EMI幹擾。

另一顆特寫,扁平銅帶繞制,綠色磁芯。

輸入端MB40M整流橋特寫,設置兩顆用於均攤發熱。

主板側面一覽。

主板左側區域設有紅色薄膜電容、PFC升壓電感、高壓濾波電解電容以及濾波電感,其中一顆電解電容上套有白色絕緣管。

背面對應區域設有充電器APFC升壓電路。

安森美 NCP1622,PFC升壓控制器,用於驅動PFC升壓管,進行輸入升壓。

安森美 NCP1622 詳細資料。

PFC開關管採用氮化鎵功率晶片,納微NV6127,相比NV6117散熱升級,更大的散熱焊盤,125mΩ導阻,內置驅動器支持10-30V供電。最高支持2MHz開關頻率。

納微 NV6127資料信息。

MUR460S超快恢復二極體,用於APFC升壓整流。

PFC升壓電感特寫,頂部貼有信息標籤。

濾波電感特寫,外套熱縮管保護。

兩顆綠色高壓濾波電解電容來自艾華,規格都是420V 15μF。

PCB板另一側一覽,設有第三顆高壓濾波電解電容,以及變壓器和同步整流輸出濾波固態電容。

電解電容下面是充電器主控晶片。

這顆電容同樣是來自艾華。

規格為420V 47μF。

聖邦微 SGM8771,帶有高精度電壓基準的電壓比較器,寬供電電壓範圍,用於電壓檢測及保護功能。

聖邦微SGM8771資料信息。

主控晶片為ON安森美NCP1342,這是一顆高頻初級PWM控制器,內置主動X2電容放電和多重完善的保護功能。

安森美NCP1342 詳細資料。

充電頭網通過拆解了解到,採用安森美NCP1342主控晶片的還有摩米士65W 2C1A氮化鎵快充充電器、柚比30W 1A1C氮化鎵快充充電器、努比亞65W氮化鎵充電器、努比亞1A1C 45W氘鋒氮化鎵快速充電器、洛克65W氮化鎵PD快充充電器等。

氮化鎵功率晶片採用納微NV6125,內置驅動器,175mΩ導阻,耐壓650V,支持2MHz開關頻率,適用於升壓,降壓,半橋,全橋開關電源等諸多應用場合。

納微半導體NV6125詳細資料。

變壓器特寫,頂部噴碼有信息。

兩顆1008光耦,橫跨在初級和次級之間,分別用於初級次級通信,反饋調節輸出電壓和保護控制功能。

光耦旁邊貼片Y電容來自四川特銳祥科技股份有限公司,具有體積小、重量輕等特色,非常適合應用於氮化鎵快充這類高密度電源產品中。

特銳祥專注於被動元器件的研發、生產及銷售,註冊資本1億元。旗下有自主電容品牌兩類:SMD TRX及DIP TY電容器,TRX將致力於陶瓷材料的研究,以拓展更多品類的應用,為客戶提供更多的解決方案。

充電頭網了解到,採用特銳祥貼片Y電容的產品還有努比亞65W氮化鎵充電器、努比亞1A1C 45W氘鋒氮化鎵快速充電器、倍思120W氮化鎵+碳化矽PD快充充電器、倍思45W雙USB-C口氮化鎵快充、飛頻65W USB PD氮化鎵充電器、羅馬仕65W USB PD氮化鎵充電器、鴻達順65W 2C1A氮化鎵快充充電器等多款產品,性能獲得客戶一直認可。

絲印IBHJK次級同步整流控制器,實際型號為MP6908A,來自MPS芯源半導體,最高工作頻率600KHz。

MPS MP6908A詳細規格參數。

充電頭網拆解了解到,採用MPS MP6908A的還有倍思65W 2C1A GaN氮化鎵充電器、愛否開物1A2C 65W PD氮化鎵充電器和RAVPOWER 65W氮化鎵充電器,此外MPS同步整流晶片還被小米9 Pro原裝45W快充充電器、thinkplus 45W USB PD充電器、thinkplus 65W口紅USB PD充電器、紫米65W 2C1A桌面PD快充充電器、谷歌Pixelbook原裝45W USB PD快充充電器等數十款產品採用。

次級同步整流MOS管採用AOS萬代的AONS62922,NMOS,耐壓120V,兩顆並聯。

AOS AON62922詳細規格資料。

三顆同步整流輸出濾波固態電容,規格都是25V 680μF。

輸出端設有二次降壓小板,USB-C母座垂直焊接在小板上,從電容和電感數量以及分布位置來看,採用的是兩路獨立降壓電路。

二次降壓板背面一覽,兩路電路採用一樣的二次降壓方案。

無絲印MCU,用於雙口輸出功率智能分配。

USB-C降壓電路主控晶片採用的是智融SW3516H,用於降壓控制和協議識別。

智融SW3516H是一款高集成度的多快充協議雙口充電晶片,支持A+C口任意口快充輸出,支持雙口獨立限流。其集成了5A 高效率同步降壓變換器。支持PPS/PD/QC/AFC/FCP/SCP/PE/SFCP等多種快充協議,最大輸出PD 100W,CC/CV 模式,以及雙口管理邏輯。外圍只需少量的 器件,即可組成完整的高性能多快充協議雙口充電解決方案。

充電頭網通過拆解發現,SW3516H還被努比亞65W 2C1A氮化鎵充電器、洛克65W氮化鎵快充充電器、RAVPOWER 65W 1A1C氮化鎵快充充電器、畢亞茲65W 2C1A氮化鎵充電器等多款產品採用,此外智融的快充晶片還可用於USB PD快充移動電源、快充車充等領域。

另一顆SW3516H特寫。

兩路電路還各配有三顆MOS管,其中兩顆絲印N085LS,用於輸出同步整流降壓;另一顆絲印N031L,作為USB-C口輸出VBUS開關。

另一顆輸出VBUS開關管特寫。

降壓電感特寫,兩顆均外套熱縮管絕緣。

降壓輸出濾波固態電容,規格為25V 100μF。

另一組特寫,規格同樣是25V 100μF。

USB-C母座特寫。

另一個USB母座特寫。

全部拆解完畢,來張全家福。

充電頭網拆解總結

聯想拯救者電競手機Pro配備兩個USB-C接口,搭配這款90W超級閃充充電器進行雙口同時充電,30分鐘即可充滿5000mAh的電池,不僅設計理念超前,實際效果也很好。充電器兩個USB-C口支持QC、PD和PPS快充協議,性能完全一致,使用靈活方便,除拯救者手機外,也能拿來給筆記本充電,兩臺設備同時快充,外帶一個就夠用了。

充電器配備可摺疊插腳,方便用戶進行攜帶,機身造型方正邊角分明,整體風格科技感十足。充電頭網通過拆解發現,PCB模塊整個使用黃銅散熱片包裹,電路板上元器件焊接緊湊有序,電路清晰明了,輸入輸出端設有小板,充分利用內部空間減小體積。

充電器採用APFC升壓、開關電源和兩路獨立DC-DC架構組成。其中APFC升壓電路採用安森美NCP1622搭配納微NV6127氮化鎵功率晶片;開關電源由安森美NCP1342搭配納微NV6125,以及芯源MP6908A搭配萬代MOS組成,同步整流定壓輸出;兩路DC-DC均採用智融SW3516H進行二次降壓和協議識別,支持協議廣泛,電壓檔位齊全,輸出均採用固態電容濾波,紋波低壽命長。

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