拆解報告:飛頻65W USB PD氮化鎵充電器FC139C

2020-12-05 騰訊網

近日飛頻科技推出了一款65W單C口氮化鎵快充充電器,這款充電器不僅快充協議多,電壓檔位齊全,而且團購價99元兩個,簡直是拼單神器,性價比很高。此外這款充電器同樣小巧輕便,易於攜帶,經充電頭網實測功率密度達到了1.11W/cm³。

和小米65W GaN相比較,兩者無論是性能、重量還是體積大小都在伯仲之間,團購期間入手價僅僅為小米的三分之一,這樣的福利不多見。當然充電器內部用料也成了消費者關注的焦點,接下來充電頭網就通過產品的詳細拆解為大家揭曉。

一、飛頻65W氮化鎵充電器外觀

包裝盒正面印有充電器外觀圖以及飛頻快充和65W氮化鎵充電器字樣,頂部帶有掛鈎設計方便產品展賣。

背面印有FC193C產品型號和廠商相關信息,由深圳坤興科技有限公司代工生產。

側面印有產品六大保護標識和相關參數信息。

充電器採用PC阻燃材質白色外殼,表面亮面設計,側身各面之間為弧面過渡。

輸入端配備固定式國標插腳。

輸入端外殼上標註有充電器的參數信息

型號:FC139C

SN:2020263F00198

輸入:100-240V~50/60HZ 1.5A

輸出:

PD:5V/3A、9V/3A、12V/3A、15V/3A、20V/3.25A

PPS:3.3-20V/3A

製造商:深圳市坤興科技有限公司

監製:飛頻科技(上海)有限公司

產品已經通過了CCC認證和VI級能效認證。

輸出端配備一個USB-C口,黑色膠芯不露銅,接口旁邊印有Amadapter。

使用遊標卡尺實測充電器長50.64mm。

寬33.94mm。

厚度為34.12mm。由充電器三維可以算出體積為58.64cm³,功率密度為1.11W/cm³。

充電器淨重約為85g。

使用ChargerLAB POWER-Z KT002檢測USB-C口輸出協議,顯示支持Apple 2.4A、Samsung 5V/2A、DCP協議,以及QC2.0、QC3.0、AFC、FCP多個快充協議。

除此之外,其PDO報文顯示USB-C口還支持USB PD3.0快充標準,具備5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A五個固定電壓檔位以及3.3-11V/3A和3.3-21V/3A兩組PPS電壓檔位。

二、飛頻65W氮化鎵充電器拆解

將輸入端外殼拆開,可以看到內部配有黃銅散熱片和導熱墊幫助導熱,插腳和PCB板通過彈片接觸式通電。

充電器由兩塊PCB板相互垂直焊接組成,散熱片內側粘貼絕緣膠帶和導熱貼進行絕緣。

側面PCB板上焊接有高壓濾波電解電容以及變壓器等器件,並且打膠固定。

板子背面一覽,光耦和Y電容橫跨在初級次級之間,此外還有整流橋和同步整流部分。

經過對充電器整體電路觀察分析發現,飛頻65W USB PD氮化鎵充電器採用了開關電源寬範圍輸出,由協議晶片控制輸出電壓的典型架構。下面我們就從輸入端開始一一了解各元器件。

輸入端一覽,焊接有保險絲、安規X電容、濾波電感等元器件,並且打膠加固。

保險絲特寫,外套熱縮管。

安規X電容特寫,規格為0.22μF,來自DGCX東莞市成希電子有限公司。

共模電感雙線繞制,用於濾除EMI幹擾。

WRMSB40M整流橋來自深圳市沃爾德實業有限公司,兩顆用於均攤發熱。WRMSB40M這顆軟橋通過較軟的恢復曲線,比較平滑的關斷特性,可以降低二極體結電容達到非常少的諧波振蕩產生的效果。

沃爾德WRMSB40M詳細資料信息。

濾波電感外套熱縮管。

PCB板側面一覽。

兩顆較小的高壓濾波電解電容規格均為400V 27μF。

第三顆高壓濾波電解電容規格為400V 47μF。

此外還有一顆小的PWM主控晶片供電電容,規格為160V 4.7μF。

PCB板另一側一覽,小板背面焊接有主控晶片和氮化鎵功率晶片。

PWM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,初級側採用安森美NCP1342的氮化鎵充電器還有SlimQ 65W氮化鎵USB PD快充充電器、品勝65W USB PD氮化鎵充電器、愛否開物2C1A 65W PD氮化鎵充電器和倍思65W 2C1A GaN氮化鎵充電器等產品。

初級側氮化鎵開關管來自英諾賽科,型號是INN650D02 ,耐壓650V,導阻低至0.2Ω,符合JEDEC標準的工業應用要求,這是整個產品的核心元器件。INN650D02 「InnoGaN」開關管高頻特性好,且導通電阻小,適合高頻高效的開關電源應用,採用DFN8*8封裝,具備超低熱阻,散熱性能好,適合高功率密度的開關電源應用。

英諾賽科向充電頭網透露,INN650D02 「InnoGaN」開關管基於業界領先的8英寸生產加工工藝,是目前市面上最先量產的先進位程氮化鎵功率器件,這項技術的大規模商用將推動氮化鎵快充的快速普及。

該氮化鎵開關管還被魅族65W氮化鎵充電器、Lapo 65W USB PD氮化鎵快充充電器、ROCK 65W氮化鎵快充充電器採用。

英諾賽科 INN650D02 詳細資料。

變壓器使用膠帶包裹,側面噴碼有信息。

OR-1009光耦,橫跨在初級和次級之間,用於初級次級通信,調節反饋輸出電壓。

輸出抗幹擾藍色Y電容來自STE松田電子。

另一顆Y電容來自深圳市特銳祥電子有限公司,採用黑色注塑外殼,貼片封裝,有利於充電器的高集成度,非常適合氮化鎵充電器的設計,但成本比傳統插件式Y電容更高。

絲印IBHJM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採用恆泰柯HGN070N12SL,NMOS,耐壓120V,DFN5X6封裝。

恆泰柯HGN070N12SL資料信息。

將側面小板拆掉,主控PCB板輸出端上焊接有輸出濾波固態電容、協議晶片和輸出VBUS開關管。

兩顆輸出濾波固態電容規格為25V 330μF,永銘NPX系列固態電容,具有小體積、低ESR、高容許紋波電流、高可靠性等特點。

充電頭網了解到,永銘NPX系列固態電容此前已被鴻達順65W 2C1A氮化鎵快充充電器、圖拉斯24W 1A1C快充充電器、努比亞65W氮化鎵充電器、圖拉斯30W 1A1C USB PD快充充電器等多款產品採用,獲得客戶的高度認可。

USB PD協議晶片來自Hynetek慧能泰半導體,型號HUSB350。HUSB350是一顆高性能、高集成度的USB TypeC Power Delivery(電力傳輸)控制器。它集成了 PD2.0、PD3.0、PPS、QC2.0/3.0、AFC、FCP、BC1.2、DCP、5V/2.4A等充電協議。HUSB350適用於電源適配器、車載充電器、移動電源等應用場合;支持SOP-14L和QFN-16L兩種封裝形式。

慧能泰HUSB350資料信息。

輸出VBUS開關管採用美萊創新CN4309,PMOS,耐壓30V。

美萊創新CN4309詳細資料。

USB-C母座特寫,過孔焊接。

全部拆解完畢,來張全家福。

充電頭網拆解總結

飛頻65W氮化鎵快充充電器採用PC阻燃材質白色外殼,表面亮面處理,側面之間弧面過渡,使用不硌手。USB-C口支持QC2.0、QC3.0、AFC、FCP、PD快充協議,具備5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A、3.3-11V/3A和3.3-21V/3A這些電壓檔位,可以滿足各類數碼產品的充電需求。

充電頭網通過拆解了解到,這款充電器採用了開關電源寬範圍輸出,協議晶片控制輸出電壓的典型架構。充電器的AC-DC部分,由安森美NCP1342搭配英諾賽科氮化鎵功率器件,以及同步整流控制器MP6908A搭配恆泰柯MOS組成;最後由慧能泰USB PD協議晶片HUSB350控制輸出。此外輸入輸出端元器件打膠加固,還配有導熱墊和散熱片幫助散熱,輸出兩顆永銘固態電容並聯濾波,內部穩定性和散熱性能有保證。

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