倍思65W 2C氮化鎵快充拆解,內置芯源半導體MP6908次級控制器

2021-02-07 騰訊網

近期Baseus倍思又推出了一款差異化新品——倍思65W GaN2 Lite充電器。這款產品有1A1C和雙C兩個版本,也有黑白兩種經典顏色。其中雙C口款式的兩個接口性能完全一樣,支持功率盲插,無需花費心思找接口,使用方便。

兩個USB-C口支持QC、PD、PPS等多個市面主流快充協議,支持多電壓檔位,最大輸出均為65W,可滿足兩臺設備同時快充需求。下面充電頭網就對其進行拆解,看看充電器內部設計做工如何。

一、倍思65W氮化鎵充電器外觀

包裝盒正面印有充電器外觀圖、倍思品牌、65W和GaN標識。

背面是充電器使用場景圖以及參數信息。

打開包裝盒,內部使用塑料盒對充電器進行固定保護。

包裝內含充電器、使用說明書和保修卡,充電器外套有保護塑料膜。

充電器採用長條柱狀造型設計,機身殼表面磨砂處理,輸入端配備固定式國標插腳,整體設計風格簡約。

腰身各面之間過渡圓潤。

側面一角印有Baseus品牌logo。

相鄰側面設有「65W」藝術字體以及企業信息,生產者為東莞市歐派奇電子科技有限公司。

輸入端外殼上標註有充電器參數信息

型號:CCGAN65CC

輸入:100-240V~50/60HZ 1.5A

USB-C1/C2輸出:5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A Max

USB-C1+USB-C2輸出:45W+18W、18W+45W、30W+30W

產品已經通過了3C認證。

輸出端頂面略微內凹,USB-C口黑色膠芯不露銅,兩個接口旁印有Type-C1和Type-C2標識加以區別。

使用遊標卡尺實測充電器機身長度為63.52mm。

寬度為30.25mm。

厚度為34.93mm。

和蘋果61W充電器大小直觀對比,體積優勢明顯。

充電器拿在手上的直觀感受。

淨重約為108g。

使用ChargerLAB POWER-Z KT002檢測USB-C1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、AFC、FCP、SCP、MTK PE+2.0、PD3.0和PPS快充協議。

除此之外,PDO報文顯示C1口還具備5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A五組固定電壓檔位,以及3.3-11V3A一組PPS電壓檔位。

使用KT002檢測USB-C2口的輸出協議,顯示同樣支持Apple 2.4A、QC2.0/3.0、AFC、FCP、SCP、MTK PE+2.0、PD3.0、PPS等協議。

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、倍思65W氮化鎵充電器拆解

將輸入端外殼拆開,邊緣採用超聲波焊接封裝,充電器採用金屬彈片接觸式通電,輸入端設有隔離板。

PCB板正面覆蓋黃銅散熱片。

拆下散熱片,充電器初級側覆蓋絕緣板進行隔離保護,輸出端兩個USB母座均焊接在小板上。

PCB板中間位置放置變壓器,輸入端設有高壓濾波電解電容等元器件。

PCB板背面同樣配有黃銅散熱片,並和主板焊接固定。

PCB板上塗有導熱膠幫助晶片散熱。

清理掉矽膠可以看到氮化鎵功率晶片、次級同步整流控制器和MOS管等元器件,貼片Y電容橫跨在初次級之間。

通過對電路板正背面電路分析發現,倍思65W 2C氮化鎵快充充電器採用時下熱門的開關電源定壓輸出,兩路輸出獨立降壓的設計架構。其中C1和C2兩路電路獨立設計,但採用相同的降壓輸出方案,由一顆MCU智能分配輸出功率。下面從輸入端開始深入了解整個電路設計情況。

輸入端一覽,主板上設有保險絲和兩顆高壓濾波電解電容,左側焊接一塊小板。

PCB板側面一覽,小板上設有整流橋和PWM主控晶片和光耦,Y電容所在位置鏤空處理。

將小板拆下,正面設有X電容、共模電感和第三顆高壓濾波電解電容。

延時保險絲特寫,規格為3.15A 250V。

安規X電容特寫,容量0.1μF。

共模電感雙線繞制,用於濾除EMI幹擾。

輸入端ABMR510整流橋。

高壓濾波電解電容為y.u.g品牌,來自深圳市昱光電子有限公司。工作溫度範圍:-40℃~105℃,具備抗雷擊、耐紋波、高頻低阻等優勢,可以為快充優化產品結構、提升組裝工藝發揮作用。

電容規格為400V 33μF。

PCB板側面一覽。

另外兩顆電容同樣來自昱光電子,規格也是400V 33μF。

濾波電感外套熱縮管。

兩顆PWM主控晶片供電電容,規格均為50V 10μF。

輸入端小板背面一覽。

充電器主控晶片為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主控晶片的還有小米55W氮化鎵充電器、華碩65W氮化鎵充電器、OPPO新款65W超級閃充氮化鎵充電器、一加65W Warp閃充充電器、堅果65W單C口氮化鎵充電器、閃極100W 3C1A氮化鎵快充充電器、聯想thinkplus 65W氮化鎵口紅電源Pro、小米120W超級快充、iQOO 120W閃充充電器、傲基100W氮化鎵快充、聯想90W閃充雙口氮化鎵充電器等。

初級側氮化鎵功率晶片採用納微NV6123,是NV6113的散熱增強版,為高頻率和軟開關拓撲優化,內部集成驅動器,導阻300mΩ,6*8mm QFN封裝。

納微 NV6123 詳細資料。

變壓器使用絕緣膠帶嚴密包裹,頂面貼有信息標籤。

HWOR1009光耦,橫跨在初級和次級之間,用於初級次級通信,反饋輸出電壓。

輸出抗幹擾藍色Y電容特寫,來自STE松田電子。

主板背面還有一顆貼片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電容的產品還有第一衛20W快充小冰粒充電器、OPPO 65W超級閃充氮化鎵充電器、20W氮化鎵PD快充、努比亞65W氮化鎵充電器、倍思120W氮化鎵+碳化矽PD快充充電器、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的還有努比亞65W氘鋒氮化鎵充電器Pro、堅果65W單C口氮化鎵充電器、聯想90W閃充雙口氮化鎵充電器、戴爾90W氮化鎵充電器、聯想thinkplus 65W氮化鎵口紅電源Pro、飛利浦65W快充插座等。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來自華潤微,絲印088N12N。

輸出端一覽,設有輸出濾波固態電容和兩塊二次降壓小板。

同步整流輸出濾波固態電容,規格為25V 680μF。

主板背面還有一顆MCU,用於兩路輸出功率智能分配。

將兩塊小板拆下,正面都設有磁環降壓電感和濾波固態電容。

背面均設有降壓協議晶片和三顆MOS管。這兩塊小板設計布局完全一樣,都採用的是智融SW3615+銳駿RUH4040M2方案,因此C1和C2口輸出性能完全一樣。

採用智融SW3516主控晶片作為USB-C口的降壓控制器和協議識別。這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、低壓直充等多種快充協議,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。可廣泛應用於USB PD雙口快充車充、USB PD雙口快充充電器以及USB插排等產品。

智融SW3516資料信息。

充電頭網通過拆解發現,SW3516還被REMAX 100W氮化鎵充電器、華碩65W 2C1A氮化鎵充電器、努比亞65W氘鋒三口氮化鎵快速充電器、雷柏65W GaN快充、綠聯65W 4C口氮化鎵快充充電器、聯想90W閃充雙口氮化鎵充電器、鴻達順120W四口2C2A快充等多款產品採用,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。

外掛兩顆銳駿半導體MOS,型號為RUH4040M2,NMOS,耐壓40V,用於為USB-C口輸出同步整流降壓。

銳駿RUH4040M2詳細資料。

降壓電感外套熱縮管。

同步整流降壓輸出濾波固態電容,永銘NPX系列固態電容,規格為25V 220μF。該系列電容具有小體積、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閃極100W 3C1A氮化鎵快充充電器、摩米士65W 2C1A氮化鎵快充充電器、倍思45W 1A1C氮化鎵充電器、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,獲得客戶一致認可。

此外採用一顆銳駿RUH4040M2作為接口輸出VBUS開關。

USB-C母座特寫。

全部拆解完畢,來張全家福。

充電頭網拆解總結

倍思這款氮化鎵充電器機身修長簡潔,腰身分別是亮面和磨砂處理,使得整體機身有撞色設計。輸入端採用固定式插腳,輸出端配備兩個性能一樣的USB-C接口,支持QC、AFC、FCP、SCP、MTK PE+2.0、PD3.0和PPS多個快充協議,具備5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V2.25A、20V3.25A和PPS電壓檔位,兼容各種品牌設備,滿足兩臺設備同時快充,適合居家辦公等固定場所使用。

充電頭網通過拆解了解到,充電器採用開關電源定壓輸出和兩路DC-DC降壓架構。開關電源部分由安森美NCP1342搭配納微NV6123氮化鎵功率晶片,以及MPS MP6908搭配華潤微同步整流MOS組成。然後分兩路獨立二次降壓輸出,並且兩個C口均採用智融SW3615進行降壓和協議識別,輸出性能完全一樣,支持功率盲插。充電器輸入輸出端設有小板,內部使用導熱墊和黃銅散熱片幫助散熱。

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