前言
Razer雷蛇是知名的游戲硬件廠商,旗下產(chǎn)品包括高性能游戲外設(shè)和Razer Blade靈刃系列筆記本電腦。本次拆解的產(chǎn)品是雷蛇靈刃系列筆記本的一款電源適配器,內(nèi)置GaN Systems氮化鎵器件,體積得到了很好的控制,相比傳統(tǒng)的電源體積更小。
這款適配器具備280W的輸出能力,能夠?yàn)楦咝阅芴幚砥骱惋@卡提供充足而穩(wěn)定的電力供應(yīng),帶來優(yōu)秀的游戲體驗(yàn)。下面充電頭網(wǎng)就對這款電源適配器進(jìn)行拆解,一起來看看內(nèi)部的設(shè)計(jì)和用料。
GaN Systems 公司于2008年在加拿大渥太華成立,該公司的產(chǎn)品在不同行業(yè)的客戶中保持了良好的聲譽(yù)。近期充電頭網(wǎng)拆解的蘋果140W氮化鎵充電器,內(nèi)置了GaN Systems的兩顆增強(qiáng)型氮化鎵開關(guān)管,能打入蘋果快充供應(yīng)鏈,足見GaN Systems的芯片無論是性能還是質(zhì)量都是相當(dāng)優(yōu)秀的。除此之外,GaN Systems的氮化鎵晶體管也被戴爾外星人240W氮化鎵電源采用。
雷蛇280W電源適配器外觀

適配器為經(jīng)典樣式設(shè)計(jì),電源線可拆卸,機(jī)身直板造型外殼磨砂處理,輸出線纜采用橡膠帶捆扎,而且是黑色編織線,更加耐臟耐用。

機(jī)身頂面中心設(shè)計(jì)有雷蛇品牌logo。

底部貼有適配器銘牌,通過了CCC、CE、UKCA、UL、PSE、KC等安規(guī)認(rèn)證,還通過了VI級能效認(rèn)證,銘牌顯示該適配器由國內(nèi)老牌電源企業(yè)歐陸通制造。

適配器型號為RC30-042,支持100-240V~50/60Hz 4A輸入以及19.5V14.36A輸出。

機(jī)身一端是品字形輸入插口。

另一端輸出線纜做了90°彎折設(shè)計(jì),方便使用,此外旁邊設(shè)有一顆LED指示燈。

線纜端頭特寫,并不是USB-C接頭,為雷蛇筆記本專用的連接器。

測得適配器機(jī)身長度為163.54mm。

寬度為69.96mm。

厚度為24.66mm。

另外測得輸出線纜長度約為2米。

線身直徑為5.79mm。

整體重量約為654g。
雷蛇280W電源適配器拆解
看完了雷蛇這款電源適配器的外觀和尺寸測試,下面就進(jìn)行拆解,看看氮化鎵加持的電源適配器內(nèi)部是如何設(shè)計(jì)。

沿適配器外殼接縫撬開后蓋,內(nèi)部PCBA模塊采用純銅散熱片包裹。

純銅散熱片焊接固定到PCBA模塊上。

散熱片打膠與外殼固定,加強(qiáng)散熱。

輸出線一覽,其中兩條白色為正極線芯,黑色為負(fù)極,紅色細(xì)線用于電源功率識別。

PCBA模塊全部采用純銅散熱片包裹。

使用游標(biāo)卡尺測得PCBA模塊長度為156.51mm。

PCBA模塊寬度約為65.84mm。

PCBA模塊厚度約為20.48mm。

拆開PCBA模塊上覆蓋的散熱片,內(nèi)部PFC升壓電感和諧振電感,LLC變壓器涂有導(dǎo)熱膠,利用散熱片散熱。

在PCBA模塊側(cè)面焊接一塊小板,小板上焊接整流橋和PFC升壓開關(guān)管。小板打膠通過純銅散熱片散熱。

輸出側(cè)焊接五顆固態(tài)電容,并聯(lián)用于輸出濾波。

在電源接口后面是用來緩沖的白色泡棉。

品字電源接口特寫。

電源適配器PCBA模塊正面一覽,其中左上角為輸出濾波固態(tài)電容,在電容右側(cè)是LLC變壓器,變壓器右側(cè)是諧振電感,在諧振電感下面是PFC升壓電感。左下方是高壓電解電容。右側(cè)為輸入EMI濾波器件,底部小板為輸入整流和PFC升壓。

PCBA模塊背面電路相對簡單,PCB鏤空放置PFC升壓電感,降低厚度。在右側(cè)焊接一顆二合一控制器,用于PFC升壓和LLC控制。右上方是次級同步整流電路,焊接同步整流控制器和兩顆同步整流管。兩顆光耦用于輸出電壓反饋和保護(hù)功能。
通過對PCBA模塊的觀察,雷蛇這款電源適配器采用PFC+LLC的高效電源架構(gòu),使用一顆控制器同時控制PFC升壓和LLC開關(guān)電源,固定輸出電壓為筆記本供電。下面我們就從輸入端開始了解各個器件。

PCBA模塊輸入端一覽,焊接保險絲,共模電感,安規(guī)X2電容。

輸入端保險絲來自CONQUER功德,MST系列超小型延時保險絲,規(guī)格為6.3A 250V,用于輸入過流保護(hù)。

共模電感采用漆包線與絕緣線繞制。底部打膠固定電木板絕緣。

電源側(cè)面焊接安規(guī)X2電容,共模電感,為主控芯片供電的電解電容,諧振電感,變壓器和輸出固態(tài)電容。

安規(guī)X2電容規(guī)格為0.47μF。

第二級共模電感采用磁環(huán)繞制,纏繞膠帶絕緣,底部粘貼電木板絕緣。

PCBA模塊側(cè)面焊接小板,小板焊接六顆整流橋和兩顆氮化鎵器件,以及一顆PFC升壓整流管。

小板上共焊接六顆整流橋,為半橋連接,均攤發(fā)熱降低溫升。整流橋絲印MB30JL,額定電流3A。

整流橋輸出的濾波電容來自深圳塑镕,規(guī)格為1μF450V。

用于輸出的濾波電感特寫。

兩顆薄膜電容來自深圳塑镕,一顆體積較小的規(guī)格為0.47μF450V。

另一顆體積較大的電容規(guī)格為1μF450V。

兩顆PFC升壓開關(guān)管使用了GaNsystems的兩顆GS-065-030-2-L并聯(lián),這凸顯了GaNsystems的GaN HEMT優(yōu)秀的可并聯(lián)性。這是一顆耐壓650V,瞬態(tài)耐壓為850V的增強(qiáng)型氮化鎵器件。導(dǎo)阻為50mΩ,采用PDFN8*8封裝,支持1MHz以上的超高開關(guān)頻率。器件在設(shè)計(jì)時簡化了驅(qū)動要求,柵極驅(qū)動電壓為0~6V,瞬態(tài)耐壓為-20~10V,具有更強(qiáng)的可靠性。器件具備開爾文源極,可用于優(yōu)化柵極驅(qū)動。

GaN Systems GS-065-030-2-L 詳細(xì)資料。
充電頭網(wǎng)拆解了解到,加拿大氮化鎵系統(tǒng)公司(GaN Systems)功率管此前已被蘋果140W氮化鎵充電器、外星人240W氮化鎵電源、Sicgecs 65W 1A1C氮化鎵超級閃充、ON 65W 2C1A氮化鎵快充插座、PHILIPS飛利浦65W氮化鎵快充摩天輪插座、研吉65W 1A1C氮化鎵快充等產(chǎn)品采用。同時為了縮短產(chǎn)品開發(fā)和上市所需時間,GaN Systems也提供65W QR充電器,100W雙USB-C智能PD充電器,140W PFC+QR和250W PFC+LLC快充完整方案供客戶參考。

由于電源內(nèi)部的PFC控制器為CCM模式,PFC升壓整流管采用一顆碳化硅二極管,利用無反向恢復(fù)電流優(yōu)勢,滿足CCM模式PFC升壓應(yīng)用。碳化硅二極管來自HOEN富盈,型號為CH3D10065E,是一顆耐壓650V的碳化硅二極管,采用TO252封裝。

在小板背面焊接一顆二極管和磁珠等元件。PCB板為AcePower設(shè)計(jì),經(jīng)查詢AcePower是國內(nèi)老牌電源制造商歐陸通旗下品牌,致力于為高端IT品牌提供定制化電源設(shè)計(jì)、制造解決方案。

PFC升壓電感采用EQ3317磁芯,磁芯上纏繞銅箔膠帶屏蔽。PCBA鏤空放置磁芯,降低整體厚度。

高壓電解電容與低壓側(cè)元件采用塑料殼進(jìn)行絕緣。

兩顆高壓電解電容來自SUSCON冠坤,規(guī)格均為100μF 450V。

電源適配器初級主控芯片來自恩智浦,型號為TEA2017AAT,是一款數(shù)字化可配置LLC和PFC組合控制器,用于高效諧振電源。芯片包括LLC和PFC控制器功能。PFC經(jīng)配置可在DCM/QR、CCM固定頻率或支持所有操作模式的多模式下運(yùn)行,優(yōu)化PFC效率。
芯片內(nèi)部集成高壓啟動和X電容放電,內(nèi)部集成驅(qū)動器,可直接驅(qū)動高壓上管,無需外置驅(qū)動器。PFC可配置為DCM/QR,DCM/QR/CCM混合模式和CCM固定頻率三種運(yùn)行模式,滿足不同功率應(yīng)用需求。

兩顆LLC開關(guān)管來自東微,型號OSS60R190JF,是一顆耐壓650V,導(dǎo)阻為190mΩ的NMOS,屬于超級硅產(chǎn)品,具有極低的導(dǎo)通電阻和低柵極電荷,能夠降低傳導(dǎo)損耗,提升開關(guān)性能。

兩顆為主控芯片供電的電解電容分別為330μF 25V和220μF 25V。

LLC諧振電容來自深圳塑镕,規(guī)格為0.047μF 630V。

諧振電感采用EQ19磁芯。

變壓器采用EQ3313磁芯,對應(yīng)低壓側(cè)使用膠帶嚴(yán)密纏繞絕緣。

兩顆EL1013光耦分別用于輸出電壓反饋和保護(hù)功能。

藍(lán)色安規(guī)Y電容來自STE松田電子。

同步整流電路一覽,采用兩顆同步整流管和一顆同步整流控制器組合用于LLC輸出同步整流。

次級同步整流控制器采用恩智浦TEA2095T進(jìn)行同步整流控制,內(nèi)置兩個驅(qū)動器,可以同時驅(qū)動兩個同步整流管,支持LLC應(yīng)用,并支持獨(dú)立工作,最高工作頻率可達(dá)1MHz。芯片支持4.5-38V供電電壓,支持邏輯電壓驅(qū)動的同步整流管。

同步整流管來自英飛凌,型號BSC028N06NS,是一顆耐壓60V的NMOS,導(dǎo)阻為2.8mΩ,采用SuperSO8封裝。

電源適配器輸出側(cè)一覽,焊接固態(tài)電容,輸出線和指示燈。

五顆輸出濾波電容,品牌與規(guī)格相同,為柏瑞凱RF系列5000小時長壽命固態(tài)電容,規(guī)格為470μF 25V,用于電源輸出濾波。

電源次級采用DIODES AP4310E進(jìn)行輸出恒壓恒流控制。AP4310E是一顆內(nèi)置電壓基準(zhǔn)的雙運(yùn)放,配合取樣電阻進(jìn)行輸出電壓反饋和輸出電流檢測。

R002取樣電阻,采用2512封裝,用于輸出電流采集。

輸出導(dǎo)線冷壓端子后焊接,端子外套熱縮管絕緣。

輸出電源指示燈采用支架固定。

全部拆解一覽,來張全家福。
充電頭網(wǎng)拆解總結(jié)
雷蛇這款280W電源適配器,相比傳統(tǒng)電源來說,體積顯著縮小,體現(xiàn)了氮化鎵器件帶來的性能提升。電源適配器采用專用插頭,配合編織線設(shè)計(jì),經(jīng)久耐用。加入指示燈的設(shè)計(jì),可以方便的了解電源的通電狀態(tài)。
充電頭網(wǎng)通過拆解了解到,雷蛇這款適配器采用歐陸通為其定制化設(shè)計(jì)的PFC+LLC架構(gòu),內(nèi)部使用NXP恩智浦TEA2017AAT進(jìn)行PFC+LLC控制。其中PFC升壓開關(guān)管采用GaN Systems的GS-065-030-2-L的增強(qiáng)型氮化鎵器件,兩顆并聯(lián),碳化硅二極管來自富盈,LLC開關(guān)管采用東微OSS60R190JF。
同步整流由TEA2095搭配兩顆英飛凌BSC028N06NS組成,輸出采用柏瑞凱RF系列長壽命電容濾波。適配器內(nèi)部PCBA模塊采用銅片包裹進(jìn)行散熱,內(nèi)部發(fā)熱元件打膠通過散熱片散熱,有效降低溫升。得益于氮化鎵的加持,這款適配器內(nèi)部結(jié)構(gòu)緊湊,體積得到很好控制,為消費(fèi)者帶來便攜的大功率電源解決方案。


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