前言

多口充電器能夠同時(shí)為多個(gè)設(shè)備快充,免去使用多個(gè)單口充電器的麻煩,一個(gè)多口充搞定手機(jī)、筆記本電腦和耳機(jī)充電,從而成為辦公室的常客。充電頭網(wǎng)拿到貝爾金一款108W的多口氮化鎵充電器,這款充電器具備2C2A四個(gè)接口,USB-C口支持96W輸出,雙口同時(shí)使用時(shí)為65+30W輸出,USB-A口為5V輸出。下面就帶來這款充電器的拆解,看看內(nèi)部的做工用料。

貝爾金108W氮化鎵桌面充外觀

貝爾金這款桌面充電器是很標(biāo)準(zhǔn)的長(zhǎng)方體造型,采用PC防火材質(zhì)塑料外殼,通體白色。

機(jī)身底部印有產(chǎn)品詳細(xì)規(guī)格參數(shù)。

貝爾金桌面充電器參數(shù)特寫

型號(hào):WCH010vf

輸入:100-240V~50/60Hz 2A

單口輸出:

USB-C1:5V3A、9V3A、15V3A、20.5V4.7A

多口輸出:

USB-C1:5V3A、9V3A、15V3A、20V3.25A、20.5V4.7A

USB-C2:5V3A、9V2A、15V2A、20V1.5A

USB-A1+USB-A2:5V2.4A

USB-C1+USB-A1/2:108.35W

這款桌面充電器通過了CE、EAC、CP認(rèn)證,以及VI級(jí)能效認(rèn)證。

此外四端設(shè)有凸起防滑膠墊,防滑同時(shí)可以避免磨損銘牌。

輸入端采用8字供電插口。

輸出端配備2A2C四個(gè)USB接口,接口旁都印有相應(yīng)的輸出功率標(biāo)識(shí)。

測(cè)得貝爾金這款桌面充機(jī)身長(zhǎng)度為98.41mm

寬度為79.86mm。

厚度為30.68mm。

另外測(cè)得其凈重約為327g。

使用ChargerLAB POWER-Z KM003C測(cè)得充電器USB-C1口支持PD3.0、DCP充電協(xié)議。

PDO報(bào)文顯示USB-C1口還具備5V3A、9V3A、15V3A、20V3A四組固定電壓檔位,銘牌上的20.5V4.7A作為特殊檔位沒有測(cè)出來。

測(cè)得USB-C2口支持PD3.0、DCP充電協(xié)議。

并且具備5V3A、9V3A、15V2A、20V1.5A四組固定電壓檔位。

測(cè)得兩個(gè)USB-A口都只支持Apple 2.4A充電協(xié)議。

貝爾金108W氮化鎵桌面充拆解

看完了貝爾金這款氮化鎵桌面充的外觀,下面就進(jìn)行拆解,看看內(nèi)部的用料和做工。

首先沿接縫撬開超聲波焊接和卡扣固定的上蓋。

上蓋內(nèi)部粘貼石墨導(dǎo)熱貼。

PCBA模塊覆蓋黃銅散熱片。

PCBA模塊使用螺絲固定。

拆下固定螺絲,取出PCBA模塊。

外殼內(nèi)部也粘貼石墨導(dǎo)熱貼。

PCBA模塊正反面均覆蓋散熱片,并通過卡扣固定。

散熱片側(cè)面通過卡扣結(jié)構(gòu)固定。

黃銅散熱片通過焊接固定在PCB上。

使用游標(biāo)卡尺測(cè)得PCBA模塊長(zhǎng)度約為89.48mm。

PCBA模塊寬度約為73.31mm。

PCBA模塊厚度約為25.44mm。

拆下PCBA模塊兩側(cè)的散熱片,內(nèi)層涂有導(dǎo)熱膠與絕緣麥拉片接觸。

使用游標(biāo)卡尺測(cè)得黃銅散熱片厚度約為0.5mm。

PCBA模塊與絕緣麥拉片之間涂有白色導(dǎo)熱膠,利用外殼銅片進(jìn)行散熱。

變壓器和散熱片涂有白色導(dǎo)熱膠。

PCBA模塊背面也涂有導(dǎo)熱膠,為發(fā)熱元件散熱。

PCBA模塊正面一覽,右側(cè)為交流輸入插座,右上角為PFC升壓電感,緊貼的散熱片為PFC開關(guān)管散熱,下方的散熱片為整流橋散熱。左側(cè)的長(zhǎng)條型散熱片為碳化硅二極管散熱,在散熱片下方是初級(jí)濾波電容。在散熱片左側(cè)是變壓器和輸出小板。

PCBA模塊背面焊接PFC控制器,反激控制器和氮化鎵開關(guān)管,在左側(cè)焊接反饋光耦,同步整流管和同步整流控制器。

通過對(duì)充電器PCBA模塊的觀察發(fā)現(xiàn),貝爾金這款108W氮化鎵充電器內(nèi)置PFC電路進(jìn)行功率因數(shù)校正,并采用兩路反激開關(guān)電源寬電壓輸出。反激開關(guān)電源采用納微氮化鎵功率芯片,其中一路用于65W USB-C1輸出,另外一路用于30W USB-C2輸出。USB-A口采用南芯同步降壓轉(zhuǎn)換器進(jìn)行降壓,固定5V輸出。下面我們就從輸入端開始了解整個(gè)充電器的設(shè)計(jì)和用料。

充電器輸入端一覽,焊接電源插座,保險(xiǎn)絲,共模電感和安規(guī)X2電容。

輸入端八字線插座規(guī)格為2.5A 250V~。

輸入端保險(xiǎn)絲來自貝特電子,出料號(hào)936,規(guī)格為3.15A 250V。

拆下整流橋的散熱片開始觀察元件。

第一級(jí)共模電感采用漆包線和絕緣線繞制。

安規(guī)X2電容來自東莞成希,規(guī)格為0.68μF,在左側(cè)是熱縮管包裹的NTC熱敏電阻。

焊接取下第二級(jí)共模電感。

整流橋與散熱片之間涂有導(dǎo)熱膠。

整流橋型號(hào)D8KB8,規(guī)格為8A 800V。

整流橋后面是薄膜濾波電容和濾波電感。

PFC開關(guān)管和整流管分別固定在不同的散熱片上。

PFC控制器焊接在PCBA模塊背面,來自安森美,型號(hào)NCP1607B,采用臨界導(dǎo)通模式,具備多種安全保護(hù)功能,采用SO8封裝。

PFC開關(guān)管來自華虹摯芯,型號(hào)HPC60R140B,是一顆140mΩ導(dǎo)阻,耐壓600V的超結(jié)NMOS,采用TO220F封裝。

PFC升壓開關(guān)管來自泰科天潤(rùn),型號(hào)G3S06505H,是一顆耐壓650V 5A的碳化硅二極管,采用TO220F封裝。

高壓濾波電容使用兩顆并聯(lián),透過縫隙可以看到耐壓為420V。

兩顆電容容量均為47μF。

由于內(nèi)部?jī)陕烽_關(guān)電源用料完全相同,節(jié)省篇幅只選取一路進(jìn)行介紹。

主控芯片采用安森美NCP1342,這是一顆高頻反激準(zhǔn)諧振初級(jí)PWM控制器,內(nèi)置主動(dòng)X2電容放電、支持寬范圍Vcc供電、支持外接熱敏電阻進(jìn)行過熱保護(hù)和多重完善的保護(hù)功能。

初級(jí)開關(guān)管采用納微NV6115氮化鎵功率芯片,該芯片為高頻軟開關(guān)拓?fù)鋬?yōu)化。內(nèi)置獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)器以及復(fù)雜的邏輯控制電路,支持5-15V的寬范圍邏輯信號(hào)輸入。內(nèi)置170mΩ導(dǎo)阻、耐壓650V的氮化鎵開關(guān)管,支持2MHz開關(guān)頻率。采用5*6mm QFN封裝,節(jié)省面積。納微通過將驅(qū)動(dòng)器和氮化鎵開關(guān)管以及邏輯電路集成在一個(gè)封裝中,實(shí)現(xiàn)了高集成度,高可靠性的氮化鎵功率芯片設(shè)計(jì)。

納微半導(dǎo)體 NV6115 詳細(xì)資料。

充電頭網(wǎng)通過拆解了解到,納微GaNFast功率芯片此前已被OPPO 50W餅干氮化鎵快充、RAVPOWER 65W 1A1C氮化鎵快充充電器小米65W USB PD 氮化鎵充電器SlimQ 65W氮化鎵USB PD快充充電器1A1CAnker PowerCore Fusion PD超極充、RAVPower 45W GaN PD充電器、倍思65W氮化鎵充電器、ROxANNE 66W氮化鎵USB PD雙口快充充電器等產(chǎn)品采用,獲得市場(chǎng)高度認(rèn)可。

其中一路變壓器采用膠帶嚴(yán)密纏繞絕緣。

另一路變壓器磁芯纏繞銅箔屏蔽,并纏繞膠帶絕緣,打膠固定。

兩顆EL1019光耦用于輸出電壓反饋調(diào)節(jié)。

兩顆藍(lán)色Y電容采用膠水固定。

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(yīng)用于氮化鎵快充這類高密度電源產(chǎn)品中。料號(hào)為TMY1221K。

特銳祥專注于被動(dòng)元器件的研發(fā)、生產(chǎn)及銷售,注冊(cè)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將致力于陶瓷材料的研究,以拓展更多品類的應(yīng)用,為客戶提供更多的解決方案。

充電頭網(wǎng)了解到,特銳祥貼片Y電容除了被倍思高通QC5認(rèn)證100W氮化鎵快充麥多多100W氮化鎵OPPO 65W超級(jí)閃充氮化鎵充電器聯(lián)想90W氮化鎵快充努比亞65W氮化鎵充電器倍思120W氮化鎵+碳化硅PD快充充電器等數(shù)十款大功率充電器使用外,也可應(yīng)用于海陸通第一衛(wèi)貝爾金等品牌20W迷你快充上,性能獲得客戶一致認(rèn)可

次級(jí)同步整流控制器來自安森美,型號(hào)NCP4306,支持DCM和CCM反激,QR反激,正激以及半橋LLC同步整流。支持最高1MHz開關(guān)頻率,驅(qū)動(dòng)器具備高精度5V驅(qū)動(dòng)電壓鉗位,可用于氮化鎵同步整流管。

同步整流管來自Techcode泰德,型號(hào)TDM3750,是一顆耐壓120V的NMOS,導(dǎo)阻為5.8mΩ,采用DFN5*6封裝。

在輸出端焊接濾波電容和協(xié)議小板。

其中兩顆濾波電容規(guī)格為470μF 25V。

另外一側(cè)焊接三顆濾波電容和降壓電感。

降壓轉(zhuǎn)換器來自南芯科技,型號(hào)SC8103,是一顆高效率的同步降壓變換器,輸入電壓從4.6V到36V,通過設(shè)置分壓電阻來調(diào)節(jié)輸出電壓;它還提供高精度的輸出電流限制,當(dāng)輸出電流達(dá)到設(shè)定電流極限時(shí),變頻器進(jìn)入恒流模式,輸出功率可以通過一個(gè)電阻編程為18W,恒功率(CP)控制使其很容易滿足QC3.0的功率要求。

南芯科技 SC8103 資料信息。

輸出濾波電容規(guī)格為330μF 25V,三顆并聯(lián)。

協(xié)議小板上焊接協(xié)議芯片和VBUS開關(guān)管以及取樣電阻。

協(xié)議芯片來自耕源,型號(hào)CY2332,是一顆高度集成的USB PD快充控制器,其通過了USB-IF PD3.0/PPS認(rèn)證,支持高通QC4/4+快充協(xié)議。主固件存儲(chǔ)器為單次編程,系統(tǒng)配置存儲(chǔ)器支持多次編程。支持使用NMOS進(jìn)行VBUS控制,支持e-Marker線纜,適用于USB PD快充。

全部拆解一覽,來張全家福。

充電頭網(wǎng)拆解總結(jié)

貝爾金這款108W氮化鎵多口充電器采用白色機(jī)身設(shè)計(jì),美觀大方。充電器具備2C2A接口,兩個(gè)USB-C接口均支持快充,滿足筆記本電腦供電需求,兩個(gè)USB-A口可以滿足耳機(jī)和小風(fēng)扇等低功率設(shè)備供電,方便實(shí)用。

充電頭網(wǎng)通過拆解了解到,貝爾金這款充電器采用PFC+反激開關(guān)電源架構(gòu),采用安森美NCP1607B PFC控制器搭配華虹摯芯MOS管和泰科天潤(rùn)碳化硅二極管,反激開關(guān)電源采用安森美NCP1342搭配納微NV6115氮化鎵功率芯片,USB-A口降壓采用南芯科技SC8103同步降壓轉(zhuǎn)換器,USB-C接口采用耕源CY2332協(xié)議芯片。

充電器內(nèi)部PCBA模塊采用黃銅散熱片包裹,發(fā)熱元件配有大面積散熱片,并打膠填充,加快導(dǎo)熱,滿足長(zhǎng)時(shí)間大功率輸出需求。總體來說這款充電器做工扎實(shí),用料也很可靠,延續(xù)了大品牌的一貫水準(zhǔn)。