前言
貝爾金推出了一款65W雙口氮化鎵充電器,白色柱狀外殼,對應輸入端折疊插腳一面和輸出USB-C口一面為收口處理,外觀非常有特點。充電器為雙USB-C接口,單口輸出支持65W輸出功率,雙口同時輸出支持45+20W功率自動分配,可以同時滿足手機和筆記本電腦的充電使用。
充電頭網已經拿到了貝爾金這款65W雙口USB-C氮化鎵充電器,下面就進行拆解,看看這款充電器內部的設計和用料。
貝爾金65W氮化鎵充電器外觀

包裝盒是一貫的白綠配色,并且正背面產品名稱、賣點、概述等做了中英雙版,正面可以對產品外觀有基本了解。

產品配備雙USB-C接口,既可以單獨給筆記本進行65W充電,也可同時為筆記本/平板和手機進行45W+20W快充,是產品一大核心賣點。

包裝內含充電器、使用說明書以及質保憑證等。

貝爾金這款65W氮化鎵充電器采用時下主流柱狀造型,整體短小風格簡約。機身外殼磨砂亮面撞色處理,兩端收縮設計,很有特點。

腰身一面印有belkin品牌。

還有一面印有充電器參數
型號:WCH013yz
輸入:100-240V 50/60Hz 1.5A
USB-C1/C2輸出:5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A
PPS:3.3-21V3A
USB-C1+C2:20W+45W
產品已經通過了CCC認證。

輸入端采用可折疊國標插腳,攜帶方便且不會刮傷其它電子產品,此外充電器通過了VI級能效認證。

頂面配有兩個USB-C接口,白色膠芯不露銅。

實測充電器機身高度為52.38mm。

寬度為38.88mm。

厚度為40.48mm。

和蘋果61W充電器對比,體積優勢非常大。

拿在手上的大小直觀感受。

另外測得充電器凈重約為106g。

使用ChargerLAB POWER-Z KM002C測得USB-C1口支持PD3.0、PPS、QC5快充協議。

并且還具備5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A五組固定電壓檔位,以及3.3-21V3.25A一組PPS電壓檔位。

測得USB-C2口兼容協議和USB-C1口的完全一樣。

PDO報文也相同,兩個C口支持功率盲插,日常使用方便。
貝爾金65W氮化鎵充電器拆解
看完貝爾金65W氮化鎵充電器的開箱和測試,下面就進行拆解,一起看看這款氮化鎵充電器的設計和用料。

沿外殼接縫拆開充電器外殼,折疊插腳通過導線連接到PCBA模塊供電。

切開外殼取出內部PCBA模塊,PCBA模塊通過多塊小板焊接組成。

外殼內部粘貼石墨導熱貼紙,并通過高溫膠帶絕緣。

導線焊點通過膠水加固絕緣。

使用游標卡尺測得PCBA模塊長度約為41.53mm。

PCBA模塊寬度約為33.65mm。

PCBA模塊厚度約為35.25mm。

PCBA模塊由四塊PCB焊接組成,充分利用內部空間。

PCBA模塊輸入端一覽,焊接供電導線,鏤空焊接電解電容,焊接貼片Y電容。

另外一面焊接反饋光耦,同步整流控制器和同步整流管。

輸出側小板焊接降壓電感,濾波電容和USB-C母座。

將充電器PCBA模塊焊接拆分,共由四塊PCB焊接組成。
通過對PCBA模塊的觀察發現,貝爾金這款氮化鎵充電器采用高頻反激架構,電源方案來自南芯科技,使用氮化鎵開關管,同步整流,固定電壓輸出,輸出電壓通過兩路獨立的降壓電路實現雙口快充輸出。下面我們就從輸入端開始了解各個器件的信息。

首先來看第一塊小板,這塊小板焊接保險絲,EMI濾波電路和整流橋,用于將交流電整流濾波成直流電。

在安規X2電容下面是輸入端保險絲,來自貝特電子,貼片焊接,規格為3.15A。

安規X2電容來自威慶電子,規格為0.33μF。

兩級共模電感采用漆包線和絕緣線繞制。

NTC熱敏電阻采用熱縮管包裹絕緣。

整流橋絲印DBF806,規格為8A 600V。

高壓濾波電容來自凱澤鑫,規格為39μF400V。

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,非常適合應用于氮化鎵快充這類高密度電源產品中。料號為TMY1101K。
特銳祥專注于被動元器件的研發、生產及銷售,注冊資本1億元。旗下有自主電容品牌兩類:SMD TRX及DIP TY電容器,TRX將致力于陶瓷材料的研究,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,特銳祥貼片Y電容除了被倍思高通QC5認證100W氮化鎵快充、麥多多100W氮化鎵、OPPO 65W超級閃充氮化鎵充電器、聯想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快充充電器等數十款大功率充電器使用外,也可應用于海陸通、第一衛、貝爾金等品牌20W迷你快充上,性能獲得客戶一致認可。

在垂直小板上焊接差模電感和另外兩顆濾波電容。

差模電感采用工字磁芯,外套熱縮管絕緣。

小板上焊接的兩顆電解電容均來自凱澤鑫,規格均為33μF400V。

焊接電容的小板連接到變壓器所在的小板上,為初級主控芯片,氮化鎵功率芯片供電。

開關電源主控芯片采用南芯科技SC3023,是一顆高頻準諧振反激控制器,內置了氮化鎵驅動,可用于直接驅動氮化鎵開關管。SC3023內置X電容放電和高壓啟動,具備自適應開關頻率折返功能,能在整個負載范圍內獲得更高的效率。QR和DCM模式下通過谷底開通來獲得高效率。空載時在低功耗模式下運行,從而降低系統的待機功耗。內置完善全面的保護功能,支持芯片內和外置的過熱保護功能。

南芯科技SC3023資料信息。

開關管采用納微NV6136A,這是一顆高集成的氮化鎵功率芯片,內置驅動器以及高精度無損耗電流采樣電路,消除取樣電阻的損耗。NV6136A內置170mΩ導通電阻,耐壓700V的氮化鎵開關管,支持2MHz開關頻率,采用6*8mm QFN封裝,節省面積。

納微NV6136A資料信息。
充電頭網通過拆解了解到,納微GaNFast功率芯片此前已被摩托羅拉68W氮化鎵充電器、戴爾60W氮化鎵快充、OPPO 50W餅干氮化鎵快充、小米65W 1A1C氮化鎵快充充電器、努比亞65W氘鋒三口氮化鎵快充、聯想YOGA 130W雙USB-C口快充、安克65W氮化鎵充電器(英雄聯盟版)等知名品牌的數十款產品采用。

變壓器采用膠帶嚴密纏繞絕緣。

小板背面焊接反饋光耦,貼片Y電容,同步整流控制器和同步整流管。

光耦用于輸出電壓反饋。

同步整流控制器采用南芯科技SC3503,這是一顆自適應開通檢測和快速關斷同步整流控制器,無需輔助線圈供電,輸出電壓最低可低至0V,專利的自適應開通檢測電路避免同步整流管誤開通,兼容多種MOS,具有超低的靜態電流,支持多種工作模式,支持高側和低側同步整流,外圍元件非常精簡。采用SOT23封裝,適用于寬輸出范圍反激適配器應用。

南芯科技 SC3503資料信息。
充電頭網拆解了解到,該芯片已經被TEGIC迷你30W氮化鎵快充、綠聯迷你30W氮化鎵快充、征拓65W 2C1A氮化鎵充電器、威源新能30W 1A1C氮化鎵快充、意象65W氮化鎵充電器、努比亞30W氮化鎵快充等產品采用,此外南芯快充芯片還可應于充電器、車充、移動電源、儲能電源等產品,并被安克、三星、紫米、羽博等數十款產品采用,品質獲得客戶高度認可。

同步整流管來自泰德,型號TDM21016,是一顆DFN5*6封裝的同步整流管。

輸出端降壓小板特寫,正面焊接兩顆降壓電感和兩顆濾波電容,以及兩個USB-C母座。

小板背面焊接一顆協議芯片和三顆MOS管,USB-C母座過孔焊接固定。

其中C1口快充協議芯片采用南芯科技SC2151A,該芯片已經獲得USB-IF PD3.0認證,TID:4869。其采用16-pin QFN 4*4mm封裝,是一顆支持PD和DP/DM快充協議的控制器,內部集成反饋環路,支持最新的Type-C和PD3.0標準,同時還支持使用DP/DM接口的專有快充協議,適用于各類適配器應用。

南芯科技SC2151A內部集成了32位高性能MCU內核,集成24kB單次編程存儲器和2kB RAM。該控制器針對各類快充協議集成了USB PD物理層、Type-C檢測、DP/DM快充協議物理層,VCONN供電。
此外,針對快充適配器方案內置了輸出放電路徑、內置可編程反饋補償、電壓電流檢測、10bit高性能ADC、兩個10bit DAC、NMOS通路管驅動、I2C通信接口以及豐富的保護電路,為適配器等應用提供了簡單高效的協議控制器解決方案。
充電頭網了解到,南芯SC2151A協議芯片還被綠聯30W PD快充氮化鎵充電器、古石科技30W PD快充氮化鎵充電器、安克30W迷你氮化鎵快充、努比亞30W氮化鎵快充充電器等知名品牌的數十款產品采用,產品質量獲客戶一致認可。

另外采用南芯科技SC2021A協議芯片控制C2和C1口輸出。SC2021A是一款高度集成的Type-C/PD和DPDM快充控制器。 符合最新的Type-C和PD 3.0標準,通過了USB PD3.1符合性測試。芯片支持專有的高壓快充協議,包含一組USB-C接口和兩組DPDM接口,滿足1A+1C雙口快充應用。

南芯科技SC2021A內部集成32位高性能MCU內核,2.5Kb內存和32Kb的MTP存儲器,支持私有快充協議。SC2021A 通過集成 USB PD 基帶 PHY、Type-C 檢測、雙 DPDM PHY、內置VBUS 放電路徑、VCONN 電源、可編程反饋補償、電壓和電流檢測、10-bit ADC、雙10-bit DACs,、NMOS 柵極驅動器、I2C 接口和保護電路,來最大限度地減少外部組件。
SC2021A支持多種保護機制,包括過壓保護(OVP)、欠壓保護(UVP)、過流保護(OCP)、短路保護(SCP)、過溫保護(OTP)、DPDM過壓保護、 CC過壓保護、VCONN 過壓保護、VCONN 過流保護和 VCONN 短路保護,有效保證系統穩定可靠運行。SC2021A采用QFN 4*4-32封裝。具備良好的協議兼容性和豐富的控制接口,可用于車充以及快充應用。

兩路降壓電路的用料完全相同,選取一路進行介紹,節省篇幅。降壓控制器來自泰德,型號TD1741,是一顆同步降壓控制器,支持40V輸入耐壓。

同步降壓開關管來自泰德,型號TDM3478,是一顆耐壓為30V的NMOS,導阻為5mΩ。

在背面焊接另一顆同步整流管,兩顆開關管組成半橋。

降壓電感外套熱縮管絕緣。

輸出濾波電容來自鈺邦,規格為220μF 25V。

輸出VBUS開關管來自芯控源,型號為AGM306,NMOS,耐壓30V,導阻5.8mΩ,采用DFN3*3封裝。

兩個USB-C母座采用白色膠芯,過孔焊接固定。

全部拆解完畢,來張全家福。
充電頭網拆解總結
貝爾金推出的這款氮化鎵充電器采用獨特的外觀設計,相比傳統柱狀設計,更加具有辨識度,把玩手感也更好。充電器采用折疊插腳設計,便于收納與攜帶。輸出為雙USB-C接口設計,單口支持65W輸出功率,支持功率盲插。雙口同時輸出時支持45+20W功率分配,滿足筆記本和手機同時充電使用。
充電頭網通過拆解了解到,貝爾金65W氮化鎵充電器采用南芯科技的快充解決方案,采用SC3023主控芯片搭配SC3503同步整流控制器,搭配納微NV6136A氮化鎵功率芯片,組成固定電壓輸出的開關電源。協議芯片采用SC2021A和SC2151A,實現兩個USB-C口的快充協議功能。
充電器內部電解電容來自凱澤鑫,輸出濾波固態電容來自鈺邦,內部采用四塊PCB組合焊接,內部空隙打膠填充增加強度。外殼內部粘貼石墨導熱貼加強散熱,降低溫升。內部做工緊湊,用料扎實。


http://m.xtzz.cc/







