前言
倍思在推出140W的2C1A接口氮化鎵充電器后,又推出了一款160W的2C1A氮化鎵充電器,雖然說輸出功率提升了20W,但可以支持100+60W功率分配,可以同時為兩臺筆記本電腦充電,或者140+20W的功率分配,滿足蘋果MacBook Pro筆記本和手機同時充電的需求。
這款新推出的160W氮化鎵充電器采用全新的數字電源架構設計,利用軟件模擬傳統控制器,電路精簡,體積縮小的同時還能提升效率,進一步提升充電器的競爭力和消費者的使用體驗。下面充電頭網就帶來這款160W氮化鎵充電器的拆解,一起看看內部的設計和用料。
倍思160W氮化鎵充電器開箱

包裝盒正面印有Baseus品牌、充電器外觀、名稱以及160W、GaN兩個直觀彰顯產品特性標識。

背面印有產品應用場景、參數以及品牌商信息。

充電器參數特寫,此外包裝內還附帶優勝系列CC快充數據線,1米/5A的標準規格,采用TPE材質。

包裝內含充電器、數據線、保修卡、說明書等。

這款優勝系列快充數據線為白色,線頭外殼亮面處理,分別印有Baseus品牌和240W快充標識。

實測數據線實際長度達106cm,比包裝盒上的標稱還要長一點。

另外使用ChargerLAB POWER-Z KM003C測得數據線電力傳輸能力為50V5A,確實支持48V5A 240W快充,數據傳輸能力為USB 2.0。

倍思160W氮化鎵充電器采用家族百瓦快充經典長方體造型設計,外觀、接口配置和充電頭網前不久拆解的倍思140W氮化鎵充電器的一樣,初步看可以算是功率“加強版”。

機身外殼以磨砂為主,同時上下邊緣亮面點綴,避免單調。機身正面印有160W GaN字樣,表明這是一款160W氮化鎵充電器,非常直觀。

機身端角處設計有指示燈。

輸入端外殼印有充電器詳細規格參數和認證信息。

充電器參數特寫
型號:CCGAN160CC
輸入:110-240V~50/60Hz 3.5A Max
Type-C1輸出:5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A、28V5A
Type-C2輸出:5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A
USB輸出:5V3A、9V3A、12V3A、20V3A
Type-C1+Type-C2:100W+60W
Type-C1/C2+USB:100W+60W
Type-C1+Type-C2+USB:100W+30W+30W
100W:5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A
Type-C 60W:5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3A
Type-C 30W:5V3A、9V3A、12V2.5A、15V2A、20V1.5A
USB 30W:5V3A、9V3A、12V2.5A、20V1.5A
深圳市倍思科技有限公司
充電器通過了CCC認證。

充電器配備可折疊國標插腳,搭配多接口,便攜實用性非常好。

輸出端配備2C1A三個USB接口,均為橘紅色膠芯,接口旁還印有相應標識,方便區別使用。

接口上方是Baseus品牌。

測得充電器機身長度為84.75mm。

寬度為57.62mm。

厚度為32.29mm。

和蘋果140W氮化鎵充電器對比,體積優勢明顯。

產品拿在手上的大小直觀感受。

接通電源,指示燈亮淡淡綠光,既方便夜間定位同時不影響到用戶休息。

使用ChargerLAB POWER-Z KM003C測得USB-C1口支持FCP、SCP、AFC、QC3.0/5、PD3.1、PPS、Apple 2.4A充電協議。

PDO報文顯示USB-C1口還具備5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A、28V5A六組固定電壓檔位,以及3.3-21V5A一組PPS電壓檔位。

測得USB-C2口支持FCP、SCP、AFC、QC3.0/4+、SFCP、PD3.0、PPS快充協議。

并且具備5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A五組固定電壓檔位,以及3.3-21V5A一組PPS電壓檔位。

最后測得USB-A口支持FCP、SCP、AFC、QC3.0、SFCP快充協議。
倍思160W氮化鎵充電器拆解
看完了這款充電器的開箱和測試,下面就進行拆解,一起來看看這款充電器內部的設計。

首先沿插腳面接縫處拆開外殼,內部PCBA模塊采用黃銅散熱片包裹散熱,輸入導線焊接連接。

取出PCBA模塊,PCBA模塊包裹黃銅散熱片,并使用黑色麥拉片絕緣。

散熱片之間采用卡扣固定連接。

使用游標卡尺測得PCBA模塊長度約為80.2mm。

PCBA模塊寬度約為52.48mm。

PCBA模塊厚度約為26.78mm。

散熱片焊接到PCBA模塊上固定。

拆下PCBA模塊外層的散熱片,PCBA模塊粘貼導熱墊并涂膠增強散熱。

元器件之間的空隙通過灰色導熱膠填充,增強散熱性能。

PCBA模塊鏤空開槽,插入麥拉片用于初次級之間絕緣。

清理掉PCBA模塊正面的灰色導熱膠,開始觀察元器件信息。其中左側為交流輸入端,焊接保險絲和EMI濾波電路,右側依次是諧振電感和LLC變壓器,變壓器右側是次級輸出濾波電容。下方為輸出的降壓電路,焊接USB母座,濾波電容和降壓電感。

PCBA模塊背面焊接一顆數字控制芯片,用于初級開關管控制。右下角焊接整流橋,右上方焊接四顆開關管用于全橋LLC電源,并且焊接兩顆驅動器用于開關管驅動。在左側上方為同步整流電路,左下角為二次降壓電路。初次級之間焊接貼片Y電容,隔離通信芯片和反饋光耦。
通過對PCBA模塊的觀察發現,倍思這款160W氮化鎵充電器采用數字電源芯片控制,為全橋LLC設計,同步整流,固定電壓輸出。140W USB-C接口通過升降壓電路調節輸出電壓,100W USB-C接口和USB-A接口通過兩路獨立的降壓電路輸出,實現三個接口的獨立快充。下面我們就從輸入端開始了解整個充電器的設計和用料。

交流輸入通過導線焊接連接,導線焊點涂膠加固。

拆下輸入端垂直焊接的小板,小板上焊接保險絲,壓敏電阻,共模電感,安規X2電容,共模電感和差模電感。

小板背面焊接X電容放電電阻。

輸入端延時保險絲來自貝特電子,出料號932,規格為3.15A 250V。

壓敏電阻來自東莞成希電子,規格為10D431K,用于浪涌過電壓保護。

第一級共模電感采用漆包線和絕緣線繞制。

安規X2電容來自東莞成希,規格為0.47μF。

第二級共模電感采用扁銅線繞制,底部焊接絕緣支架。

差模電感采用磁環繞制,外套熱縮管絕緣。

輸入端兩顆WRLSB80M整流橋來自深圳市沃爾德實業有限公司,這顆軟橋通過較軟的恢復曲線,比較平滑的關斷特性,可以降低二極管結電容達到非常少的諧波振蕩產生的效果。選用的LSB封裝,擁有良好的散熱特性,幫助中大瓦數適配器提升可靠性,單顆可做60W+。

沃爾德 WRLSB80M 資料信息。
充電頭網拆解了解到,沃爾德的軟橋還被摩米士100W 2A2C氮化鎵快充、努比亞1A1C 45W氘鋒氮化鎵快速充電器、公牛65W PD快充插座、麥多多2C1A 65W氮化鎵充電器、鴻達順65W 氮化鎵充電器、OPPO 50W餅干氮化鎵快充、ROCK 65W氮化鎵充電器等多款快充產品采用,產品性能獲得客戶一致認可。

在整流橋下方焊接一顆貼片LED用于電源指示。

充電器內部還焊接一塊小板,用于整流后的濾波。小板上焊接濾波電感和薄膜電容,還焊接一顆壓敏電阻用于過壓保護。

小板背面沒有焊接元件。

壓敏電阻來自東莞成希,型號10D431K。

薄膜電容規格為1μF 450V。

另一顆薄膜電容焊接在PCB上,規格為0.47μF 450V。

數字電源芯片來自倍思,搭配外置的驅動器,用于全橋LLC控制。

數字電源芯片外置安森美驅動器,型號NCP51530B,用于半橋MOS管驅動。

兩顆NCP51530B組成全橋MOS管驅動。

四顆MOS管來自華瑞微,型號HRD65T180GE,超結NMOS,耐壓700V,導阻180mΩ,采用DFN8*8封裝。四顆組成全橋LLC開關電源。

用于檢測初級電流的30mΩ取樣電阻。

在PCB正面焊接一顆納微的氮化鎵功率芯片,型號NV6113,內置獨立的驅動器以及復雜的邏輯控制電路,支持5-15V的寬范圍邏輯信號輸入。內置300mΩ導阻、耐壓650V的氮化鎵開關管,支持2MHz開關頻率。采用5*6mm QFN封裝,節省面積。納微通過將驅動器和氮化鎵開關管以及邏輯電路集成在一個封裝中,實現了高集成度,高可靠性的氮化鎵功率芯片設計。

納微半導體 NV6113 詳細資料。
充電頭網通過拆解了解到,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1A1C、Anker 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品采用,獲得市場高度認可。

用于為初級電路供電的濾波電容,來自昱光電子,規格為120μF 25V。

諧振電感,諧振電容都焊接在小板上,LLC變壓器通過焊接連接到小板上。

MLCC諧振電容特寫。

諧振電感纏繞高溫膠帶絕緣。

小板背面沒有焊接器件。

LLC變壓器也采用膠帶嚴密纏繞絕緣,初級采用利茲線繞制。

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TMY1152M。
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。

另一顆藍色Y電容來自東莞成希。

一顆數字隔離芯片來自榮湃,型號π122M61,具備5000Vrms隔離能力和雙向信號傳輸能力。

友順UPC1007光耦用于輸出電壓反饋。

同步整流控制器是安森美NCP4306,支持最高1MHz開關頻率。NCP4306支持DCM/CCM/QR反激,還支持LLC半橋同步整流,使用兩顆用于LLC同步整流。

同步整流管來自力宏微,型號LH042N100,是一顆耐壓100V的NMOS,導阻為4.2mΩ,采用DFN5*6封裝。

另一顆同步整流管型號相同。

側面焊接降壓電感,濾波電感和輸出濾波電容。

輸出濾波電容來自昱光電子,規格為4700μF 35V。

輸出焊接一顆磁環電感濾波。

側面焊接輸出小板,濾波電容和降壓電感。

焊接取下輸出小板,小板正面焊接兩個USB-C母座,USB-A母座和一顆濾波固態電容。

小板背面焊接一顆升降壓控制器,協議芯片,升降壓MOS管和磁環電感。

英集芯IP2736協議芯片內部集成電壓基準,集成可編程的電壓/電流環路控制,芯片內部集成低端電流檢測,輸出支持線損補償。支持電源適配器應用的光耦反饋,支持通過I2C和FB控制的DC-DC改變輸出電壓,支持車充、儲能電源、充電器、移動電源、電動工具等應用。
得益于多種反饋形式的支持,IP2736可與QR、ACF、LLC等電路架構的開關電源搭配用于PD快充,也可以與升降壓電路搭配用于大功率快充車充和移動電源等應用。

英集芯 IP2736 詳細資料。

搭配使用的同步升降壓控制器來自南芯科技,型號SC8701,這是一款同步4開關降壓升壓控制器,它可以有效地輸出電壓,無論是高、低或等于輸入電壓。同時也支持非常寬的輸入和輸出電壓范圍,它可以支持2.7V到36V的輸入范圍和2V到36V的輸出范圍。驅動器電壓設置為10V,以充分利用外部MOSFET實現最高效率。

南芯科技SC8701資料信息。
充電頭網拆解了解到,南芯升降壓芯片可廣泛應用在充電器、無線充、移動電源、車充等產品上,并被小米80W帆船風冷無線充、華為50W超級快充無線車充、安克PowerHouse II 400戶外電源、羽博300W便攜式儲能電源、紫米20號200W PD快充移動電源、征拓100W雙向快充移動電源SuperTank Pro、三星10000mAh 25W PD快充移動電源、小米20000mAh移動電源 50W超級閃充版等數十款產品采用。

在濾波電容下方焊接兩顆升降壓MOS管。

在磁環電感下方也焊接兩顆升降壓MOS管。

其中兩顆MOS管來自泰德,型號TDM3576。

另外兩顆絲印DM504N065L。

磁環升降壓電感特寫。

輸出濾波電容規格為470μF 35V。

輸出VBUS開關管來自銳駿半導體,型號RUH4040M2,是一顆耐壓40V的NMOS,導阻5.5mΩ,采用PDFN3333封裝。

USB-C1接口采用過孔焊接固定,橙色膠芯不露銅。

100W USB-C口和USB-A口降壓電路的主控芯片采用智融SW3516H,用于進行降壓控制和協議識別。智融SW3516H是一款高集成度的多快充協議雙口充電芯片,支持A+C口任意口快充輸出,支持雙口獨立限流。
SW3516H集成了5A 高效率同步降壓變換器。支持PPS/PD/QC/AFC/FCP/SCP/PE/SFCP等多種快充協議,最大輸出PD 100W,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。

充電頭網通過拆解發現,SW3516H還被華碩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快充等多款產品采用,此外智融的快充芯片還可用于USB PD快充移動電源、快充車充等領域。

另一顆SW3516H 主控芯片特寫。

兩路降壓開關管均來自銳駿半導體,型號RUH4040M2。

降壓電感采用磁環繞制,外套熱縮管絕緣。

一顆濾波電容來自豐賓,PT系列固態電容,規格為470μF 25V,外套熱縮管絕緣。

另一顆濾波電容來自永銘,為NPX系列固態電容,規格為220μF 25V。

USB-C2接口采用過孔焊接固定,橙色膠芯不露銅。

USB-A母座采用橙色膠芯,正負極加寬,支持大電流快充。

用于開關電源輸出的合金濾波電感,為0.1μH。

用于輸出功率自動控制的MCU來自芯海,型號CSU32P10,是一顆內置12位ADC的8位MCU,內部集成振蕩器,支持2.4~5.5V工作電壓,采用MSOP10封裝。

芯??萍?CSU32P10 資料信息。
充電頭網拆解了解到,芯海 CSU32P10 此前還被倍思67W 2C1A+HDMI多功能氮化鎵桌面充、摩米士40W雙USB-C快充充電器、閃極100W 3C1A氮化鎵充電器等產品采用。

思瑞浦 TP1942S 雙電壓比較器,用于保護檢測功能。

全部拆解一覽,來張全家福。
充電頭網拆解總結
倍思推出的這款160W氮化鎵充電器具備2C1A接口,USB-C1接口支持28V輸出,滿足蘋果MacBook Pro 16筆記本電腦的快充。此外USB-C2接口支持100W快充,USB-A口支持60W快充,多口共同使用時支持功率自動分配。能夠滿足手機,筆記本電腦和其他設備供電需求。提升的輸出功率,使得多口同時使用更加從容。
充電頭網通過拆解了解到,這款充電器內部采用倍思數字智能電源芯片,搭配兩顆安森美NCP51530驅動器進行全橋LLC驅動,LLC開關管采用華瑞微HRD65T180GE,固定電壓輸出,此外還使用一顆納微半導體NV6113氮化鎵功率芯片。輸出采用一路升降壓電路和兩路同步降壓電路,用于三個接口的快充輸出。
140W的USB-C1接口輸出采用英集芯IP2736協議芯片搭配南芯SC8701同步升降壓控制器,100W的USB-C2和USB-A口兩路降壓采用智融SW3516H降壓芯片。充電器內部PCBA模塊包裹黃銅散熱片進行散熱,并使用大面積導熱墊和導熱膠填充,加強散熱,降低大功率快充的溫升。


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