前言
深圳市福佳電器有限公司是一家集研發、生產、銷售為一體的開關電源生產企業,產品包括PD快充,車充,醫療電源和工業電源等。充電頭網拿到了福佳電器推出的一款120W電源適配器,這款電源最顯著的優勢是內置了氮化鎵器件,相比傳統MOS,電源的體積得到顯著縮小。
氮化鎵器件的加入,縮小了電源體積,提高了電源效率,還能簡化散熱設計。電源適配器為24V輸出,輸出電流為5A,用途廣泛。下面就帶來這款電源適配器的詳細拆解,看看內部的做工和用料。
福佳120W氮化鎵電源適配器外觀

福佳這款電源適配器外觀和此前拆解的福佳240W DC氮化鎵電源適配器一樣,自帶DC輸出線纜。

機身經典長方體造型,修長扁平,外殼磨砂抗指紋,輸入端電源線可拆卸設計,可靈活更換。

機身頂部同樣設計有指示燈。

端部品字插口特寫,規格為10A 250V~,通過了CCC認證。

機身底部貼有適配器銘牌。

適配器型號為FJ-GN212024005000,支持100-240V~50/60Hz 2.5A輸入,以及24V5A輸出,制造商惠州市福佳電器科技有限公司,通過了CCC、FCC、CE、UKCA、TUV、PSE、UL等認證。

另一端輸出線纜做了抗彎折保護設計。

輸出線纜帶有常見的抗干擾鐵氧體磁珠。

DC輸出圓插頭特寫。

測得適配器機身長度為142.51mm。

寬度為61.75mm。

厚度為32.21mm。

測得輸出線纜長度約1米。

適配器拿在手上的大小直觀感受。

另外測得其總重量約為428g。

通電情況下指示燈亮綠光。
福佳120W氮化鎵電源適配器拆解
看完了這款120W氮化鎵電源適配器的外觀,下面就進行拆解,一起來看看內部的設計和用料。

首先沿接縫撬開外殼,內部PCBA模塊包裹鋁制散熱片。

從外殼中取出PCBA模塊,散熱片與PCBA模塊之間采用麥拉片絕緣。

散熱片通過沖壓卡扣固定。

散熱片通過焊接固定到PCBA模塊。

使用游標卡尺測得PCBA模塊長度約為136.77mm。

PCBA模塊寬度約為56.02mm。

PCBA模塊厚度約為29.1mm。

輸出導線冷壓端子焊接。

拆下PCBA模塊包裹的散熱片,PCBA模塊背面粘貼導熱墊為發熱元件散熱。

正面對應PFC升壓電感和變壓器也粘貼導熱墊,將發熱傳導至散熱片。整流橋固定黃銅散熱片降低溫升。

PCBA模塊正面一覽,右側為交流輸入插座,依次焊接保險絲,壓敏電阻,共模電感,安規X2電容。左側為濾波電容和濾波電感,上方為PFC升壓電感,在PFC升壓電感左側為高壓濾波電容,電容下方為開關變壓器,左下角焊接輸出濾波電容和濾波電感。

PCBA模塊焊接一顆氮化鎵開關管,碳化硅二極管以及PFC控制器用于功率因數校正。反激開關電源采用一顆氮化鎵合封芯片,右上角焊接貼片Y電容和兩顆光耦,右下方焊接同步整流芯片和并聯的整流二極管。
通過對PCBA模塊的觀察,福佳這款120W氮化鎵電源適配器采用PFC+QR反激開關電源架構,PFC采用獨立的控制器,QR反激采用合封氮化鎵芯片,同步整流,固定電壓輸出。下面我們就從輸入端開始了解各個器件的信息。

輸入端采用品字電源插座。

輸入端延時保險絲規格為3.15A 250V。

藍色壓敏電阻特寫,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,底部焊接絕緣支架,外套熱縮管絕緣。

第二級共模電感采用漆包線繞制,纏繞膠帶絕緣。

整流橋采用螺絲固定散熱片。

整流橋來自PY平偉,型號GBU808,規格為8A 800V。

兩顆薄膜濾波電容與磁環濾波電感特寫。

PFC升壓控制器為昂寶OB6566,運行在臨界模式,用于功率因數校正。OB6566無需輔助線圈,支持逐周期電流限制,支持高精度可調節輸出過電壓保護等多種保護模式,無音頻噪聲運行。

PFC升壓開關管采用英諾賽科INN650D260A氮化鎵功率器件,額定耐壓為650V,導阻260mΩ,符合JEDEC標準的工業應用要求,支持ESD保護,支持開爾文源極。最高工作溫度150℃。
INN650D260A支持超高開關頻率,無反向恢復電荷,具有極低的柵極電荷和輸出電荷符合RoHS、無鉛、歐盟REACH法規。

英諾賽科 INN650D260A 詳細資料。

PFC升壓電感特寫,使用絕緣膠帶嚴密纏繞,標注有FJ福佳品牌和產品型號GN2120。

PFC整流管來自美浦森,型號為MSM06065G1,是一顆650V耐壓,150℃連續正向電流6A的碳化硅二極管,采用DFN5*6封裝,超薄封裝節省體積,適用于高功率密度的大功率氮化鎵快充應用。

NTC熱敏電阻來自時恒電子,MF72系列,2.5D11,冷態電阻2.5Ω。

與熱敏電阻串聯的二極管,用于PFC旁路。

高壓濾波電解電容來自承興,規格為100μF450V。

氮化鎵合封芯片來自東科,型號DK065G,內部集成了650V耐壓,導阻260mΩ的氮化鎵開關管,并集成高性能反激控制器,支持谷底開通降低損耗。通過將開關管和控制器集成到一顆芯片內部,大大簡化了反激適配器的設計。DK065G具備完善的保護功能,支持輸出過壓保護,供電過壓、欠壓保護,過熱保護等保護功能。

東科DK065G采用DFN8*8封裝,外圍元件精簡,適用于高功率密度快充適配器,筆記本電源適配器等應用。

為主控芯片供電濾波的電解電容來自承興,規格為100μF35V。

開關變壓器次級采用多層絕緣線繞制,膠帶纏繞絕緣,標注有Fujia福佳品牌和產品型號GN2120。

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TMY1222M,兩顆串聯提高耐壓等級。
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。

兩顆光耦分別用于輸出電壓反饋和PFC開關控制。

同步整流芯片來自東科,絲印120R15S,實際型號為DK5V120R15S,是一款零外圍的同步整流芯片,內置120V耐壓,導阻15mΩ的同步整流管,支持CCM,DCM和QR運行模式,可直接替代肖特基二極管,提升電源轉換效率。

東科 DK5V120R15S 詳細資料。

輸出端焊接磁環濾波電感和濾波電容。

輸出采用三顆電解電容并聯濾波,其中一顆來自承興,規格為470μF35V。

另一顆規格為1000μF35V。

一顆濾波電解電容來自OKCAP,規格為1000μF35V。

輸出濾波電感采用磁環繞制,底部固定電木板絕緣。

在PCB背面焊接一顆恒壓恒流控制芯片,來自DIODES,型號AP4320,內置2.5V電壓基準和兩路運放。

輸出電流取樣電阻采用7mΩ和39mΩ電阻并聯。

全部拆解一覽,來張全家福。
充電頭網拆解總結
福佳120W氮化鎵電源適配器采用自帶輸出線設計,方便連接設備使用。電源采用品字接口,可根據距離選擇不同長度的電源線。無需使用插排延長,干凈整潔。電源適配器輸出規格為24V5A,輸出功率為120W。并配有電源指示燈,可時刻了解電源狀態。
充電頭網通過拆解了解到,福佳這款氮化鎵電源適配器采用PFC+反激架構,PFC采用昂寶OB6566控制器搭配英諾賽科INN650D260A氮化鎵開關管以及美浦森MSM06065G1碳化硅二極管。反激采用東科DK065G氮化鎵合封芯片,固定電壓輸出。輸出采用DIODES AP4320進行恒壓恒流控制。
電源內部PCBA模塊采用大面積鋁制散熱片包裹,整流橋配有散熱片,對應變壓器及發熱器件位置均粘貼有導熱墊,加強散熱,有效降低溫升。做工和用料都很扎實,滿足長時間大功率輸出需求。


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