前言
安福縣海能實業股份有限公司成立于2004年。公司專注于電子產品的研發和生產。公司產品包括電線電纜、信號適配器、轉換器、拓展塢、充電器、電源插座、游戲電源、智能清潔產品、智能家居產品、能源儲存系統以及便攜式移動電源等。海能實業為一家上市公司,于2019年在深圳證券交易所上市(股票代碼300787)。
充電頭網拿到了海能實業推出的一款140W雙USB-C口車充,這款車充具有兩個USB-C接口,任一接口均支持PD 3.1 140W功率輸出,雙口同時輸出時支持100+35W功率自動分配,總輸出功率為140W,性能強勁。下面就帶來這款PD3.1 140W車載充電器的拆解,一起看看內部的方案和設計。
CE-LINK 140W快充車充外觀

CE-LINK這款車充是經典“保齡球瓶”造型設計,主體外殼亮面磨砂撞色處理,亮面部分邊緣做了錯落設計,讓整個產品看上去更具辨識度。

磨砂機身殼上印有產品詳細參數以及認證標識,通過了CE、FCC認證。

車充參數特寫
型號:PDC140-2TGA
輸入:12-24V13.5A Max
單口輸出:
USB-C1/C2:5V3A、9V3A、15V3A、20V5A、28V5A
PPS:5-21V5A(140W Max)
AVS:15-28V5A(140W Max)
雙口輸出:
USB-C1/C2:5V3A、9V3A、15V3A、20V5A
PPS:5-21V5A(100W Max)
USB-C1/C2:5V3A、9V3A、15V2.3A、20V1.75A
PPS:5-16V2.3A(35W Max)
USB-C1/C2:5V3A、9V3A、15V3A、20V3.25A
PPS:5-21V3.25A(65W Max)
總輸出:140W Max

機身頂部外殼噴涂灰色涂料,更具金屬質感。頂面配備雙USB-C接口,兩個接口間還設有一顆指示燈,方便車主夜間使用。

USB-C接口特寫,邊緣倒角設計。

測得CE-LINK這款車充長度為78.86mm。

頭部直徑為34.48mm。

產品拿在手上的大小直觀感受。

另外測得車充凈重約為66g。

接通電源,指示燈亮白光。

兩個USB-C口單口輸出性能完全一樣,篇幅原因這里僅展示其中一個接口測試結果。模擬12V DC輸入情況下,使用ChargerLAB POWER-Z KM003C測得USB-C口支持FCP、SCP、AFC、QC3.0、PD3.1、DCP、Apple2.4A充電協議。

PDO報文顯示USB-C口還具備5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A、28V5A六組固定電壓檔位,以及15-28V5A 140W一組AVS電壓檔位。

模擬24V DC輸入情況下,測得USB-C口兼容協議一樣。

此外PDO報文也相同。
CE-LINK 140W快充車充拆解
看完CE-LINK這款PD3.1車充的外觀,下面就進行拆解,一起看看內部的方案和設計。

首先沿外殼接縫撬開充電器輸出側蓋板,內部PCBA模塊通過焊接連接。

蓋板內部采用塑料熱熔固定導光板。

輸出端焊接一塊指示燈小板,同時連接內部PCB。

取出內部PCBA模塊,在PCBA模塊上粘貼藍色導熱墊用于散熱。

在兩片PCB之間填充導熱膠加強散熱,PCB前端正負極焊接連接供電。

輸出端兩片PCB焊接在圓形PCB上。

PCB之間的焊點特寫。

車充正極采用鍍金彈簧頂針,焊接連接到兩塊PCB。

取下兩側粘貼的導熱墊,在導熱墊下方為同步升降壓MOS管。

在另外一面的導熱墊下方同樣為四顆升降壓MOS管。

拆焊將車充PCB拆分,繼續進行拆解。在兩塊PCB之間的空間內焊接濾波電容,升降壓電感和升降壓SOC。

PCB正面一覽,焊接輸入輸出濾波電容和升降壓電感,電感纏繞高溫膠帶絕緣。

PCB背面焊接保險絲,MLCC濾波電容,同步升降壓開關管,VBUS開關管和USB-C母座。

正極輸入端焊接一顆貼片保險絲,PCB上標注規格為32V 20A。

輸入端濾波電容來自永銘,為NPX系列固態電容,規格為220μF 35V。

另一顆濾波電容規格相同。

在PCB背面還焊接多顆1206封裝的MLCC電容。

同步升降壓控制器來自MERCHIP水芯電子,型號M12349,是一顆支持PD3.1協議的C+A獨立雙口充升降壓SOC,芯片內部集成同步升降壓控制器,集成MCU和快充協議功能,具備42V輸入電壓范圍和3.3-28V輸出。最大輸出電流5A,支持雙口功率動態分配和雙口獨立快充控制。

MERCHIP水芯電子M12349 SOC芯片支持PD3.1,QC3.0,SCP,FCP,AFC等主流快充協議,外置MOS管和電感等元件即可組成完整的USB-C大功率快充解決方案,外置DC-DC可實現C+A雙口獨立快充。芯片內置環路補償電路,具備完善的保護功能。

同步升降壓開關管來自萬代半導體,型號AON6144,NMOS,耐壓40V,導阻2mΩ,采用DFN5*6封裝。

另外兩顆MOS管型號相同,四顆組成同步升降壓H橋。

磁環電感采用三線并繞,纏繞高溫膠帶絕緣。

輸出濾波電容為永銘NPX系列固態電容,規格為100μF 35V。

輸出VBUS開關管來自瑤芯微,型號AKG4N035QL,是一顆耐壓40V的NMOS,導阻偉3.5mΩ,采用PDFN3.3*3.3封裝。

USB-C母座采用過孔焊接固定,黑色膠芯不露銅。

另一塊PCB同樣焊接濾波電容和升降壓電感和SOC芯片,升降壓電感同樣采用高溫膠帶纏繞絕緣。

PCB背面焊接保險絲,MLCC濾波電容,同步升降壓開關管,VBUS開關管和USB-C母座,在左下角還焊接一顆開關降壓芯片,用于為兩路SOC芯片降壓供電。

輸入端保險絲規格為32V 20A。

輸入端濾波電容為永銘NPX系列,規格為220μF 35V。

并聯的MLCC濾波電容特寫。

另一顆濾波電容規格相同。

另一路同步升降壓電路也采用水芯電子M12349 SOC芯片。

同步升降壓開關管型號相同,均為AON6144。

另外兩顆同步升降壓開關管特寫。

同步升降壓電感采用多線并繞,纏繞高溫膠帶絕緣。

輸出濾波電容規格為100μF 35V。

濾波MLCC電容特寫。

輸出VBUS開關管來自瑤芯微,型號AKG4N035QL。

5mΩ電流取樣電阻特寫。

USB-C母座采用過孔焊接固定,黑色膠芯不露銅。

開關降壓芯片來自鈺泰半導體,型號ETA2821,是一顆寬輸入電壓范圍、高效率、高頻率開關降壓轉換器,芯片支持4-38V輸入電壓,輸出電流達1.5A。芯片采用電流模式控制,無需外部補償元件。芯片支持邏輯控制開關,支持過熱保護和欠壓閉鎖,采用SOT23-6封裝,體積小巧。

鈺泰半導體 ETA2821 資料信息。

降壓電感和續流二極管特寫。

圓形PCB上焊接LED電源指示燈。

PCB為單面設計。

白色LED電源指示燈特寫。

全部拆解一覽,來張全家福。
充電頭網拆解總結
海能實業推出的這款140W車充具備雙USB-C接口,兩個USB-C口均支持28V5A 140W PD3.1快充輸出,能夠滿足蘋果新款筆記本的140W快充,同時還能滿足其他筆記本電腦的100W快充。兩個接口同時輸出時還支持功率自動分配,滿足筆記本電腦與手機同時快充需求,提高碎片時間利用率。
充電頭網通過拆解了解到,這款140W車充采用兩路獨立的電路,內置兩路升降壓電路,使用水芯電子M12349 SOC進行升降壓電壓轉換。這款芯片將同步升降壓控制器,協議和MCU全部集成在一顆芯片內部,大大簡化電路設計。同時內部還使用永銘固態電容濾波,同步升降壓采用萬代MOS管。
車充內部使用一顆鈺泰ETA2821降壓芯片,為兩顆水芯電子SOC芯片供電,降低待機損耗。PCBA模塊由三塊PCB焊接組成,PCB之間的空間焊接濾波電容和磁環電感,空隙填充導熱膠并粘貼導熱墊,提升散熱性能。車充內部用料和做工扎實,功能實用,能夠滿足消費者前沿快充需求。


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