前言

充電頭網(wǎng)采購了戴爾推出的一款筆記本電源適配器,這款適配器采用氮化鎵技術(shù),支持PD3.1快充,輸出支持戴爾28V 5.85A 165W,20V 6.5A 130W私有協(xié)議,并支持140W PD3.1規(guī)格。適配器采用梅花接口供電,自帶1.8米長USB-C接口輸出線,可以根據(jù)使用環(huán)境選擇不同長度的電源線,整潔美觀。

適配器采用戴爾家族式造型,設(shè)有指示燈用于電源指示。這款適配器采用主動(dòng)整流,降低損耗,并內(nèi)置英飛凌氮化鎵開關(guān)管。此外還使用英飛凌混合反激控制器,提高轉(zhuǎn)換效率。下面就帶來這款氮化鎵電源適配器的拆解,解析內(nèi)部的方案和用料。

戴爾165W氮化鎵電源適配器外觀

戴爾165W氮化鎵電源適配器線體分離設(shè)計(jì),電源線插腳外套塑料殼保護(hù),整體纏繞數(shù)圈后由紙圈套住固定。

電源線采用三腳國標(biāo)插頭,可以接地有效防止用戶觸電。

電源線制造商為LONGWELL良維,規(guī)格為10A 250V~,通過了CCC認(rèn)證。

電源線另一端為梅花插頭,外殼亮面工藝設(shè)計(jì)。

測(cè)得電源線長度約為92cm。

電源適配器采用直板造型,兩側(cè)半圓弧面設(shè)計(jì),輸出自帶USB-C線,整體是十分經(jīng)典的戴爾電源樣式設(shè)計(jì)。

機(jī)身采用PC防火材質(zhì)塑料外殼,表面磨砂工藝處理,可有效抗指紋。

機(jī)身正面是戴爾電源十分經(jīng)典的DELL品牌設(shè)計(jì),靠近輸出端邊緣設(shè)有指示燈。

DELL品牌以及外圍圓環(huán)內(nèi)凹亮面處理。

指示燈特寫。

機(jī)身背面印有戴爾這款氮化鎵電源適配器詳細(xì)參數(shù)信息。

產(chǎn)品參數(shù)特寫

型號(hào):LA165PM210

輸入:100-240V~50/60Hz 2.2A

輸出:5V3A、9V3A、15V3A、20V6.5A、28V5.893A、12-28V5.85A

制造商:光寶科技股份有限公司

適配器通過了CCC、CE、EAC、UL、UKCA、CP、GS、KC、PSE、NOM、NYCE等多項(xiàng)認(rèn)證,加上線體分離設(shè)計(jì)可隨時(shí)更換規(guī)格插腳,全球絕大多數(shù)國家和地區(qū)可以使用。

機(jī)身輸入端配備梅花插口。

輸出線纜處機(jī)身設(shè)有鎖扣槽,可以更好的保護(hù)線纜。

USB-C線纜網(wǎng)尾旁設(shè)有鎖扣,方便用戶整理線纜,設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)到位。

實(shí)測(cè)這款電源適配器機(jī)身長度為136.3mm。

寬度為66.2mm。

厚度為22.1mm。

USB-C線長度約為179cm。

電源適配器機(jī)身拿在手上的大小直觀感受。

測(cè)得電源適配器機(jī)身加輸出線纜重量為360g。

加上電源線,總重量約為451g。

通電狀態(tài)下,指示燈亮白光。

使用ChargerLAB POWER-Z KM003C測(cè)得USB-C口支持PD3.1、DCP充電協(xié)議。

PDO報(bào)文顯示USB-C口具備5V3A、9V3A、15V3A、20V4.8A、28V5A五組固定電壓檔位,以及15-28V 140W AVS電壓檔位。

使用戴爾這款電源適配器給安克140W移動(dòng)電源充電,實(shí)測(cè)充電功率為28V 4.87W 136.36W,開啟USB PD3.1快充。

戴爾165W氮化鎵電源適配器拆解

看完了這款電源適配器的外觀和測(cè)試,下面就進(jìn)行拆解,一起看看內(nèi)部的方案和用料。

首先撬開電源適配器側(cè)面端蓋。

端蓋為超聲波焊接,內(nèi)部插座通過透明塑料板絕緣,導(dǎo)線焊點(diǎn)外套熱縮管絕緣。

剪斷輸入導(dǎo)線,從殼體中抽出PCBA模塊,PCBA模塊整體包裹鋁片散熱。

輸入端導(dǎo)線冷壓端子焊接。

輸出端導(dǎo)線同樣冷壓端子焊接,外套熱縮管絕緣。

PCBA模塊側(cè)面粘貼鋁片,契合外殼形狀,填充空隙。

另一側(cè)也粘貼鋁片填充空隙。

散熱片焊接固定到PCBA模塊背面,并通過麥拉片絕緣。

使用游標(biāo)卡尺測(cè)得PCBA模塊長度約為131.2mm。

PCBA模塊寬度約為61.34mm。

PCBA模塊厚度約為17.33mm。

散熱片通過卡扣搭接固定。

打開側(cè)面的卡扣,拆下散熱片,PCBA模塊整體打膠填充。

PCBA模塊正面元件之間的間隙全部被導(dǎo)熱膠填充。

背面對(duì)應(yīng)發(fā)熱元件的位置也填充導(dǎo)熱膠,將熱量散發(fā)至外殼散熱片。

PCBA模塊正面焊接多塊小板,提高空間利用率,減小整體體積。

另一側(cè)小板固定有散熱片。

小板與散熱片之間粘貼有綠色導(dǎo)熱墊。

PCBA模塊正面一覽,左下角為交流輸入端,焊接藍(lán)色Y電容,保險(xiǎn)絲,安規(guī)X2電容,共模電感。右側(cè)小板為主動(dòng)整流電路。上方為濾波薄膜電容和PFC升壓電感。在左上角為高壓濾波電容。右側(cè)為開關(guān)變壓器,下方三顆濾波固態(tài)電容焊接在小板上,降低高度。

背面焊接一顆整流橋,PFC控制器,PFC整流管,混合反激控制器和半橋開關(guān)管。初次級(jí)之間焊接反饋光耦,次級(jí)焊接同步整流控制器,同步整流管,協(xié)議芯片,VBUS開關(guān)管和反饋光耦。

通過對(duì)PCBA模塊的觀察發(fā)現(xiàn),戴爾這款筆記本電源適配器采用主動(dòng)整流,使用PFC+HFB半橋電路設(shè)計(jì),同步整流,寬范圍電壓輸出。多塊小板分別焊接不同功能電路,提高空間利用率,減小適配器體積。下面我們就從輸入端開始了解整個(gè)充電器的方案和用料。

適配器輸入端焊接藍(lán)色Y電容,保險(xiǎn)絲,安規(guī)X2電容和薄膜濾波電容,左側(cè)焊接高壓濾波電容。

輸入端保險(xiǎn)絲來自華德電子,規(guī)格為4A 250V。

安規(guī)X2電容來自HJC華容,規(guī)格為0.33μF。

共模電感采用漆包線繞制,底部通過電木板絕緣。

側(cè)面焊接主動(dòng)整流小板和濾波電容小板。

小板焊接兩顆整流管來自光寶,型號(hào)S8MC,規(guī)格為8A 1000V。

另一面焊接主動(dòng)整流控制器和整流管。

主動(dòng)整流控制芯片來自恩智浦,型號(hào)TEA2206,配合使用兩個(gè)NMOS,能夠降低二極管正向壓降帶來的損耗,將損耗降低一半。在90Vac輸入電壓下,可以提高0.7%的效率。芯片還集成X2安規(guī)電容放電和自供電,外圍元件精簡。

整流管來自富鼎先進(jìn),型號(hào)AP60SC125DDT8,NMOS,耐壓600V,導(dǎo)阻125mΩ,采用PDFN8*8_HV封裝。

兩顆薄膜電容規(guī)格為1μF 450V。

濾波電感采用磁環(huán)繞制,底部通過電木板絕緣。

PFC控制器采用NXP恩智浦TEA19162,用于將整流后的電壓升壓,進(jìn)行主動(dòng)功率因數(shù)校正,內(nèi)部集成X電容放電元件,無需外部元件,集成軟啟動(dòng)和關(guān)斷,支持高精度穩(wěn)壓升壓,并且內(nèi)置多重完善的保護(hù)功能。

PFC開關(guān)管焊接在PCBA模塊側(cè)面,右側(cè)焊接高壓濾波電容。

側(cè)面小板焊接PFC開關(guān)管。

小板背面過孔露銅加錫,增強(qiáng)散熱性能。

PFC開關(guān)管來自英飛凌,型號(hào)IGLD60R070D1,是一顆耐壓600V的增強(qiáng)型氮化鎵開關(guān)管,導(dǎo)阻為70mΩ,采用PG-LSON-8-1封裝。支持工業(yè),電信和數(shù)據(jù)中心開關(guān)電源應(yīng)用,支持硬開關(guān)和軟開關(guān)半橋,支持圖騰柱PFC和高頻LLC應(yīng)用。

PFC升壓電感特寫,磁芯纏繞銅箔屏蔽。

50mΩ電阻用于檢測(cè)PFC開關(guān)管電流。

PFC整流管來自揚(yáng)杰電子,型號(hào)MURSL860D,是一顆8A電流,耐壓600V的超快恢復(fù)二極管,采用TO252封裝。

高壓濾波電容來自萬裕,規(guī)格為120μF450V。

S8MC二極管用于PFC旁路,在接通電源時(shí)為高壓電容充電。

電源主控芯片來自英飛凌,絲印LTA2102,為定制型號(hào)。

兩顆半橋開關(guān)管來自富鼎先進(jìn),型號(hào)AP60SC200DDT8,NMOS,耐壓600V,導(dǎo)阻200mΩ,采用PDFN8*8_HV封裝。

100mΩ電阻用于檢測(cè)開關(guān)管電流。

為主控芯片供電的濾波電容來自ELITE金山。

其中一顆規(guī)格為10μF 160V。

另外兩顆濾波電容規(guī)格為22μF 50V。

輸出側(cè)焊接濾波電容小板和變壓器。

變壓器磁芯纏繞銅箔屏蔽。

藍(lán)色Y電容特寫。

貼片Y電容來自禾伸堂,兩顆串聯(lián)提升耐壓等級(jí)。

LTV1007和LTV1008光耦分別用于輸出電壓反饋和PFC控制。

同步整流控制器來自MPS,絲印IBUJN,實(shí)際型號(hào)為MP6951,為MPS最新推出的一款同步整流控制器,支持DCM,CCM,QR,ZVS工作模式,還支持ACF主動(dòng)鉗位反激和HFB混合反激,工作頻率可達(dá)1MHz,支持驅(qū)動(dòng)氮化鎵同步整流管,支持高側(cè)和低側(cè)應(yīng)用,采用TSOT23-6封裝。

同步整流管來自英飛凌,絲印0802LS,實(shí)際型號(hào)BSC0802LS,是一顆耐壓100V的NMOS,導(dǎo)阻3.4mΩ,采用PG-TDSON-8封裝。

輸出濾波電容來自萬裕,為UER系列導(dǎo)電聚合物鋁固態(tài)電容,5000小時(shí)壽命,規(guī)格為35V 390μF。

小板背面印有LITEON品牌,代表由光寶代工。

USB PD協(xié)議芯片來自偉詮,型號(hào)WT6676F,是一顆支持USB PD3.1的協(xié)議芯片,支持36V輸出電壓,支持可編程的恒壓恒流控制,內(nèi)部集成低側(cè)電流采樣放大器,支持線損補(bǔ)償。WT6676F支持可編程的保護(hù)功能,支持過壓、欠壓、過流和過熱保護(hù)。

芯片內(nèi)置10位ADC用于電壓和電流檢測(cè),芯片內(nèi)置NMOS負(fù)載開關(guān)驅(qū)動(dòng)器,內(nèi)置輸出放電管,內(nèi)置供電穩(wěn)壓,支持PFC控制,支持節(jié)能模式,輸入電壓可達(dá)45V,采用QFN-16封裝。在芯片右側(cè)焊接一顆熱敏電阻,用于檢測(cè)充電器內(nèi)部溫度,進(jìn)行過熱保護(hù)。

輸出VBUS開關(guān)管來自東芝,型號(hào)TPN2R304PL,是一顆耐壓40V的NMOS,導(dǎo)阻1.8mΩ,采用TSON Advance封裝。

貼片LED燈用于電源指示。

全部拆解一覽,來張全家福。

充電頭網(wǎng)拆解總結(jié)

戴爾這款筆記本電源適配器為自帶輸出線的設(shè)計(jì),自帶1.8米長USB-C輸出線,支持戴爾28V 5.85A 165W,20V 6.5A 130W私有協(xié)議,并支持140W PD3.1規(guī)格。不僅可以滿足戴爾圖形工作站的供電需求,還可以滿足其他筆記本的供電使用。適配器采用梅花接口供電,并配有電源指示燈。

充電頭網(wǎng)通過拆解了解到,戴爾這款筆記本電源適配器采用主動(dòng)整流,使用恩智浦TEA2206T控制器搭配富鼎先進(jìn)MOS。適配器采用PFC+HFB拓?fù)洌琍FC控制器采用TEA19162,搭配使用英飛凌IGLD60R070D1氮化鎵開關(guān)管,并使用揚(yáng)杰超快恢復(fù)二極管整流。

HFB控制器來自英飛凌,為定制型號(hào)。同步整流控制器采用MPS MP6951,協(xié)議芯片采用偉詮WT6676F。適配器內(nèi)部電容來自萬裕和金山品牌,PCBA模塊整體注膠填充,PCBA模塊包裹鋁散熱片,增大散熱面積。適配器內(nèi)部針對(duì)筆記本充電等長時(shí)間大功率輸出場(chǎng)景進(jìn)行散熱性能優(yōu)化,降低長時(shí)間輸出的溫升。