前言
充電頭網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,支持PD3.1快充,輸出支持戴爾28V 5.85A 165W,20V 6.5A 130W私有協議,并支持140W PD3.1規格。適配器采用梅花接口供電,自帶1.8米長USB-C接口輸出線,可以根據使用環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,設有指示燈用于電源指示。這款適配器采用主動整流,降低損耗,并內置英飛凌氮化鎵開關管。此外還使用英飛凌混合反激控制器,提高轉換效率。下面就帶來這款氮化鎵電源適配器的拆解,解析內部的方案和用料。
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計,電源線插腳外套塑料殼保護,整體纏繞數圈后由紙圈套住固定。

電源線采用三腳國標插頭,可以接地有效防止用戶觸電。

電源線制造商為LONGWELL良維,規格為10A 250V~,通過了CCC認證。

電源線另一端為梅花插頭,外殼亮面工藝設計。

測得電源線長度約為92cm。

電源適配器采用直板造型,兩側半圓弧面設計,輸出自帶USB-C線,整體是十分經典的戴爾電源樣式設計。

機身采用PC防火材質塑料外殼,表面磨砂工藝處理,可有效抗指紋。

機身正面是戴爾電源十分經典的DELL品牌設計,靠近輸出端邊緣設有指示燈。

DELL品牌以及外圍圓環內凹亮面處理。

指示燈特寫。

機身背面印有戴爾這款氮化鎵電源適配器詳細參數信息。

產品參數特寫
型號: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等多項認證,加上線體分離設計可隨時更換規格插腳,全球絕大多數國家和地區可以使用。

機身輸入端配備梅花插口。

輸出線纜處機身設有鎖扣槽,可以更好的保護線纜。

USB-C線纜網尾旁設有鎖扣,方便用戶整理線纜,設計細節到位。

實測這款電源適配器機身長度為136.3mm。

寬度為66.2mm。

厚度為22.1mm。

USB-C線長度約為179cm。

電源適配器機身拿在手上的大小直觀感受。

測得電源適配器機身加輸出線纜重量為360g。

加上電源線,總重量約為451g。

通電狀態下,指示燈亮白光。

使用ChargerLAB POWER-Z KM003C測得USB-C口支持PD3.1、DCP充電協議。

PDO報文顯示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移動電源充電,實測充電功率為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試,下面就進行拆解,一起看看內部的方案和用料。

首先撬開電源適配器側面端蓋。

端蓋為超聲波焊接,內部插座通過透明塑料板絕緣,導線焊點外套熱縮管絕緣。

剪斷輸入導線,從殼體中抽出PCBA模塊,PCBA模塊整體包裹鋁片散熱。

輸入端導線冷壓端子焊接。

輸出端導線同樣冷壓端子焊接,外套熱縮管絕緣。

PCBA模塊側面粘貼鋁片,契合外殼形狀,填充空隙。

另一側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。

使用游標卡尺測得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熱膠填充。

背面對應發熱元件的位置也填充導熱膠,將熱量散發至外殼散熱片。

PCBA模塊正面焊接多塊小板,提高空間利用率,減小整體體積。

另一側小板固定有散熱片。

小板與散熱片之間粘貼有綠色導熱墊。

PCBA模塊正面一覽,左下角為交流輸入端,焊接藍色Y電容,保險絲,安規X2電容,共模電感。右側小板為主動整流電路。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。右側為開關變壓器,下方三顆濾波固態電容焊接在小板上,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管。初次級之間焊接反饋光耦,次級焊接同步整流控制器,同步整流管,協議芯片,VBUS開關管和反饋光耦。
通過對PCBA模塊的觀察發現,戴爾這款筆記本電源適配器采用主動整流,使用PFC+HFB半橋電路設計,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充電器的方案和用料。

適配器輸入端焊接藍色Y電容,保險絲,安規X2電容和薄膜濾波電容,左側焊接高壓濾波電容。

輸入端保險絲來自華德電子,規格為4A 250V。

安規X2電容來自HJC華容,規格為0.33μF。

共模電感采用漆包線繞制,底部通過電木板絕緣。

側面焊接主動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S8MC,規格為8A 1000V。

另一面焊接主動整流控制器和整流管。

主動整流控制芯片來自恩智浦,型號TEA2206,配合使用兩個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安規電容放電和自供電,外圍元件精簡。

整流管來自富鼎先進,型號AP60SC125DDT8,NMOS,耐壓600V,導阻125mΩ,采用PDFN8*8_HV封裝。

兩顆薄膜電容規格為1μF 450V。

濾波電感采用磁環繞制,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,進行主動功率因數校正,內部集成X電容放電元件,無需外部元件,集成軟啟動和關斷,支持高精度穩壓升壓,并且內置多重完善的保護功能。

PFC開關管焊接在PCBA模塊側面,右側焊接高壓濾波電容。

側面小板焊接PFC開關管。

小板背面過孔露銅加錫,增強散熱性能。

PFC開關管來自英飛凌,型號IGLD60R070D1,是一顆耐壓600V的增強型氮化鎵開關管,導阻為70mΩ,采用PG-LSON-8-1封裝。支持工業,電信和數據中心開關電源應用,支持硬開關和軟開關半橋,支持圖騰柱PFC和高頻LLC應用。

PFC升壓電感特寫,磁芯纏繞銅箔屏蔽。

50mΩ電阻用于檢測PFC開關管電流。

PFC整流管來自揚杰電子,型號MURSL860D,是一顆8A電流,耐壓600V的超快恢復二極管,采用TO252封裝。

高壓濾波電容來自萬裕,規格為120μF450V。

S8MC二極管用于PFC旁路,在接通電源時為高壓電容充電。

電源主控芯片來自英飛凌,絲印LTA2102,為定制型號。

兩顆半橋開關管來自富鼎先進,型號AP60SC200DDT8,NMOS,耐壓600V,導阻200mΩ,采用PDFN8*8_HV封裝。

100mΩ電阻用于檢測開關管電流。

為主控芯片供電的濾波電容來自ELITE金山。

其中一顆規格為10μF 160V。

另外兩顆濾波電容規格為22μF 50V。

輸出側焊接濾波電容小板和變壓器。

變壓器磁芯纏繞銅箔屏蔽。

藍色Y電容特寫。

貼片Y電容來自禾伸堂,兩顆串聯提升耐壓等級。

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,實際型號為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主動鉗位反激和HFB混合反激,工作頻率可達1MHz,支持驅動氮化鎵同步整流管,支持高側和低側應用,采用TSOT23-6封裝。

同步整流管來自英飛凌,絲印0802LS,實際型號BSC0802LS,是一顆耐壓100V的NMOS,導阻3.4mΩ,采用PG-TDSON-8封裝。

輸出濾波電容來自萬裕,為UER系列導電聚合物鋁固態電容,5000小時壽命,規格為35V 390μF。

小板背面印有LITEON品牌,代表由光寶代工。

USB PD協議芯片來自偉詮,型號WT6676F,是一顆支持USB PD3.1的協議芯片,支持36V輸出電壓,支持可編程的恒壓恒流控制,內部集成低側電流采樣放大器,支持線損補償。WT6676F支持可編程的保護功能,支持過壓、欠壓、過流和過熱保護。
芯片內置10位ADC用于電壓和電流檢測,芯片內置NMOS負載開關驅動器,內置輸出放電管,內置供電穩壓,支持PFC控制,支持節能模式,輸入電壓可達45V,采用QFN-16封裝。在芯片右側焊接一顆熱敏電阻,用于檢測充電器內部溫度,進行過熱保護。

輸出VBUS開關管來自東芝,型號TPN2R304PL,是一顆耐壓40V的NMOS,導阻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。
充電頭網拆解總結
戴爾這款筆記本電源適配器為自帶輸出線的設計,自帶1.8米長USB-C輸出線,支持戴爾28V 5.85A 165W,20V 6.5A 130W私有協議,并支持140W PD3.1規格。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。
充電頭網通過拆解了解到,戴爾這款筆記本電源適配器采用主動整流,使用恩智浦TEA2206T控制器搭配富鼎先進MOS。適配器采用PFC+HFB拓撲,PFC控制器采用TEA19162,搭配使用英飛凌IGLD60R070D1氮化鎵開關管,并使用揚杰超快恢復二極管整流。
HFB控制器來自英飛凌,為定制型號。同步整流控制器采用MPS MP6951,協議芯片采用偉詮WT6676F。適配器內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。適配器內部針對筆記本充電等長時間大功率輸出場景進行散熱性能優化,降低長時間輸出的溫升。


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