前言

隨著大功率用電設備的普及,多口百瓦氮化鎵充電器已經成為市場的主流,從最早期的65W到100W,輸出功率在不斷提升,充電時長也得到顯著壓縮。今天拆解的是綠聯一款100W 3C1A氮化鎵多口充電器,型號為CD226。這款充電器USB-C1和C2接口均支持100W快充,支持功率盲插。

USB-C3和USB-A口支持22.5W快充,并且支持功率自動分配,能夠同時滿足多臺設備的同時快充需求。充電頭網在2021年就拆解過這款充電器,時隔兩年再次對這款充電器進行拆解,看看內部的方案及用料有哪些變化。

綠聯100W氮化鎵充電器開箱

包裝盒正面印有UGREEN品牌、產品名稱、外觀圖和特性標識等。

背面印有充電器參數等信息。

包裝盒上參數特寫,下面到產品實物環節再詳細介紹。

打開包裝取出充電器。

綠聯這款充電器延續方塊造型設計,正背面噴刷銀灰色涂料,邊緣是亮面環設計,側身啞光處理。

正面中心印有UGREEN品牌。

背面右下角印有100W字樣。

充電器配備固定式印規插腳,插腳所在區域外殼凸起設計。

機身側面印有充電器詳細參數。

外殼上參數特寫

型號:CD226

輸入:100-240V~50/60HZ 2.3A

單口輸出:

USB-C1/C2:3.3-21V3A、5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A,100W Max

USB-C3:3.3-5.9V3A、3.3-11V2A、5V3A、9V2.5A、12V1.88A,22.5W Max

USB-A:4.5V5A、5V4.5A、5V3A、9V2A、12V1.5A,22.5W Max

總功率:100W Max

另一端配有3C1A四個接口,接口旁都印有區別標識,USB-A口采用紫色舌片。

實測充電器機身長度為77.53mm。

寬度為69.05mm。

厚度為33.34mm。

和蘋果96W充電器直觀對比,整體還要小一些。

充電器拿在手上的直觀感受。

凈重約為234g。

使用ChargerLAB POWER-Z KM003C測得USB-C1口支持Apple 2.4A、Samsung 5V2A、DCP協議,以及QC3.0/5、AFC、FCP、SCP、SFCP、PD3.0、PPS多個快充協議。

此外還測得C1口具備5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A五組固定電壓檔位,以及3.3-21V3A一組PPS電壓檔位。

測得USB-C2口兼容協議和USB-C1口的相同。

PDO報文也相同,即C1和C2口單口輸出性能完全相同,支持功率盲插,使用方便。

測得USB-C3口同樣支持QC3.0、AFC、FCP、SCP、PD3.0、PPS快充協議。并且PDO報文顯示具備5V3A、9V2.44A、12V1.83A多組固定電壓檔位,以及3.3-5.9V3A和3.3-11V2A兩組PPS電壓檔位。

最后測得USB-A口支持QC3.0、AFC、FCP、SCP、SFCP、DCP、SAM 2A、Apple 2.4A充電協議。

綠聯100W氮化鎵充電器拆解

看完綠聯這款100W 氮化鎵充電器的開箱和測試,下面就進行拆解,一起看看內部的方案與用料。

首先沿殼體接縫拆下充電器外殼。

PCBA模塊正面固定一塊散熱片,纏繞膠帶絕緣。

PCBA模塊通過導線焊接連接供電。

導線與插腳連接焊點涂膠絕緣加固。

剪斷連接導線,取出內部PCBA模塊。

正面散熱片與PCBA模塊之間涂有導熱膠。

背面散熱銅片與PCBA模塊之間采用麥拉片絕緣。

PCBA模塊輸入端焊接保險絲,安規X2電容,右側焊接一塊小板。

側面小板焊接兩顆整流橋。

另一側為變壓器,在變壓器上粘貼一顆熱敏電阻,用于過熱保護。

使用游標卡尺測得PCBA模塊長度約為64.34mm。

PCBA模塊寬度約為63.81mm。

PCBA模塊厚度約為27.79mm。

拆下PCBA模塊正面的散熱片,PCBA模塊與散熱片之間打膠填充。

散熱片通過焊接連接到主板上,連接處外套熱縮管絕緣。

焊接取下PCBA模塊背面的散熱片,散熱片粘貼導熱墊,并通過麥拉片絕緣。

清理掉PCBA模塊填充的導熱膠,開始觀察電路布局。PCBA模塊上方為輸入端,焊接保險絲,安規X2電容,共模電感。側面焊接整流橋小板和高壓濾波電容。右側為變壓器。下方為輸出小板,焊接降壓電感,濾波電容和USB-C母座。

PCBA模塊背面焊接初級主控芯片,氮化鎵合封芯片,反饋光耦,貼片Y電容。次級焊接同步整流控制器,同步整流管。初次級之間開槽,并插入麥拉片絕緣。

通過對PCBA模塊的觀察發現,綠聯這款100W 3C1A氮化鎵充電器采用反激開關電源設計,搭配同步整流,固定電壓輸出。輸出采用三路獨立的同步降壓電路,實現四口快充輸出以及功率自動分配功能。下面我們就從輸入端開始了解整個充電器的設計和用料。

輸入端延時保險絲規格為3.15A 250V。

NTC浪涌抑制電阻絲印3D-9。

安規X2電容來自威慶電子,規格為0.1μF。

共模電感采用漆包線和絕緣線繞制。

另一顆安規X2電容容量為0.33μF,引腳套管絕緣。

另一顆共模電感采用扁平銅帶繞制。

側面焊接的小板上焊接兩顆高壓濾波電容(已被拆下)。

小板背面焊接兩顆整流橋。

整流橋來自Huxn慧芯,型號RHBS810,為快恢復型,規格為8A 1000V,使用兩顆半橋連接,均攤發熱。

小板上焊接的兩顆高壓濾波電容來自艾華,規格為450V27μF。

另外三顆高壓濾波電容規格為450V22μF,總濾波電容容量為120μF。

初級主控芯片來自芯朋微,型號PN8212L,是一顆高頻準諧振反激控制器,芯片內部集成電流模式控制器和高壓啟動。芯片可以根據輸入電壓,輸出電壓和輸出負載自動切換QR,PFM和突發模式,通過多模式調制技術和特殊的低功耗技術實現了全負載范圍內的高效率和低待機功耗。

PN8212L還支持頻率調制技術和Soft-Driver技術,提供良好的EMI性能。芯片內置線電壓補償模塊,可提高全電壓范圍的帶載性能。芯片集成全面的保護功能,除常規保護外,市電欠壓和過壓雙重保護為電源安全運行保駕護航,特別適合印度市場。

芯朋微 PN8212L 資料信息。

為主控芯片供電的濾波電容規格為50V22μF。

氮化鎵功率開關管采用納微NV6125,其內置驅動器,無需外置驅動器,175mΩ導阻,耐壓650V,支持2MHz開關頻率,采用散熱增強的QFN6*8mm封裝,適用于升壓,降壓,半橋,全橋開關電源等諸多應用場合。

納微NV6125資料信息。

充電頭網了解到,采用該芯片的還有OPPO新款65W超級閃充氮化鎵充電器聯想thinkplus 65W氮化鎵口紅電源Pro聯想90W閃充雙口氮化鎵充電器、thinkplus65W氮化鎵快充鴻達順65W 2C1A氮化鎵快充等多款產品。

4顆510mΩ電阻并聯,用于檢測初級開關管電流。

變壓器采用膠帶嚴密纏繞絕緣。

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,料號分別為TMY1102M和TMY1221K。

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

億光 EL1018光耦用于輸出電壓反饋。

同步整流控制器絲印IBHJN,實際型號為MP6908A,來自MPS芯源半導體,最高工作頻率600KHz。支持DCM、CCM、QR、ACF多種工作模式,支持高側和低側應用,具備振鈴檢測防止誤開通。

同步整流管來自恒泰柯,型號HGN070N12S,NMOS,耐壓120V,導阻6mΩ,采用DFN5*6封裝,使用兩顆并聯。

充電器輸出端焊接降壓小板和濾波電容。

輸出三顆濾波電容規格均為470μF 25V。

輸出濾波電感采用磁環繞制。

降壓小板正面焊接三個USB-C母座和USB-A母座,還焊接對應的降壓芯片和降壓開關管。

背面焊接一顆用于功率自動控制的MCU,三顆降壓電感和濾波固態電容,還焊接檢測變壓器溫度的熱敏電阻。

檢測變壓器溫升的熱敏電阻特寫。

降壓協議IC采用智融SW3516P,這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,參數和規格均與智融SW3516H相同。

SW3516P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。

智融 SW3516P 詳細資料。

充電頭網拆解了解到,智融 SW3516P 此前還被閃極100W 3C1A氮化鎵充電器公牛67W 3C1A山峰安全快充插座魅族PANDAER 67W 2C1A氮化鎵變速箱潮充綠聯MFM認證100W二合一氮化鎵充電站等產品采用,芯片性能質量獲客戶一致認可。

另外兩路也采用智融SW3516P降壓芯片。

第三顆智融SW3516P芯片特寫。

兩顆禾納CWR03N041AP組成同步整流降壓,NMOS,耐壓30V,導阻4.1mΩ,采用PDFN3030封裝,剩余兩路同步降壓MOS管型號相同,節省篇幅不再介紹。

銳駿半導體 RU30D20M3雙NMOS用于USB-C3和USB-A口輸出控制,NMOS,耐壓30V,導阻8.5mΩ,采用DFN3030封裝。

三顆降壓電感與濾波電容特寫。

降壓電感采用磁環繞制,外套熱縮管絕緣。

其中一顆濾波電容外套絕緣硅膠套。

電容來自綠寶石,CE系列固態電容,規格為470μF 25V。

另外兩顆濾波電容外套熱縮管絕緣,來自鈺邦,規格均為470μF 25V。

另一顆濾波電容特寫。

用于輸出功率自動分配的MCU來自輝芒微。

USB-A口兩顆濾波電感特寫。

USB-C母座采用過孔焊接固定,黑色膠芯不露銅。

USB-A母座采用紫色膠芯,正負極加寬支持大電流快充。

全部拆解一覽,來張全家福。

充電頭網拆解總結

綠聯這款100W氮化鎵充電器采用方塊造型設計,配有固定式印規插腳,并配有三個USB-C和一個USB-A接口。其中USB-C1和USB-C2接口均支持100W快充,能夠滿足筆記本電腦快充以及手機充電。USB-C3和USB-A接口支持22.5W快充,并支持功率自動分配,功能實用。

充電頭網通過拆解了解到,這款充電器內置芯朋微PN8212L主控芯片,芯片性能主流,保護功能全面,成功替換了進口器件,實現國產全面替換。充電器內部采用納微NV6125氮化鎵功率芯片,搭配使用三路智融SW3516P降壓芯片。PCBA模塊兩面均覆蓋黃銅散熱片,降低大功率輸出的溫升,內部用料依舊厚道可靠。