前言

充電頭網(wǎng)拿到了KOVOL科沃的一款PD3.1氮化鎵充電器,這款充電器采用白色機(jī)身,配有折疊美規(guī)插腳,便于日常攜帶和收納。充電器配有1A1C接口,USB-C接口支持140W PD3.1快充,USB-A接口支持18W快充。

充電器機(jī)身側(cè)面設(shè)有LED指示燈,用于指示供電狀態(tài)。充電器內(nèi)部還使用氮化鎵和碳化硅第三代半導(dǎo)體器件,提高效率,降低發(fā)熱并減小體積。接下來就帶來科沃這款140W氮化鎵雙口充電器的拆解,一起看看內(nèi)部的用料和做工。

科沃140W氮化鎵充電器開箱

包裝盒正面印有KOVOL品牌、產(chǎn)品名稱、外觀簡(jiǎn)圖以及140W標(biāo)識(shí)。

背面印有充電器基本信息以及公司聯(lián)系信息等。

包裝內(nèi)含充電器和使用說明書等。

KOVOL 140W充電器采用高阻燃防火材質(zhì)制作外殼,表面細(xì)紋磨砂處理,手感細(xì)膩。此外,機(jī)身拼接線條設(shè)計(jì),增添工程機(jī)械感。

充電器機(jī)身通體白色,設(shè)計(jì)風(fēng)格簡(jiǎn)約。

正面下方邊緣設(shè)計(jì)有KOVOL品牌。

機(jī)身一側(cè)印有充電器參數(shù)。

產(chǎn)品參數(shù)特寫

型號(hào):KV-PC019

輸入:100-240V~ 50/60Hz 1.8A Max

輸出:

PD:5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A、28V5A 140W Max

QC:5V3A、9V2A、12V1.5A 18W Max

總輸出:140W Max

充電器通過了FCC、PSE認(rèn)證,以及VI級(jí)能效認(rèn)證。

輸入端配備可折疊美規(guī)插腳,收納自如方便攜帶。

另一端配置1A1C雙輸出接口以及指示燈。

實(shí)測(cè)充電器機(jī)身長(zhǎng)度為87.23mm。

寬度為68.99mm。

厚度為32.71mm。

和蘋果140W充電器對(duì)比,兩者大小相當(dāng)。

充電器拿在手上的大小直觀感受。

另外測(cè)得充電器凈重約為299g。

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QC3.0/4+、PD3.1、PPS、DCP、Apple 2.4A充電協(xié)議。

PDO報(bào)文顯示USB-C口具備5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A、28V5A六組固定電壓檔位,以及3.3-11V3A一組PPS電壓檔位。

測(cè)得USB-A口支持FCP、AFC、QC3+、SFCP、DCP、Apple 2.4A充電協(xié)議。

科沃140W氮化鎵充電器開箱

看完了科沃這款氮化鎵充電器的外觀和測(cè)試,下面就進(jìn)行拆解,一起來看看內(nèi)部的用料和做工。

首先沿殼體接縫拆開充電器外殼,內(nèi)部PCBA模塊粘貼導(dǎo)熱墊。

導(dǎo)熱墊粘貼在純銅散熱片上。

散熱片通過膠帶與PCBA模塊絕緣。

從殼體內(nèi)部取出PCBA模塊。

殼體內(nèi)部銅片粘貼膠帶絕緣。

折疊插腳通過導(dǎo)線焊接連接到PCBA模塊供電。

PCBA模塊正面元件打膠加固散熱,變壓器粘貼導(dǎo)熱墊,初次級(jí)之間插入塑料片絕緣。

在PCBA模塊背面粘貼導(dǎo)熱墊幫助散熱,導(dǎo)熱墊缺口處為絕緣塑料片和貼片Y電容。

使用游標(biāo)卡尺測(cè)得PCBA模塊長(zhǎng)度約為80.8mm。

PCBA模塊寬度約為56.2mm。

PCBA模塊厚度約為22.7mm。

PCBA模塊正面一覽,頂部焊接輸入保險(xiǎn)絲,向左焊接共模電感,安規(guī)X2電容,共模電感,整流橋。下方焊接NTC熱敏電阻和PFC升壓電感。右側(cè)焊接五顆高壓濾波電容,右側(cè)焊接諧振電感,諧振電容和變壓器。

在右下角焊接輸出濾波電容。左側(cè)為USB-C和USB-A口降壓電路,上方為初級(jí)控制小板。

PCBA模塊背面焊接PFC開關(guān)管,PFC整流管。中間焊接兩顆氮化鎵開關(guān)管,右側(cè)焊接兩顆貼片Y電容,同步整流控制器和兩顆同步整流管,上方焊接一顆降壓轉(zhuǎn)換器和兩顆降壓開關(guān)管。

通過對(duì)PCBA模塊的觀察發(fā)現(xiàn),科沃這款140W氮化鎵快充采用PFC+LLC+SR的高效諧振電源架構(gòu),固定電壓輸出。輸出為降壓小板供電,通過兩路獨(dú)立的同步降壓電路,實(shí)現(xiàn)USB-C和USB-A接口的快充輸出。下面我們就從輸入端開始了解各個(gè)器件的信息。

PCBA模塊側(cè)面一覽,左側(cè)焊接LLC變壓器,中間位置焊接保險(xiǎn)絲,共模電感,安規(guī)X2電容,共模電感和整流橋。

輸入端保險(xiǎn)絲來自誠(chéng)潤(rùn),規(guī)格為5A 250V。

共模電感采用漆包線和絕緣線繞制。

安規(guī)X2電容來自岱恩,規(guī)格為1μF。

第二級(jí)共模電感采用扁銅線繞制。

PCBA模塊側(cè)面焊接整流橋,薄膜濾波電容和PFC升壓電感。

整流橋來自平偉,型號(hào)GBU1510,規(guī)格為15A 1000V。

NTC熱敏電阻型號(hào)2.5D-11,用于抑制上電的浪涌電流。

薄膜濾波電容來自東莞成希,規(guī)格為1μF450V。

在PCBA模塊中間位置焊接一塊控制小板,用于初級(jí)開關(guān)電源控制。

控制小板上焊接一顆主控芯片,還有一顆反饋光耦。

小板背面焊接有阻容元件。

充電器初級(jí)PWM主控芯片采用NXP恩智浦TEA2016AAT,一顆芯片內(nèi)置LLC控制器和PFC控制器,內(nèi)置數(shù)字架構(gòu)控制,簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)的同時(shí)減少外圍元件數(shù)量,芯片內(nèi)置多重完善的保護(hù)功能,集成度非常高。

億光 EL1018光耦用于輸出電壓反饋。

47μF50V電解電容用于為主控芯片供電。

PFC升壓開關(guān)管采用鎵未來 G1N65R150PB-N,是一顆耐壓650V的氮化鎵功率器件,瞬態(tài)耐壓800V,標(biāo)稱導(dǎo)阻150mΩ,柵極耐壓支持±20V,可使用傳統(tǒng)硅MOS驅(qū)動(dòng),相比增強(qiáng)型氮化鎵,大大簡(jiǎn)化柵極驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)。

鎵未來 G1N65R150PB-N 采用PQFN8x8封裝,散熱焊盤為源極,減小高頻走線面積,提升EMI性能。

充電頭網(wǎng)通過拆解了解到,鎵未來氮化鎵功率器件此前已被鐵甲65W氮化鎵無線智能充電器綠巨能65W三口氮化鎵快充充電器 悅米65W 1A1C氮化鎵快充充電器唯沃豐65W 2C1A氮化鎵快充充電器等產(chǎn)品采用。

40mΩ電流取樣電阻用于檢測(cè)PFC開關(guān)管電流。

PFC升壓電感采用ATQ2516磁芯繞制。

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

高壓濾波電容來自永銘,規(guī)格為27μF450V,五顆并聯(lián),總?cè)萘繛?35μF。

LLC半橋氮化鎵開關(guān)管采用鎵未來G1N65R240PB,是一顆耐壓650V的氮化鎵功率器件,瞬態(tài)耐壓800V,標(biāo)稱導(dǎo)阻240mΩ,柵極耐壓支持±20V,可使用傳統(tǒng)硅MOS驅(qū)動(dòng),相比增強(qiáng)型氮化鎵,大大簡(jiǎn)化柵極驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)。

鎵未來 G1N65R240PB 采用PQFN8*8封裝,散熱焊盤為源極,減小高頻走線面積,提升EMI性能。

諧振電容規(guī)格為0.033μF 630V。

諧振電感采用EE15磁芯繞制。

輸出端焊接濾波電容和LLC變壓器。

LLC變壓器采用ATQ2716磁芯繞制。

兩顆貼片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(yīng)用于氮化鎵快充這類高密度電源產(chǎn)品中,料號(hào)TMY1102M。

特銳祥專注于被動(dòng)元器件的研發(fā)、生產(chǎn)及銷售,注冊(cè)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(yīng)用,為客戶提供更多的解決方案。

充電頭網(wǎng)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(jí)閃充氮化鎵充電器聯(lián)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(shù)十款大功率充電器使用外,還應(yīng)用于海陸通第一衛(wèi)貝爾金等品牌20W迷你快充上,性能獲得客戶一致認(rèn)可

另一顆特銳祥Y電容特寫。

同步整流控制器來自NXP恩智浦,型號(hào)為TEA1995,其內(nèi)置兩個(gè)獨(dú)立的同步整流驅(qū)動(dòng)器用于LLC架構(gòu)開關(guān)電源的同步整流,外圍元件精簡(jiǎn),支持38V工作電壓,能夠滿足USB PD3.1的28V輸出。

同步整流管來自恒泰柯,型號(hào)HGN050N10AL,NMOS,耐壓100V,導(dǎo)阻4.4mΩ,采用DFN5*6封裝。

輸出濾波電容來自柏瑞凱,為RT系列超高紋波電流產(chǎn)品,規(guī)格為680μF35V。

充電頭網(wǎng)拆解了解到,柏瑞凱的產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于充電器、車充、無線充、移動(dòng)電源、儲(chǔ)能電源等領(lǐng)域,并被華為OPPO、vivo、小米榮耀、三星、聯(lián)想、傳音、紫米努比亞公牛ANKER等知名品牌的多款產(chǎn)品采用,產(chǎn)品獲得市場(chǎng)的高度認(rèn)可

輸出濾波電感采用膠帶纏繞絕緣。

輸出端焊接USB-A和USB-C母座小板以及對(duì)應(yīng)的降壓電感和輸出濾波電容。

用于USB-C接口降壓輸出的控制器來自南芯科技,型號(hào)SC8002,是一款同步降壓控制器,可配置為雙輸出或單輸出。SC8002 通過設(shè)置分壓電阻將輸出電壓調(diào)節(jié)到一個(gè)5V或其他電壓。還提供了高精度的輸出限流。當(dāng)兩個(gè)輸出通道中的任何一個(gè)達(dá)到設(shè)定的電流限流時(shí),SC8002 進(jìn)入恒流(CC)模式。總輸出功率可由電阻設(shè)置,便于恒功率控制。

SC8002 可對(duì)頻率設(shè)置并選擇 PWM 或 PFM 工作模式。通過最小的 BOM,可以為用戶的不同應(yīng)用實(shí)現(xiàn)最大的功能。SC8002 還支持全功能保護(hù),包括欠壓保護(hù)、過壓保護(hù)、短路保護(hù)和自動(dòng)重啟、過溫保護(hù)。SC8002 主要應(yīng)用于車載充電器,多組接口適配器,Hub ,工業(yè)電壓轉(zhuǎn)換等。

充電頭網(wǎng)通過拆解了解到,南芯科技 SC8002還被vivo X Fold原裝80W雙C口氮化鎵閃充阿卡西斯300W便攜式儲(chǔ)能電源科訊65W 1A1C氮化鎵快充Aukey 100W氮化鎵快充摩米士65W 2C1A氮化鎵快充等產(chǎn)品采用。

同步降壓開關(guān)管來自銳駿半導(dǎo)體,型號(hào)RUH4040M2,NMOS,耐壓40V,導(dǎo)阻5.5mΩ,采用PDFN3333封裝。

降壓電感采用磁環(huán)繞制,外套熱縮管絕緣。

輸出協(xié)議小板正面焊接協(xié)議芯片和USB-C母座。

背面焊接VBUS開關(guān)管和電流取樣電阻。

USB-C接口協(xié)議芯片采用英集芯IP2736,芯片內(nèi)部集成電壓基準(zhǔn),集成可編程的電壓/電流環(huán)路控制,芯片內(nèi)部集成低端電流檢測(cè),輸出支持線損補(bǔ)償。支持電源適配器應(yīng)用的光耦反饋,支持通過I2C和FB控制的DC-DC改變輸出電壓,支持車充、儲(chǔ)能電源、充電器、移動(dòng)電源、電動(dòng)工具等應(yīng)用。

得益于多種反饋形式的支持,IP2736可與QR、ACF、LLC等電路架構(gòu)的開關(guān)電源搭配用于PD快充,也可以與升降壓電路搭配用于大功率快充車充和移動(dòng)電源等應(yīng)用。

英集芯 IP2736 詳細(xì)資料。

輸出VBUS開關(guān)管采用銳駿半導(dǎo)體 RUH4040M2。

USB-C母座采用過孔焊接固定,綠色膠芯不露銅。

USB-A口降壓芯片采用英集芯IP6525S,是一顆集成同步開關(guān)的降壓轉(zhuǎn)換器,支持多種快充協(xié)議,支持車載充電器,快充適配器和排插應(yīng)用。芯片內(nèi)置功率管,支持32V電壓輸入,支持22.5W快充輸出。

英集芯 IP6525S 詳細(xì)資料。

降壓電感外套熱縮管絕緣。

USB-A母座過孔焊接固定,綠色膠芯,小板背面焊接TVS用于靜電保護(hù)。

輸入輸出濾波電容均來自柏瑞凱,為RN系列小尺寸固態(tài)電容,規(guī)格為100μF35V。

貼片LED電源指示燈特寫。

全部拆解一覽,來張全家福。

充電頭網(wǎng)拆解總結(jié)

科沃這款140W氮化鎵充電器采用白色外殼,并配有折疊插腳,美觀實(shí)用,便于攜帶。充電器配有1A1C接口,USB-C接口支持140W輸出,可以滿足蘋果MacBook Pro筆記本電腦的快充需求,還可以用于PD3.1移動(dòng)電源大功率快充。USB-A接口支持18W快充,滿足日常設(shè)備的充電需求。

充電頭網(wǎng)通過拆解了解到,科沃這款140W氮化鎵充電器采用恩智浦TEA2016高集成電源芯片,用于PFC和LLC控制。PFC開關(guān)管和LLC開關(guān)管均來自鎵未來,采用 G1N65R150PB-N 用于PFC開關(guān)管,兩顆 G1N65R240PB用于LLC開關(guān)管。并采用美浦森 MSM06065G1 碳化硅二極管用于PFC整流。

二次降壓方案來自英集芯,采用 IP2736 協(xié)議芯片用于USB-C接口輸出控制,搭配使用南芯 SC8002 同步整流控制器。USB-A接口采用英集芯 IP6525S 降壓芯片。輸出濾波電容全部來自柏瑞凱。內(nèi)部PCBA模塊打膠填充,并使用純銅散熱片,提升散熱能力,滿足長(zhǎng)時(shí)間滿功率輸出使用。