前言

GPD(GamePad Digital的縮寫)是中軟贏科旗下品牌,以基于細分市場的需要,面向小眾玩家,提供個性化的智能游戲辦公設備及周邊產品作為服務宗旨。近期充電頭網拿到了GPD一款掌上電腦的原裝100W氮化鎵充電器。

不過充電器為美版,由知名電源廠商東莞市奧海科技股份有限公司制造,不僅支持100W PD快充,還支持QC、SCP、PPS等快充。除了能給GPD旗下設備使用外,也能很好兼容市面主流品牌的筆記本電腦、平板以及手機等設備。下面充電頭網就對GPD這款充電器進行拆解,看看具體設計。

GPD 100W氮化鎵充電器外觀

GPD 100W氮化鎵充電器為經典直板造型設計,機身采用PC阻燃材質白色塑料外殼,設計風格簡約。

輸入端外殼印有充電器的參數信息。

產品參數特寫

型號:A879-200500C-US1

輸入:100-240V~50/60Hz 2.5A

輸出:5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A

PPS 3.3-21V5A 100W Max

制造商:東莞市奧海科技股份有限公司

充電器通過了FCC、PSE、ETL認證,以及VI級能效認證。

充電器配備固定式美規插腳,靠一側布局方便插拔。

輸出端配置單USB-C接口。

實測充電器機身長度為66.28mm。

寬度為65.67mm。

厚度為29.13mm。

和蘋果96W充電器放在一起對比,GPD這款要更小一些。

充電器拿在手上的大小直觀感受。

另外測得充電器重量約為211g。

使用ChargerLAB POWER-Z KM003C測得USB-C口支持QC3.0/5、FCP、SCP、AFC、PD3.0、PPS、DCP、Apple 2.4A充電協議。

PDO報文顯示USB-C口還具備5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A五組固定電壓檔位,以及3.3-21V5A一組PPS電壓檔位。

GPD 100W氮化鎵充電器拆解

拆開外殼取出PCBA模塊,殼體通過超聲波焊接封裝。

測得PCBA模塊長度為60.35mm。

寬度為61.3mm。

厚度為24.93mm。

PCBA模塊上下覆蓋散熱片,散熱片粘貼絕緣膠帶。

拆掉散熱片,除內側貼有絕緣膠帶外,模塊也覆蓋麥拉片進一步隔離絕緣保護。

麥拉片上還貼有銅箔幫助導熱。

PCBA模塊正背面器件均打膠幫助加固保護和導熱。

將導熱膠清理干凈,板子正面器件布局十分緊湊,整流橋還配有專門的散熱片幫助散熱,并使用螺絲固定在一起。

主板背面設有PFC控制器、PFC開關管、初級主控芯片、初級開關管、光耦以及同步整流控制器等器件。

模塊前端一覽,右側設有保險絲、壓敏電阻、安規X2電容以及兩顆共模電感,中間布局整流橋。

延時保險絲外套熱縮管絕緣保護。

用于輸入端過壓保護的壓敏電阻,規格為10D561K。

共模電感雙線繞制,用于濾除EMI干擾。

安規X2電容來自松田電子,容量0.47μF。

共模電感兩級設計,另一顆扁平銅帶繞制。

整流橋型號GBU610,規格為6A 1000V。

板子一側整齊布局PFC升壓電感、濾波電容、濾波電感以及三顆高壓濾波電解電容。

濾波電感特寫。

兩顆薄膜濾波電容來自塑镕,為CBB21B系列,規格為1μF 450V。

PFC控制器來自杰華特,型號JW1962O,這是一款具有高電壓精度的恒壓控制器,適用于單級升壓功率因數校正(PFC)應用,該芯片的恒定導通時間控制策略保證了高功率因數,無需輸入電壓檢測電路,簡化了系統設計,節省了損耗。單繞組過零檢測和內部補償技術進一步精簡外圍電路,節省空間。

同時該芯片具有輕載降頻及Burst模式,提高了輕載效率。另外,其電感電流臨界導通模式降低了開關損耗,提高了EMI性能并大大提高了效率。JW1962O還具有多重保護功能,大大提高了系統的安全性和可靠性,包括VCC UVLO、ISP過壓保護、開路反饋保護、FB過壓保護和過溫保護、二級輸出OVP保護。

PFC開關管采用意法STL24N60M6,NMOS,耐壓600V,導阻209mΩ,采用PowerFLAT 8x8 HV封裝。

PFC升壓電感特寫,采用ATQ23磁芯,整個使用膠帶嚴密包裹絕緣。

PFC整流管來自平偉,型號PBMUR5JE,是一顆超快恢復二極管,5A 600V,具有低正向壓降,高浪涌電流能力,采用PS-277B封裝。

三顆高壓濾波電解電容均來自TEAPO智寶,規格都是420V27μF。

另一側中間設有一顆藍色Y電容。

輸出端一覽,設有主控芯片供電電容、變壓器、固態濾波電容等,USB-C口母座采用協議小板焊接,在小板和變壓器的夾縫區域設有同步整流管。

初級主控芯片來自杰華特,型號JW1515HA,是一顆高頻QR氮化鎵控制器,工作在準諧振模式下,其采用SSOP10封裝,頻率限制為170kHz,芯片采用負壓電流采樣,具備精確的6V驅動電壓,可直驅氮化鎵器件。支持7.5-90V寬電壓供電,無需外置穩壓和第二輔助供電繞組即可滿足寬電壓輸出,有效節省空間。

杰華特 JW1515HA 詳細資料。

充電頭網拆解了解到,杰華特JW1515HA此前還被LG 65W USB-C氮化鎵快充充電器公牛67W 3C1A氮化鎵桌面充電器公牛65W 1A1C氮化鎵充電器公牛67W 3C1A氮化鎵快充插座等產品采用。

初級開關管采用一顆氮化鎵功率器件。

主控芯片供電電容同樣來自智寶,規格為100V10μF。

一顆三極管絲印2383,用于供電穩壓。

變壓器特寫,外套塑料殼隔離保護。

兩顆1009光耦用于輸出電壓反饋和保護。

藍色Y電容特寫。

同步整流控制器來自杰華特,絲印JWJ9J,實際型號為JW7726B,是一顆同步整流控制器,支持ACF主動鉗位、DCM、QR準諧振以及CCM反激的同步整流控制器,具備快速關斷能力。支持高側和低側應用,具有低待機電流。在啟動過程中(VCC建立之前)能有效防止門極gate被耦合至開啟電壓。

杰華特 JW7726B 資料信息。

兩顆同步整流管來自威兆半導體,型號VSP003N10HS-G,NMOS,耐壓100V,導阻為3.8mΩ,采用PDFN5*6封裝。

威兆半導體 VSP003N10HS-G 資料信息。

充電頭網拆解了解到,威兆MOS管廣泛應用在充電器、無線充、車充、充電寶、儲能電源等各個方面,并被華為小米紫米三星OPPOVIVO魅族努比亞倍思公牛網易智造等知名品牌的數十款產品采用,產品質量獲得客戶一致認可

兩顆輸出濾波固態電容來自綠寶石,規格均為25V680μF。

將小板拆下,板子背面設有協議芯片和輸出VBUS開關管。

小板正面焊接USB-C接口母座。

協議芯片采用英集芯IP2723T,該芯片已通過USB IF協會PD3.0 PPS認證,TID:3135,是一款集成多種協議、用于USB輸出端口的快充協議IC。支持多種快充協議,包括USB TypeC DFP、PD2.0/3.0、PPS 、HVDCP QC4、QC4+、QC3.0/2.0、FCP、SCP、AFC、MTK PE+ 2.0/1.1、Apple 2.4A、BC1.2以及三星2.0A。右側為USB-C母座的TVS保護管,用于靜電保護功能。

可為適配器、車充等單向輸出應用提供完整的TYPE-C解決方案。此外IP2723T具備高集成度與豐富功能,在應用時僅需極少的外圍器件,有效減小整體方案的尺寸,降低BOM成本。

英集芯IP2723T資料信息。

輸出VBUS開關管來自威兆半導體,型號VS3698AE,NMOS,耐壓30V,導阻3mΩ,PDFN3333封裝。

威兆半導體 VS3698AE 詳細資料。

全部拆解一覽,來張全家福。

充電頭網拆解總結

最后附上GPD 100W氮化鎵充電器的核心器件清單,方便大家查閱。

GPD 100W氮化鎵充電器采用經典直板白殼簡約風格設計,雖然為美版,但是支持100-240V全球寬電壓輸入,并且通過了FCC、PSE、ETL認證以及VI級能效認證。充電器支持QC3.0、PD3.0、FCP、SCP、AFC、PPS多個快充協議,最大輸出100W,性能和兼容性都不錯,可以滿足包括GPD在內的各大品牌筆記本、手機等設備快充需求。

充電頭網通過拆解了解到,充電器基于PFC+QR電源架構設計,采用了杰華特JW1962O+JW1515HA+JW7726B全套電源方案,并搭配意法和威兆等知名廠商功率器件,使用英集芯IP2723T協議芯片控制輸出。智寶以及綠寶石品牌濾波電容進行濾波,用料扎實可靠。PCBA模塊整體打膠以及覆蓋散熱片進行散熱,絕緣措施做得也很到位。