早在2020年1月美國CES電子展上,貝爾金就展出了30W、60W、68W等幾款氮化鎵充電器,充電頭網也相繼進行了拆解。近期為應對20W PD快充市場,貝爾金又專門推出了一款20W氮化鎵充電器,足見其重視程度。

不過這款充電器不僅用了氮化鎵技術,造型也與市面上其它20W充電器大為不同,超薄的直板結構設計讓其看上去很像一塊餅干,個性十足。下面充電頭網就對其進行詳細拆解,看看充電器內部如何設計。

一、貝爾金20W氮化鎵充電器外觀

包裝盒依舊是典型白綠配色,正面設有貝爾金品牌、產品名稱、外觀圖和特性標識。

背面是產品特性描述等信息。

包裝內含充電器和使用說明書。

貝爾金20W氮化鎵充電器采用長條直板造型設計,整體看去很像一塊餅干。充電器采用白色機身殼,表面磨砂處理,設計十分簡潔。

機身頂面右端凹印belkin品牌logo。

兩側過渡圓潤,使用不硌手。

背面一端標注有充電器參數信息
型號:WCH009yz
輸入:100-240V~ 50/60Hz 0.6A
輸出:5V3A、9V2.22A
產品已經通過了3C認證。

另一端配備可折疊插腳,從機身殼上可以了解到充電器還通過了美國DoE VI級能效認證。

貝爾金這款充電器采用的是國標折疊插腳。

輸出端中心設有USB-C口,白色膠芯。

使用游標卡尺實測充電器機身長度為76.96mm。

寬度為32.51mm。

厚度為15.33mm。

和蘋果20W充電器直觀對比,更薄也更長。

充電器拿在手上的直觀感受。

凈重約為44g。

使用ChargerLAB POWER-Z KT002檢測USB-C口輸出協議,顯示支持Samsung 5V2A、DCP和PD3.0協議。

此外PDO報文顯示USB-C口還具備5V3A、9V2.22A兩組固定電壓檔位。

二、貝爾金20W氮化鎵充電器拆解

沿機身側面將外殼拆開,邊緣采用超聲波焊接封裝。

機身殼上貼有石墨導熱貼紙,右端低壓側還包裹絕緣膠帶。

另一半機身殼上放置PCB板,電路板上電容、變壓器等器件均包裹絕緣膠帶加強絕緣,變壓器還打膠加固。

另一面打膠幫助芯片散熱,同時固定PCB板。

PCB板正面特寫,撕掉絕緣膠帶,電容和工字電感均橫置,降低機身厚度。

PCB板背面特寫,中間是充電器主控芯片和變壓器,電路板鏤空放置變壓器,降低機身厚度。

經過對充電器電路觀察分析發現,貝爾金這款20W PD快充充電器采用開關電源寬范圍輸出,協議芯片控制輸出電壓的典型架構。下面我們就從輸入端開始一一了解各元器件。

PCB板輸入端一覽。

貼片保險絲設在板子背面,可為其它元器件騰出空間。

共模電感特寫,用于濾除EMI干擾。

ABSR210整流橋。

工字電感外套熱縮管。

PCB板側面一覽,設有輸入濾波電解電容和變壓器。

另一側設有輸入輸出濾波電容以及貼片Y電容。

輸入端共設有三顆高壓濾波電解電容,均來自廣東黃寶石電子科技有限公司。其中一顆規格為400V 12μF。

第二顆規格為400V 6.8μF。

第三顆規格為400V 4.7μF。

充電器主控芯片采用PI INN3279C,INN3279C內置750V PowiGaN?技術,適配器密閉環境中寬電壓輸入可輸出65W,這里降額使用是為了降低發熱。PI全集成IC內部集成準諧振反激控制器和集成的主開關管,同步整流控制器和內置反饋,以及恒功率輸出。

PI INN3279C 詳細資料。

變壓器使用絕緣膠帶包裹,并貼有信息標簽。

貼片Y電容均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。

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,采用特銳祥貼片Y電容的產品還有努比亞65W氮化鎵充電器努比亞1A1C 45W氘鋒氮化鎵快速充電器、倍思120W氮化鎵+碳化硅PD快充充電器倍思45W雙USB-C口氮化鎵快充飛頻65W USB PD氮化鎵充電器羅馬仕65W USB PD氮化鎵充電器、鴻達順65W 2C1A氮化鎵快充充電器等多款產品,性能獲得客戶一直認可

次級同步整流MOS管采用恒泰柯HGN077N10SL,NMOS,耐壓100V,邏輯電壓驅動,為同步整流而優化。

恒泰柯HGN077N10SL詳細規格資料。充電頭網了解到,采用該MOS的產品還有良值40W氮化鎵充電器RAVPower 30W氮化鎵PD快充充電器綠聯48W 2A2C快充充電器等產品。  

輸出濾波固態電容來自鈺邦,規格為12V 470μF。

另一顆來自豐賓,規格為14V 560μF。

輸出端一覽,USB母座焊接在小板上。

USB PD協議IC來自Hynetek慧能泰,型號HUSB339,這款芯片已經通過了USB PD3.0認證,TID 62。HUSB339是一顆高性能、高集成的USB Type-C Power Delivery(電力傳輸)控制器,集成了PD2.0、PD3.0、PPS、QC2.0/3.0、BC1.2、5V2.4A等充電協議;適用于電源適配器、車載充電器、移動電源等應用場合;擁有SOP-14L和QFN-16L兩種封裝模式。

慧能泰HUSB339資料信息。

充電頭網了解到,采用慧能泰HUSB339芯片的還有大麥20W快充充電器貝爾金30W氮化鎵充電器公牛20W充電器良值40W氮化鎵充電器SlimQ 65W氮化鎵USB PD快充充電器美順和30W USB PD快充充電器南孚Aircharge 65W PD快充充電器等多款產品,芯片性能獲得客戶高度認可

將小板拆下。

頂面設有輸出VBUS開關管。

輸出VBUS開關管特寫,捷捷微 JMTQ080P03A,耐壓30V。

捷捷微 JMTQ080P03A 詳細資料。

USB-C母座特寫,白色膠芯不露銅。

全部拆解完畢,來張全家福。

充電頭網拆解總結

貝爾金20W快充氮化鎵充電器采用白色機身外殼,表面磨砂,可折疊插腳使用時和機身呈90°,貼在墻上更穩定。充電器支持PD3.0快充,具備5V3A和9V2.22A兩組電壓檔位,可以說專為iPhone 12設計。此外整體機身小巧,適合攜帶外出。

充電頭網通過拆解了解到,這款充電器由PI高集成GaN芯片INN3279C搭配恒泰柯同步整流MOS組成開關電源,由慧能泰HUSB339進行協議識別控制輸出電壓。此外采用黃寶石、鈺邦和豐賓品牌電容進行輸入輸出濾波。

除氮化鎵技術因素外,采用貼片保險絲、Y電容等小器件,電容、工字電感等柱狀器件橫置,使用絕緣膠帶纏繞確保安全,變壓器沉板處理等設計也很大程度上幫助縮小充電器體積。此外還貼有石墨導熱貼紙避免局部熱點,產品細節講究。