QC、PD快充是現(xiàn)今最為普及的快充標(biāo)準(zhǔn),廣泛應(yīng)用在手機(jī)、平板、筆電等設(shè)備上。而隨著時(shí)間推移,這兩大快充標(biāo)準(zhǔn)也在不斷發(fā)展,其中去年7月27日高通發(fā)布了新一代Qualcomm Quick Charge 5快速充電協(xié)議,也就是最新的QC5,最高充電功率達(dá)100W+,相比QC4效率足足高出70%,充電速度提升4倍,并且發(fā)熱溫升降低10度。
作為新一代快充協(xié)議,各大快充芯片、快充成品、手機(jī)設(shè)備都爭(zhēng)相想要通過(guò)其認(rèn)證。其中在快充成品方面,知名品牌Baseus倍思便率先推出了全球首款QC5 100W快充氮化鎵充電器,同時(shí)充電器也向下兼容QC2.0、QC3.0等快充協(xié)議。下面充電頭網(wǎng)就對(duì)這款QC5快充新品進(jìn)行詳細(xì)拆解,一起來(lái)看看其設(shè)計(jì)用料如何。
一、倍思QC5 100W充電器外觀
包裝盒正面中心印有充電器外觀圖,上方印有倍思品牌和QC5標(biāo)識(shí),下方印有充電器名稱和GaN標(biāo)識(shí)。
背面印有充電器使用場(chǎng)景圖和參數(shù)信息。
包裝內(nèi)含充電器、CC數(shù)據(jù)線、使用說(shuō)明書(shū)和卡通卡片。
線纜使用魔術(shù)扎帶捆扎整理。
整根線纜長(zhǎng)約1.6米。
使用ChargerLAB POWER-Z KM001C測(cè)得線纜帶有E-Marker芯片,電力傳輸能力為20V5A,數(shù)據(jù)傳輸能力為USB 2.0。
倍思這款100W氮化鎵充電器采用PC阻燃材質(zhì)黑色外殼,腰身表面主要啞光處理,上下端棱邊為光滑弧面過(guò)渡。
輸入端為切面,腰身靠近輸入端區(qū)域亮面處理,輸出端小一圈設(shè)計(jì)。機(jī)身上印有100W字樣,特殊字體沿用倍思家族ID設(shè)計(jì)。
右上角設(shè)有LED指示燈。
輸入端配備可折疊國(guó)標(biāo)插腳,方便攜帶。
輸入端外殼上標(biāo)注有充電器參數(shù)信息
品名:GaN2氮化鎵快充充電器
型號(hào):CCGAN100CC
輸入:100-240V~,50/60Hz,2.5A
輸出:5V/12V3A,9V/15V/20V5A
深圳市時(shí)商創(chuàng)展科技有限公司
產(chǎn)品已取得3C認(rèn)證。
輸出端配有一個(gè)USB-C接口,此外印有Baseus品牌和QC5快充標(biāo)識(shí)。
輸出頂面內(nèi)凹設(shè)計(jì),USB-C口橘紅色膠芯不露銅。
使用游標(biāo)卡尺實(shí)測(cè)充電器機(jī)身長(zhǎng)度為67.33mm。
寬度為55.03mm。
厚度為30.46mm。通過(guò)三維可以算得充電器體積為112.86cm3,功率密度約為0.89W/cm3。
和蘋(píng)果96W充電器直觀對(duì)比,整體還要小很多。
拿在手上的直觀感受。
凈重約為174g。
接通電源,LED指示燈亮淡藍(lán)色光。
使用ChargerLAB POWER-Z KT002檢測(cè)USB-C口的輸出協(xié)議,顯示支持Apple 2.4A、Samsung 5V2A、DCP協(xié)議,以及QC2.0/3.0、PD3.0、PPS快充協(xié)議。
此外PDO報(bào)文顯示C口還具備5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A五組固定電壓檔位,以及3.3-20V5A一組PPS電壓檔位。
二、倍思QC5 100W充電器拆解
將輸入端外殼拆開(kāi),插腳和PCB板通過(guò)AC導(dǎo)線連接通電.
PCBA模塊包裹黑化純銅散熱片,散熱片采用卡扣固定。
PCB板背面還貼有導(dǎo)熱墊,模塊和散熱片間有塑料板隔離絕緣。
使用游標(biāo)卡尺實(shí)測(cè)PCB板長(zhǎng)度為62.17mm。
寬度為47.75mm。
模塊厚度約為21.15mm。
PCB板正面元器件打膠加固和導(dǎo)熱,清理干凈發(fā)現(xiàn),輸入輸出端均設(shè)有小板,中間四顆高壓濾波電解電容一字排開(kāi)布局。
PCB板背面一覽,上端是同步整流管和光耦,中間是PFC升壓控制器、升壓開(kāi)關(guān)管、PWM控制器和高壓開(kāi)關(guān)管,最下端是一顆整流橋。
經(jīng)過(guò)對(duì)充電器觀察發(fā)現(xiàn),倍思這款100W氮化鎵充電器內(nèi)部采用APFC升壓后為反激開(kāi)關(guān)電源供電,開(kāi)關(guān)電源寬范圍輸出,協(xié)議芯片控制輸出電壓的設(shè)計(jì)架構(gòu)。下面我們就從輸入端開(kāi)始一一了解各元器件的信息。
輸入端一覽,左側(cè)垂直焊接小板,右側(cè)主板上設(shè)有兩顆薄膜電容和濾波電感。
將小板拆下,上面設(shè)有保險(xiǎn)絲、兩級(jí)共模電感和X電容。
小板背面一覽。
延時(shí)保險(xiǎn)絲規(guī)格為3.15A 250V。
共模電感雙線繞制,用于濾除EMI干擾。
另一顆共模電感特寫(xiě)。
安規(guī)X電容容量0.68μF。
WRLSB80M整流橋來(lái)自沃爾德。
兩顆CBB薄膜電容474J耐壓450V。
濾波電感特寫(xiě)。
這一側(cè)設(shè)有PFC升壓電感,高壓濾波電解電容和輸出端小板間留有隔離空間。
另一側(cè)左端設(shè)有變壓器,中間的電解電容外套絕緣管。
PFC升壓控制器,安森美NCP1622BEC,具有創(chuàng)新的谷同步頻率折返,可最大限度的提高效率。
安森美 NCP1622BEC 詳細(xì)資料。
PFC升壓開(kāi)關(guān)管采用納微NV6125氮化鎵功率芯片,內(nèi)置驅(qū)動(dòng)器,無(wú)需外置驅(qū)動(dòng)器,175mΩ導(dǎo)阻,耐壓650V,支持2MHz開(kāi)關(guān)頻率,采用散熱增強(qiáng)的QFN6*8mm封裝,適用于升壓,降壓,半橋,全橋開(kāi)關(guān)電源等諸多應(yīng)用場(chǎng)合。
納微NV6125資料信息。
三顆并聯(lián)的330mΩ電阻,用于PFC電流檢測(cè)。
PFC升壓電感特寫(xiě)。
四顆高壓濾波電解電容采用深圳市昱光電子y.u.g品牌,規(guī)格都是450V 22μF。
充電頭網(wǎng)拆解了解到,昱光電子y.u.g品牌電容還被羽博65W 1A1C氮化鎵充電器、倍思20W超級(jí)硅充電器、麥多多47W 1A1C迷你氮化鎵充電器、億色迷你20W PD快充、海陸通20W PD快充等產(chǎn)品采用。
主控芯片供電電容特寫(xiě),規(guī)格為100V 10μF。
開(kāi)關(guān)電源主控芯片為ON安森美NCP1342,這是一顆高頻初級(jí)PWM控制器,內(nèi)置主動(dòng)X2電容放電和多重完善的保護(hù)功能,具有超低的待機(jī)功耗。
充電頭網(wǎng)通過(guò)拆解了解到,采用安森美NCP1342主控芯片的還有mophie 65W 1A1C氮化鎵快充、品勝65W 2C1A氮化鎵快充、即刻65W 2C1A氮化鎵快充、紅魔手機(jī)120W氮化鎵快充、閃極90W 2C1A氮化鎵快充、LG 65W氮化鎵充電器、小米120W超級(jí)快充、iQOO 120W閃充充電器等。
高壓開(kāi)關(guān)MOS管采用東微OSG65R200J,耐壓700V,導(dǎo)阻200mΩ,PDFN8x8封裝。
東微OSG65R200J資料信息。
變壓器特寫(xiě)。
主板另一端還設(shè)有兩顆固態(tài)電容。
拆掉電容和小板,主板該區(qū)域還設(shè)有兩顆貼片Y電容以及同步整流控制器。
主板背面對(duì)應(yīng)區(qū)域設(shè)有兩顆光耦和兩顆同步整流管。
兩顆OR-1009光耦,橫跨在初級(jí)和次級(jí)之間,分別用于初級(jí)次級(jí)通信,反饋調(diào)節(jié)輸出電壓和保護(hù)控制功能。
兩顆貼片Y電容來(lái)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。
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,也可應(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。
次級(jí)同步整流控制器來(lái)自茂睿芯,型號(hào)MK91808。茂睿芯MK9180X系列是緊湊的適用于反激拓?fù)涞耐秸骺刂破鳎嫒萦贑CM、DCM以及QR 工作模式;使用自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的自供電技術(shù)為VCC供電,可以直接置于正端應(yīng)用而無(wú)需輔助繞組。
同時(shí),茂睿芯MK9180X的10nS的關(guān)斷延時(shí)以及高達(dá)4A的下拉電流幫助系統(tǒng)可靠工作于CCM模式。通過(guò)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的開(kāi)通及關(guān)斷機(jī)制,該芯片可以最大化外驅(qū)MOSFET的導(dǎo)通時(shí)間以獲得盡可能高的效率,并且自主檢測(cè)DCM振鈴,防止誤開(kāi)通。此外,MK9180X的GATE鉗位機(jī)制也在起機(jī)前和起機(jī)過(guò)程中保護(hù)MOSFET不會(huì)誤開(kāi)通。
茂睿芯MK9180X詳細(xì)規(guī)格資料。
同步整流管來(lái)自恒泰柯,絲印GN093N12SL。
兩顆輸出濾波固態(tài)電容特寫(xiě),規(guī)格為25V 560μF。
LED指示燈特寫(xiě)。
輸出端小板正面設(shè)有協(xié)議芯片、輸出VBUS開(kāi)關(guān)管和熱敏電阻。
小板背面沒(méi)有設(shè)元器件。
熱敏電阻特寫(xiě)。
協(xié)議芯片采用英集芯IP2726S,該芯片拿到了高通全球首張QC5認(rèn)證證書(shū),證書(shū)編號(hào):QC20200812181。IP2726S為最新的快充技術(shù)而設(shè)計(jì),最高支持到100W+,同時(shí)具有極高的可靠性,可以在極為嚴(yán)苛的高溫環(huán)境下穩(wěn)定工作,為高功率密度電源設(shè)計(jì)提供助力。
IP2726S是一顆集成多種協(xié)議、用于USB輸出端口的快充IC,支持Type-C DFP、PD2.0/3.0、PPS、QC5、QC4/4+、QC2.0/3.0、FCP、AFC、SCP、MTK PE+、Apple2.4A、BC1.2以及三星2A等協(xié)議。具有高集成度和豐富的功能,在應(yīng)用時(shí)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。
充電頭網(wǎng)了解到,作為快充協(xié)議芯片中的明星產(chǎn)品,英集芯IP2726系列此前已被羽博65W 1A1C氮化鎵快充、RAVPOWER 90W雙USB-C口PD快充充電器、聯(lián)想thinkplus 65W氮化鎵口紅電源Pro、REMAX迷你30W氮化鎵快充、Aohi迷你30W氮化鎵快充、雷柏20W 1A1C快充等數(shù)十款產(chǎn)品采用過(guò),此外,英集芯的其它系列快充芯片也獲得小米、OPPO、三星等客戶的高度認(rèn)可。
輸出VBUS開(kāi)關(guān)管采用真茂佳ZM027N03N,耐壓30V,導(dǎo)阻2.7mΩ,DFN5x6封裝。
真茂佳ZM027N03N資料信息。
USB-C母座特寫(xiě),過(guò)孔焊接,橙色膠芯不露銅。
全部拆解完畢,來(lái)張全家福。
充電頭網(wǎng)拆解總結(jié)
作為倍思又一款100W級(jí)氮化鎵快充,外觀上延續(xù)了倍思此前的100W多口充外觀ID設(shè)計(jì),機(jī)身上也印有100W特殊字體,此外充電器采用可折疊插腳設(shè)計(jì),保證了便攜性。產(chǎn)品配備單USB-C接口,支持高通最新QC5快充,還支持QC2.0/3.0、PD3.0、PPS快充協(xié)議,具備5/9/12/15V3A、20V5A、3.3-20V5A電壓檔位,充分滿足手機(jī)、筆電等各類設(shè)備快充需求。
充電頭網(wǎng)通過(guò)拆解了解到,PCBA模塊上的元器件規(guī)劃布局整齊有序,打膠,配備散熱片等常規(guī)設(shè)計(jì)也沒(méi)有少。此外作為一款大功率充電器,PFC升壓電路也是不可少的,升壓開(kāi)關(guān)管采用納微NV6125氮化鎵功率芯片。
開(kāi)關(guān)電源部分,采用安森美NCP1342搭配東微高壓MOS管,以及茂睿芯MK91808搭配恒泰柯同步整流管組成,輸出寬范圍電壓。采用英集芯IP2726S QC5認(rèn)證高性能協(xié)議IC控制輸出電壓。產(chǎn)品整體用料做工扎實(shí)。


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