最近充电头网拿到了一款无信息的多口桌面充电器,不过据了解是知名品牌belkin贝尔金的产品,配备的是3C1A四个USB接口,可最多同时给四台设备供电,大大缓解插座压力。下面充电头网就对这款桌面充进行测试和拆解,看看其实际性能和用料如何。
此前充电头网还拆解过贝尔金25W PD快充充电器、贝尔金40W双C口快充充电器、贝尔金65W双USB-C口氮化镓充电器、贝尔金1A1C 30W快充充电器、贝尔金68W双C口GaN充电器等产品,欢迎查阅。
贝尔金氮化镓桌面充电器外观
这款桌面充电器采用PC防护材质黑色外壳,整体无任何信息,并且不知道经历了什么,靠近输入端插口处还热熔形变了。
输入端采用8字供电插口。
输出端配备3C1A四个USB接口,与机身壳一样,接口胶芯也全部都是黑色的。
测得桌面充机身长度为108.14mm。
宽度为85.25mm。
厚度为31.97mm。
另外测得重量约为434g。
使用ChargerLAB POWER-Z KT002测得USB-A口支持Apple 2.4A、Samsung 5V2A、DCP充电协议。
测得ChargerLAB POWER-Z KT003C测得一个USB-C口支持PD3.0、DCP充电协议。
并且具备5V3A、9V2.22A两组固定电压档位。
测得第二个USB-C口支持SFCP、PD3.0、DCP充电协议。
并且具备5V3A、9V3A两组固定电压档位。
测得最后一个USB-C口支持SFCP、PD3.0、DCP充电协议。
PDO报文显示该接口具备5V3A、9V3A、15V3A、20V3A四组电压档位。
贝尔金氮化镓桌面充电器拆解
将机身壳拆开,外壳上贴有石墨散热贴纸。
PCBA模块使用螺丝进行固定。
拆掉螺丝取出PCBA模块,另一部分外壳槽内也贴有石墨散热贴纸。
测得PCBA模块长度为100.15mm。
宽度为78.77mm。
厚度为26.43mm。
PCBA模块外套黄铜散热片,同时在之间设有麦拉片进行绝缘,散热片通过卡扣固定。
此外在散热片和麦拉片间填充白胶帮助导热,提升散热效果。
PCB板背面主要发热器件也涂有白胶帮助导热。
PCB板正面一览,采用经典三段式设计,整流桥旁设有黄铜散热片帮助导热。
PCB板背面一览,设有PFC控制器,反激控制器,氮化镓开关管,贴片Y电容。右侧焊接同步整流管,降压控制器等元件、
将黄铜散热片以及输出端小板拆下。
输入端共模电感两级设计用于滤除EMI干扰,其中一颗外套热缩管绝缘。NTC热敏电阻也外套热缩管,滤波电感包裹绝缘胶带。
延时保险丝特写,规格为5A 250V。
安规X2电容来自成希电子,容量0.47μF。
丝印KBJ10M的整流桥特写。
两颗薄膜滤波电容,105J450V。
深圳深爱半导体SIF1N60EA,NMOS,耐压600V,导阻8Ω。
PFC控制器焊接在PCBA模块背面,来自安森美,型号NCP1607B,采用临界导通模式,具备多种安全保护功能,采用SO8封装。
PFC升压开关管采用英诺赛科INN650D260A,额定耐压为650V,导阻260mΩ,符合JEDEC标准的工业应用要求,支持ESD保护,支持开尔文源极。最高工作温度150℃。
INN650D260A支持超高开关频率,无反向恢复电荷,具有极低的栅极电荷和输出电荷符合RoHS、无铅、欧盟REACH法规。
充电头网拆解了解到,英诺赛科氮化镓芯片目前已被三星,OPPO,VIVO,联想,雅迪,LG,华硕,安克,努比亚,倍思,绿联,闪极等多家知名品牌和厂商所采用,出货量突破3亿颗。
PFC升压电感特写。
PFC升压整流管来自基本半导体,型号B1D06065KS,是一颗耐压650V的碳化硅肖特基二极管,采用TO-220绝缘封装。
高压滤波电解电容来自TEAPO智宝。
规格为420V 22μF。
另一个高压滤波电解电容做了绝缘保护处理。
品牌同样是TEAPO智宝。
规格为420V 100μF。
这款桌面充采用两路开关电源电路设计,其中一路开关电源主控芯片、驱动器开关管驱动器在横置的高压滤波电解电容遮住区域。
开关电源主控芯片采用杰华特JW1550A。其采用自主研发的新型自适应ZVS控制技术,可以实现主功率管的ZVS开通,同时回收漏感能量,实现不同输入输出下的效率最优,和业界的传统QR方案相比,ACF控制方式下的65W-200W适配器效率能提升至1.5%;且主功率管管电压应力小;加入抖频功能,可以有效改善系统的EMI性能。
杰华特 JW1550A 资料信息。
用于驱动两颗氮化镓开关管的驱动器来自安森美,型号NCP51530B,是一颗700V高压侧和低压侧驱动器,具有3.5/3A驱动能力,适用于交直流电源和逆变器。NCP51530在高频工作时提供最佳的传输延迟、低静态电流和低开关电流。
主开关管来自英诺赛科,型号为INN650D150A,是一颗耐压650V的氮化镓高压单管,瞬态耐压750V,导阻150mΩ,采用DFN8*8封装。INN650D150A支持超高开关频率,无反向恢复电荷,具有极低的栅极电荷和输出电荷,符合JEDEC标准的工业应用要求,内置ESD保护,符合RoHS、无铅、欧盟REACH法规。
INN650D150A支持AC-DC,DC-DC转换器应用,支持图腾柱PFC应用,支持电池快充,高功率密度和高能效转换应用。
充电头网拆解了解到,英诺赛科的氮化镓开关管还被联想、安克、绿联、倍思、闪极、努比亚、魅族、mophie、摩米士、图拉斯、飞利浦、黑鲨等知名品牌的多款产品采用,芯片应用也逐步从手机快充拓展到手机内部和汽车激光雷达领域,芯片质量获得市场广泛认可。
变压器特写。
同步整流控制器丝印IBHJN,实际型号为MP6908A,来自MPS芯源半导体,最高工作频率600KHz。支持DCM、CCM、QR、ACF多种工作模式,支持高侧和低侧应用,具备振铃检测防止误开通。
两颗同步整流管来自AOS万代,型号AONS62922,是一颗耐压120V的NMOS,导阻为5.8mΩ,采用DFN5*6封装。
两颗输出滤波电容来自CapXon丰宾,PT系列固态电容,规格都是25V 680μF。
其中两个USB-C口母座所在小板设计相同,小板正面设有降压电感以及输出滤波固态电容,滤降压电感底部采用电木板绝缘。
将电感拆掉,下方还有两颗同步降压开关管。
小板另一面设有降压协议IC以及输出VBUS开关管。
降压协议IC采用智融SW3516H,用于进行降压控制和协议识别。智融SW3516H是一款高集成度的多快充协议双口充电芯片,支持A+C口任意口快充输出,支持双口独立限流。
SW3516H集成了5A 高效率同步降压变换器。支持PPS/PD/QC/AFC/FCP/SCP/PE/SFCP等多种快充协议,最大输出PD 100W,CC/CV模式,以及双口管理逻辑。外围只需少量的器件,即可组成完整的高性能多快充协议双口充电解决方案。
充电头网通过拆解发现,SW3516H还被华硕65W 2C1A氮化镓充电器、努比亚65W氘锋三口氮化镓快速充电器、雷柏65W GaN快充、绿联65W 4C口氮化镓快充充电器、联想90W闪充双口氮化镓充电器、鸿达顺120W四口2C2A快充等多款产品采用,此外智融的快充芯片还可用于USB PD快充移动电源、快充车充等领域。
两颗同步降压开关管采用杰力EMB03N03HR,NMOS,耐压30V,导阻3mΩ。
输出滤波固态电容来自PolyCap柏瑞凯,RS系列具有低ESR和耐高纹波电流,规格为220μF 25V。
充电头网拆解了解到,柏瑞凯的产品广泛应用于充电器、车充、无线充、移动电源、储能电源等领域,并被OPPO、vivo、小米、荣耀、三星、华为、联想、紫米、努比亚、公牛、ANKER等知名品牌的多款产品采用,产品获得市场的高度认可。
另一路开关电源主控芯片采用南芯SC3023C,这是一颗高频准谐振反激控制器,内置了氮化镓驱动,可用于直接驱动氮化镓开关管。SC3023C内置X电容放电和高压启动,具备自适应开关频率折返功能,能在整个负载范围内获得更高的效率。
QR和DCM模式下通过谷底开通来获得高效率。空载时在低功耗模式下运行,从而降低系统的待机功耗。内置完善全面的保护功能,支持芯片内和外置的过热保护功能。
氮化镓开关管采用英诺赛科 INN650DA04,该器件采用 DFN5*6mm 封装,耐压650V,导阻480mΩ(max),具备高频高效、极低损耗、快速主动散热等特点,能够实现小体积、高效率的充电器设计。
英诺赛科 INN650DA04 资料信息。
变压器特写,采用RM8磁芯。
BPC-1009光耦特写,用于输出电压反馈。
贴片Y电容来自四川特锐祥科技股份有限公司,具有体积小、重量轻等特色,非常适合应用于氮化镓快充这类高密度电源产品中。料号为TMY1471K。
特锐祥专注于被动元器件的研发、生产及销售,注册资本1亿元。旗下有自主电容品牌两类:SMD TRX及DIP TY电容器,TRX将致力于陶瓷材料的研究,以拓展更多品类的应用,为客户提供更多的解决方案。
充电头网了解到,特锐祥贴片Y电容除了被倍思高通QC5认证100W氮化镓快充、麦多多100W氮化镓、OPPO 65W超级闪充氮化镓充电器、联想90W氮化镓快充、努比亚65W氮化镓充电器、倍思120W氮化镓+碳化硅PD快充充电器等数十款大功率充电器使用外,也可应用于海陆通、第一卫、贝尔金等品牌20W迷你快充上,性能获得客户一致认可。
同步整流控制器采用南芯科技SC3503,这是一颗自适应开通检测和快速关断同步整流控制器,无需辅助线圈供电,输出电压最低可低至0V,专利的自适应开通检测电路避免同步整流管误开通,兼容多种MOS,具有超低的静态电流,支持多种工作模式,支持高侧和低侧同步整流,外围元件非常精简。采用SOT23封装,适用于宽输出范围反激适配器应用。
南芯科技 SC3503资料信息。
充电头网拆解了解到,该芯片已经被TEGIC迷你30W氮化镓快充、绿联迷你30W氮化镓快充、征拓65W 2C1A氮化镓充电器、威源新能30W 1A1C氮化镓快充、意象65W氮化镓充电器、努比亚30W氮化镓快充等产品采用,此外南芯快充芯片还可应于充电器、车充、移动电源、储能电源等产品,并被安克、三星、紫米、羽博等数十款产品采用,品质获得客户高度认可。
同步整流管来自恒泰柯,型号HGN050N10AL,是一颗耐压100V的NMOS,导阻为4.4mΩ,采用DFN5*6封装。
两颗输出滤波固态电容来自钰邦,规格都是16V 470μF。
无丝印MCU,用于多口输出功率智能分配。
同步整流输出降压控制器采用南芯SC8103,这是一款高效率的同步降压变换器,输入电压从4.6V到36V,通过设置分压电阻来调节输出电压;它还提供高精度的输出电流限制,当输出电流达到设定电流极限时,变频器进入恒流模式,输出功率可以通过一个电阻编程为18W,恒功率(CP)控制使其很容易满足QC3.0的功率要求。
同时,南芯SC8103采用可编程频率设置和工作模式选择,外部元件最少;还支持完整的保护,包括输入欠压保护、输出过压保护、短路保护和自动重启、过温保护。
第三个USB-C口母座所在小板正面设有协议芯片以及输出VBUS开关管。
小板另一面只有一颗电阻和一颗电容。
这个USB-C口协议芯片采用南芯科技SC2151A,该芯片已经获得USB-IF PD3.0认证,TID:4869。其采用16-pin QFN 4*4mm封装,是一颗支持PD和DP/DM快充协议的控制器,内部集成反馈环路,支持最新的Type-C和PD3.0标准,同时还支持使用DP/DM接口的专有快充协议,适用于各类适配器应用。
南芯科技SC2151A内部集成了32位高性能MCU内核,集成24kB单次编程存储器和2kB RAM。该控制器针对各类快充协议集成了USB PD物理层、Type-C检测、DP/DM快充协议物理层,VCONN供电。
此外,针对快充适配器方案内置了输出放电路径、内置可编程反馈补偿、电压电流检测、10bit高性能ADC、两个10bit DAC、NMOS通路管驱动、I2C通信接口以及丰富的保护电路,为适配器等应用提供了简单高效的协议控制器解决方案。
充电头网了解到,南芯SC2151A协议芯片还被绿联30W PD快充氮化镓充电器、古石科技30W PD快充氮化镓充电器、安克30W迷你氮化镓快充、努比亚30W氮化镓快充充电器等知名品牌的数十款产品采用,产品质量获客户一致认可。
输出VBUS开关管特写,丝印Q3008A。
全部拆解一览,来张全家福。
充电头网拆解总结
此次充电头网拿到的这款氮化镓桌面充电器外壳无信息,虽然测得一个USB-C接口支持60W快充,但就产品内部设计了PFC升压电路来看,产品原本输出功率应该是要高于60W的,因此本期拆解主要侧重的还是内部器件的展示,性能方面的表现姑且忽略吧。
充电头网通过拆解了解到,PFC升压电路采用了安森美NCP1607控制器以及英诺赛科INN650D260A氮化镓开关管。此外采用了两路开关电源电路设计,一路是杰华特JW1550A+MPS MP6908A方案,另一路采用南芯SC3023C+SC3503方案,采用的氮化镓开关管均来自英诺赛科。
输出方面,其中两个USB-C口采用智融SW3516H方案进行降压而协议识别控制输出,另一个USB-C口采用了南芯的方案,南芯SC8103进行二次降压,SC2151A协议芯片进行识别控制接口输出。整体来看,器件主要来自杰华特、南芯、英诺赛科、智融等国内厂商,国产化程度很高。
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