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充电器拆解报告:安克67W 2C1A氮化镓充电器

2023/12/04
2194
阅读需 16 分钟
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安克推出了一款67W氮化镓充电器,这款充电器采用方块造型设计,配有折叠插脚,便于日常携带收纳。充电器设有2C1A输出接口,两个USB-C接口均支持67W快充,并支持PPS快充,还支持功率自动分配功能,满足笔记本电脑和手机同时充电需求。

充电器USB-A口支持常用主流快充协议,还支持华为SCP快充,整体兼容性非常好,能够满足日常充电需求。下面充电头网就带来安克这款67W氮化镓充电器的拆解,一起来看看内部的方案和用料。

安克67W氮化镓充电器开箱

 

包装盒是经典设计,正面印有ANKER安克品牌和SERIES 3。

 

 

背面贴纸上印有产品详细规格参数。

 

 

贴纸上参数信息特写,下面到产品实物环节再详细介绍。

 

 

包装内含充电器、使用说明书以及产品合格证等,充电器外套防尘塑料袋,这点值得好评。

 

 

安克67W氮化镓充电器采用PC防火材质白色外壳,表面磨砂抗指纹。机身同为柱状造型设计,不过和市面主流产品相比,安克这款可以说做得非常短小,体积优势明显。

 

 

机身一面靠近边缘设计有ANKER品牌。

 

 

ANKER品牌采用了内凹亮面反衬设计工艺。

 

 

充电器输入端外壳印有产品详细规格参数

型号:A2674

输入:100-240V~50/60Hz 1.8A

USB-C1/C2输出:5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.35A(67W Max)

USB-A:4.5V5A、5V4.5A、5V3A、9V2A、12V1.5A(22.5W Max)

双口输出:

USB-C1+USB-C2:67W Max

USB-C1+USB-A:67W Max

USB-C2+USB-A:24W Max

三口输出:

USB-C1+USB-C2+USB-A:66W Max

总输出:67W Max

安克创新科技股份有限公司

产品通过了CCC认证。

 

 

充电器配备可折叠国标插脚,搭配小巧机身,十分便携。

 

 

机身顶部配备2C1A三个USB接口,胶芯均为安克经典蓝色配色。

 

 

顶面外壳做了亮面磨砂撞色设计,提升产品整体辨识度。

 

 

实测充电器机身长度为54.17mm。

 

 

宽度为38.8mm。

 

 

厚度为44.87mm。

 

 

和苹果61W充电器对比,安克这款不仅接口更多,体积优势也很明显。

 

 

充电器拿在手上的大小直观感受。

 

 

另外测得充电器净重约为132g。

 

 

使用ChargerLAB POWER-Z KM003C测得USB-C1口支持FCP、SCP、AFC、QC3.0/4+、SFCP、PD3.0、PPS、DCP、SAM 2A、Apple2.4A充电协议。

 

 

PDO报文显示USB-C1口还具备5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.35A五组固定电压档位,以及3.3-11V5A一组PPS电压档位。

 

 

测得USB-C2口兼容协议和USB-C1口的相同。

 

 

此外PDO报文也一样,即两个USB-C口单口输出性能一样,支持功率盲插,日常使用方便。

 

最后测得USB-A口支持FCP、SCP、AFC、QC3.0、SFCP、DCP、SAM 2A、Apple2.4A充电协议。

安克67W氮化镓充电器拆解

看完了安克这款67W氮化镓充电器的外观和测试,下面就进行拆解,一起来看看内部的方案和用料。

 

首先沿壳体接缝撬开充电器外壳,内部PCBA模块粘贴导热垫散热。

 

 

从壳体中取出PCBA模块,导热垫外部粘贴麦拉片。

 

 

PCBA模块侧面粘贴导热垫和散热片

 

 

PCBA模块由多块小板焊接组成。

 

 

使用游标卡尺测得PCBA模块长度约为48.8mm。

 

 

PCBA模块宽度约为38.5mm。

 

 

PCBA模块高度约为34mm。

 

 

PCBA模块正面一览,右侧焊接输入小板,上方焊接高压滤波电容差模电感和氮化镓合封芯片,下面焊接变压器,底部为输出降压小板。降压小板上焊接降压电感,降压电感缠绕高温胶带绝缘。

 

 

PCBA模块背面焊接两颗贴片Y电容,反馈光耦,右侧焊接同步整流控制器,初次级界限明显。

 

 

将PCBA模块焊接拆分,上方为输入整流小板,左侧为开关电源小板,右侧为输出降压小板,通过三块小板的设计,将发热元件分散布局,降低温升。

 

通过对PCBA模块的观察发现,安克67W氮化镓充电器采用南芯科技合封氮化镓电源方案,由反激开关电源搭配同步整流,固定电压输出。输出采用两路独立的降压电路,实现三口快充输出和功率自动分配功能。下面我们就从输入端开始了解整个充电器的设计和用料。

 

 

PCBA模块侧面焊接整流小板。

 

 

焊接取下整流小板,焊接贴片保险丝和X2电容放电电路。

 

 

贴片保险丝来自贝特电子,规格为3.15A 250V。

 

 

小板另一面焊接共模电感,安规X2电容和贴片整流桥

 

 

共模电感采用漆包线和绝缘线绕制。

 

 

安规X2电容来自东莞成希,规格为0.1μF。

 

 

输入端两颗WRMSB40M整流桥来自深圳市沃尔德实业有限公司,规格为4A 1000V。WRMSB40M这颗软桥通过较软的恢复曲线,比较平滑的关断特性,可以降低二极管结电容达到非常少的谐波振荡产生的效果。

 

 

高压滤波电容和差模电感特写。

 

 

高压滤波电容来自万京源,两颗规格为400V47μF。

 

 

另一颗规格为400V33μF,总滤波电容容量为127μF。

 

 

充电器初级主控芯片来自南芯科技,采用SC3057合封氮化镓芯片,这颗芯片将高性能多模式反激控制器、氮化镓驱动、氮化镓开关管、供电和保护等电路集成在一颗散热增强的QFN6*8封装内部。通过合封来简化外部元件数量,并消除传统驱动走线寄生参数对高频开关的影响。

 

南芯科技SC3057采用了功率走线和控制走线分开的设计,降低高频开关对控制回路的影响,并通过优化的焊盘设计,优化充电器走线设计与电气性能,简化设计开发。SC3057内置165mΩ氮化镓开关管,支持175KHz开关频率,并支持X电容放电。

 

 

南芯科技 SC3057 资料信息。

 

充电头网通过拆解了解到,采用南芯科技SC3057的还有紫米67W 2C1A氮化镓充电器、倍思67W 1A1C氮化镓充电器、安克67W 2C2A氮化镓桌面插座、安克65W 2C1A全氮化镓快充插座、华科生65W 2C1A氮化镓充电器等产品。

 

 

两颗贴片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。

 

 

CT 1019光耦用于输出电压反馈。

 

 

同步整流控制器来自南芯科技,型号SC3503,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。

 

 

南芯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。

 

 

同步整流管丝印45N01。

 

 

输出端焊接两颗固态电容和降压输出小板。

 

 

两颗滤波固态电容分别为560μF25V和330μF25V,电容缠绕高温胶带绝缘。

 

 

焊接取下降压小板,小板上焊接两个USB-C母座和一个USB-A母座,还焊接降压主控芯片,同步降压MOS管,三颗滤波固态电容和用于功率自动控制的MCU

 

 

背面焊接另一颗降压主控芯片和两颗降压电感以及VBUS开关管。

 

 

USB-C1接口降压协议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。

 

 

其中一颗同步降压开关管来自瑶芯微,型号AKG4N070QL,是一颗耐压40V的NMOS,导阻7mΩ,采用DFN3*3封装。

 

 

同步降压开关管来自智融科技,型号SWT40N45。

 

 

USB-C2和USB-A接口使用智融SW3536芯片降压输出。SW3536是一款高集成度的多快充协议双口充电芯片,支持USB-A+USB-C双口快充输出,支持双口独立限流。内部集成了7A高效率同步降压变换器,支持PPS/PD/QC/AFC/FCP/SCP/PE/SFCP/TFCP等多种快充协议,最大支持140W输出功率。

 

 

SW3536集成CC/CV模式,双口管理逻辑以及双芯片动态功率分配,外围元件精简,是一颗完整的高性能多快充协议双口充电解决方案。SW3536支持36V输入电压,满足12-24V输入车充应用,适用于快充适配器,插排以及车充应用。

 

值得一提的是,前不久拆解的安克全氮化镓120W充电器以及安克65W 2C1A全氮化镓快充插座也采用了智融SW3536多口充电解决方案。

 

 

另一路同步降压开关管也采用智融科技SWT40N45。

 

 

两颗降压电感外套热缩管绝缘。

 

 

三颗固态电容用于输入输出滤波。

 

 

VBUS开关管来自铨力,型号AP30H80Q,耐压30V,导阻4.8mΩ,采用PDFN3*3-8L封装,三路均为同一型号。

 

 

USB-C母座采用过孔焊接固定,蓝色胶芯不露铜。

 

 

USB-A母座采用蓝色胶芯,正负极加宽支持大电流快充。

 

 

用于功率自动控制的MCU来自辉芒微,型号FE61E14F,是一颗8位RISC MCU,采用MSOP10封装。

 

 

在输出小板上还焊接一颗热敏电阻,检测充电器温度,用于过热保护功能。

 

全部拆解一览,来张全家福。

充电头网拆解总结

安克这款氮化镓充电器采用方块造型设计,白色机身,并配有折叠插脚,方便日常携带和收纳。充电器配有2C1A接口,支持67W功率输出。两个USB-C接口均支持功率盲插,还支持5A PPS快充,USB-A口支持华为SCP快充,适配苹果笔记本电脑和主流安卓手机快充需求。

充电头网通过拆解了解到,安克这款充电器内部采用三块PCB焊接组成,充分利用空间。内部采用南芯科技SC3057合封氮化镓芯片搭配SC3503同步整流芯片,组成固定电压输出的开关电源。输出降压分别采用智融科技SW3516H和SW3536两颗降压芯片实现三口快充输出。

充电器内部高压电容来自万京源,降压电感外套热缩管并缠绕高温胶带绝缘,PCBA模块粘贴导热垫加强散热,并配有热敏电阻检测温度,进行充电器过热保护。安克这款充电器内部结构紧凑,用料和做工扎实可靠。

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