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充电器拆解报告:白牌100W 2C氮化镓充电器

09/14 17:03
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最近充电头网拿到一款 100W 双USB-C接口氮化镓快充。这款充电器机身采用经典的黑色小方块造型,外壳表面经过细磨砂处理,质感沉稳且不易沾染指纹。

这款产品的两个USB-C接口快充兼容性一致,支持单口最大100W盲插输出,兼容 UFCS 2.0、PD3.2、QC5、FCP、SCP等市面主流快充协议。

在双设备同时接入时,充电器支持65W+30W的智能功率分配,能够轻松满足一台轻薄笔记本和一部手机同时快充的需求。

接下来,我们将深入拆解充电器,看看其内部用料设计。

产品开箱

 

充电器外观采用黑色方正造型设计,外壳表面经过细磨砂处理,质感沉稳,配备欧规插脚及双 USB-C输出接口。

 

 

充电器侧面平整简洁。

 

 

输出端面板特写,设有两个 USB-C 接口,黑色胶芯,排列整齐。

 

 

欧规插脚特写。

 

 

机身侧面印有详细的规格参数信息:

 

产品名:旅行充电器

型号:P-TR-378J-2C100-EU

输入:200-240V~ 50/60Hz 1.5A Max

USB-C1 / USB-C2:

5V3A , 9V3A , 12V3A , 15V3A, 20V5A

USB-C1 + USB-C2输出:65W + 30W

中国制造

该产品通过了3C认证

 

产品快充协议测试

 

使用POWER-Z KM003C测得USB-C1 口支持UFCS2.0、QC3+、FCP、SCP、AFC、PD3.2AVSPPS、QC5、DCP、Apple 2.4A快充协议。

 

相关阅读:POWER-Z KM003C 快充协议检测功能教程及说明

 

 

读取USB-C1口的PDO报文,测得具备5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A五组固定电压档位,以及5.00-21.00V 5.00A PPS档位和9-20V 3A/5A AVS档位。

 

相关阅读:POWER-Z KM003C读取PDO报文实操教程

 

 

读取USB-C1口UFCS协议,支持11.00-21.00V 3.00A档位。

 

 

测得USB-C2口协议与C1口完全一致。

 

 

读取USB-C2口的PDO报文,与C1口一致。

 

 

USB-C2口的UFCS2.0协议与C1口一致。

 

产品尺寸重量

 

使用游标卡尺测得充电器机身长度约为42.72mm。

 

 

测得充电器机身一边宽度约为35.17mm。

 

 

使用电子秤测得充电器整机重量约为115.8g。

 

 

将充电器放在成年男性掌心,大小如图所示。

 

 

将这款100W充电器与苹果96W原装适配器放在一起对比,可见体积优势十分突出。

 

电路板整体布局全貌解析

 

沿输入端缝隙撬开黑色机身外壳,抽出内部电源模块

 

 

交流输入端插脚通过内部金属夹片与PCBA连接供电。

 

 

抽出PCBA模块,可见整体包裹灰色导热灌封胶提升整体机械强度与散热性能。

 

 

拆解后测得内部PCBA长度约为54.59mm。

 

 

测得模块宽度约为31.75mm。

 

 

测得模块高度约为31.49mm。

 

 

剥离最外层的散热金属铜片及灌封胶后,露出内部PCBA模块全貌,可见整体由底层主板和侧边输出端小板组合而成。

 

 

PCBA模块正面可见EMI滤波电路、高压滤波电容变压器、输出端滤波小板等组成。

 

 

输出端小板侧可见降压MOS、VBUS管、USB-C接口以及多颗输出滤波电容。

 

PCBA模块背面可见整流桥、初级主控芯片同步整流芯片、贴片Y电容等元器件。可见产品采用AHB+SR开关电源架构,快充输出则采用了二次降压设计。

初级主控电路解析

 

一颗输入端保险丝

 

 

输入端一颗贴片热敏电阻来自TRX特锐祥,具有抑制浪涌电流能力强,结构紧,体积小,节省空间,以及适用于无铅回流焊自动贴装等特点,料号TNG03M5A。

 

 

TRX特锐祥贴片热敏电阻的资料如图。

 

 

安规X2电容特写,容量为0.22μF。

 

 

一颗共模电感特写,采用双线并绕,外套黑色热缩管绝缘防护。

 

 

贴片整流桥型号为RHBS10M,采用HBS封装

 

 

两颗高压滤波电容来自Koshin东佳,规格均为400V 47μF。

 

 

内置的合封氮化镓芯片为DK东科DK8712BD,一款基于不对称半桥架构的AC-DC电源管理芯片,内部集成了两颗氮化镓功率管

 

相关阅读:东科推出 120W 合封 AHB 氮化镓芯片 DK8712BD

 

该芯片采用DFN8*8封装,精简了外围电路设计,专为满足高转化效率与高功率密度的电源产品设计。

 

 

该芯片最高支持800KHz开关频率,且待机功耗极低。它能够在宽泛的负载范围内实现初级ZVS与次级ZCS软开关,从而大幅降低开关损耗与器件应力。配合内置的全程抖频功能,有效改善了系统EMI。

 

DK87XXBD还集成了全面且完善的保护机制,非常适合PD快充、笔记本及平板适配器、两轮车充电器及LED电源应用。

 

 

变压器喷码印有料号TR-378I。

 

 

初次级电路之间采用了一颗亿光EL 1018光耦

 

 

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,料号分别为TMY1222M与TMY1102M。

 

 

特锐祥贴片Y电容资料信息。

 

相关阅读:体积小,重量轻,特锐祥贴片Y电容获超百款设备采用

 

同步整流电路解析

 

产品内置的同步整流芯片同样来自东科,型号为DK5V100R05VN,采用PDFN5*6封装。

 

相关阅读:东科推出内置 100V 功率 MOS 同步整流芯片 DK100R05VN

 

芯片内部集成了100V 5mΩ MOS,能够大幅降低传统二极管的导通损耗,显著提升整机的转换效率,是取代市场常规肖特基整流二极管的理想升级方案。

 

 

该芯片支持CCM、DCM及QR多种工作模式,还采用了自供电技术与智能检测系统,无需外围供电及前端同步信号,大幅简化了电路设计并有效改善了EMC。产品非常适合应用于PD快充、电源适配器以及LED驱动等领域。

 

快充输出电路解析

 

一颗滤波电容来自BERYL绿宝石,规格为25V 1000μF。

 

 

最后再来看下快充降压输出小板,背面可见一颗智融降压协议芯片。

 

 

小板正面可见降压MOS、VBUS管、滤波电容、降压电感等元器件,快充输出采用了二次降压设计。

 

 

内置的SW3578是iSmartWare智融科技推出的一款高集成度降压协议芯片,采用QFN36封装,支持单芯片两路独立C口快充,并支持扩展为2C1A输出,可实现最高28V/5A140W输出,而且均不需要外加降压控制器

 

相关阅读:智融科技SW3578通过UFCS认证,助力多场景快充合规升级

 

该芯片内部集成32bit MCU 并集成双路独立的Type-C逻辑,支持 PD3.2 SPR AVS、PD3.2 EPR AVS、UFCS、SCP/FCP、QC5/4+/4/3+/3.0/2.0、AFC、PE2.0/1.1、TFCP 等多种快充协议,并支持私有协议定制。

 

 

SW3578 内置 10A 高效率开关降压变换器,采用外置双NMOS,支持母线实时调压功能,同时额定输出电流可达 10A,开关频率可在 125/180/333/500 kHz 四个档位之间配置,并支持轻载 PFM/中重载 PWM 的自动切换,最大占空比>99%。

 

SW3578 支持4.5-32V 宽输入电压,支持三路NMOS驱动控制,使该芯片既能直挂车载电源母线,也便于与外部功率路径或二级DC/DC搭配实现更复杂的供电拓扑。

 

 

两颗降压MOS来自智融科技,丝印SWT40N4S。

 

 

USB-C1的VBUS管来自YouCrystal优晶,丝印YC65N03。

 

 

USB-C2的VBUS管同样为YouCrystal优晶丝印YC65N03的MOS管

 

 

一颗丝印PF922的芯片。

 

两颗滤波电容来自绿宝石,规格为25V 100μF,还有一个无品牌标识的25V 100μF电容。

充电头网拆解总结

最后附上产品的物料清单,方便大家查阅。

这款100W双 USB-C 旅行充电器主打紧凑便携,其双C口均具备100W单口快充能力,双口同时输出时也能提供65W+30W的功率分配,无论是单机大功率满载还是多设备同时补电,都能提供不错的快充体验。

通过拆解可见,这款充电器采用了AHB+SR架构,搭配二次降压输出设计。其内置东科DK8712BD 合封氮化镓芯片与东科DK5V100R05VN同步整流芯片,两款高集成度芯片极大地精简了外围电路。

快充输出端则搭载了智融科技SW3578降压快充协议芯片,轻松实现两路C口的快充控制。

产品还采用了特锐祥的贴片热敏电阻与贴片Y电容以节省空间,高低压滤波电容则分别来自东佳和绿宝石。

整体来看,这款产品高集成度电源芯片加贴片元器件的组合,共同造就了这款充电器极致的体积。

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