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拆解报告:TOLL 65W 2C1A氮化镓快充充电器

10/07 10:09 作者:充电头网
阅读需 12 分钟
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 随着近年来多口快充的兴起,多家品牌都推出了多口的充电器,可以同时满足多个设备的快速充电需求,大大方便用户使用,非常适合快节奏的生活。芯片原厂拓尔微电子推出了TOLL自有品牌的氮化镓快充,内部使用了拓尔微自家的协议芯片+降压方案,支持双口盲插输出,与市面主流充电器相同,非常实用。 

下面充电头网就来拆解这款充电器,看看采用拓尔微协议方案的充电器内部构造。 

TOLL 65W氮化镓快充开箱

 包装正面印有产品名称以及卖点信息,中心透明橱窗设计,可见充电器实物,展示效果好。 

 背面印有充电器接口配置图以及参数信息。 

 充电器采用PC材质白色外壳,表面亮面处理,边角过渡圆润。 

 机身正背面均印有TOLL品牌。 

 侧面印有充电器参数输入:110-240V~50/60Hz 1.5A输出:65W MaxUSB-C1/C2:5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25AUSB-A:5V3A、9V3A、12V3A充电器已经通过了CCC、CE、FCC、RoHS认证。 

 输入端外壳两侧加入双翼设计,提升稳定性。 

 充电器配备可折叠国标插脚,携带方便且不会刮伤包里其它设备。 

 输出端配有2C1A三个USB接口,均为黑色胶芯。 

 测得充电器机身高度为55.72mm。 

 宽度为54.6mm。 

 厚度为28.03mm。 

 和苹果61W充电器对比,体积优势很大。 

 拿在手上的大小直观感受。 

 测得充电器净重约为103g。 

 使用ChargerLAB POWER-Z KM002C测得USB-C1口支持FCP、SCP、AFC、QC3.0、PD3.0、PPS、Apple2.4A充电协议。 

 并且具备5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A五组固定电压档位,以及3.3-21V3A一组PPS电压档位。 

 测得USB-C2口支持QC3.0、PD3.0、PPS、Apple2.4A充电协议。 

 测得C2口PDO报文和C1口的相同。 

 测得USB-A口支持FCP、SCP、AFC、QC3.0、Apple2.4A充电协议。

TOLL 65W氮化镓快充拆解

 看完了这款充电器的开箱和测试,下面就进入拆解环节,一起看看这款充电器的设计有何不同。 

 沿外壳接缝拆开充电器外壳,交流输入通过导线焊接连接,内部PCBA模块涂胶加固及导热。 

 输入线焊接处打胶绝缘加固,初次级之间开槽并插入麦拉片绝缘。 

 PCBA模块背面粘贴导热垫加强散热。 

 使用游标卡尺测得PCBA模块长度约51mm。 

 PCBA模块宽度约为51.18mm。 

 PCBA模块厚度约为20.74mm。 

 充电器PCBA模块正面一览,左上角为共模电感,安规X2电容,下方为高压滤波电解电容,在变压器的左侧也焊接高压滤波电容。底部变压器采用胶带严密包裹绝缘。在右侧是充电器的输出降压电路,其中两路降压电感外套热缩管绝缘,元器件之间打胶固定。 

 PCBA模块背面一览,左上方焊接整流桥,右侧焊接反馈光耦,初级主控芯片和氮化镓开关管。在左下角焊接两颗协议芯片和对应的VBUS开关管,右侧焊接同步整流管。 通过对充电器的观察发现,这款充电器采用反激开关电源设计,固定电压输出,输出电压通过两路独立的降压电路,由协议芯片控制降压电路,根据负载需求,调节输出电压,并支持功率自动分配。下面我们就从输入端开始了解各个元器件的信息。 

 输入端焊接保险丝,共模电感,安规X2电容和高压滤波电容,低压侧焊接降压电感。 

 输入端延时保险丝特写。 

 输入端共模电感采用漆包线和绝缘线绕制。 

 安规X2电容来自WQC威庆电子,规格为0.22μF。 

 整流桥丝印DBF410,规格为4A 1000V。 

 PCBA侧面可以看到高压滤波电容。 

 高压滤波电容来自oyee欧壹电子,两颗规格为400V 22μF。 

 两颗高压滤波电容规格为400V 33μF,总容量为110μF。 

 差模电感采用工字磁芯绕制,外套热缩管绝缘。 

 初级主控芯片采用一颗SOT23-6极小封装的控制器。 

 用于为主控芯片供电的滤波电容来自oyee欧壹电子,规格为50V 4.7μF。 

 氮化镓开关管采用芯冠科技 XG65T300HS2A。 

 侧面焊接高压滤波电容,变压器和输出滤波固态电容。 

 变压器使用胶带严密缠绕包裹绝缘。 

 1019光耦用于输出电压反馈。 

 同步整流控制器丝印91808。 

 同步整流管来自捷捷微,型号JMGG088V10A,是一颗耐压100V的NMOS,导阻7.3mΩ,采用PDFN5*6封装。 

 充电器输出侧一览,焊接输出滤波电容,USB-A母座,蓝色Y电容,USB-C母座和降压电感。 

 蓝色Y电容来自WQC威庆电子。 

 输出滤波电容来自湖南盛通,规格为680μF 25V。 

 其中一路协议芯片采用拓尔微IM2403,是一颗支持A+C双口的快充协议芯片,集成多种快充协议,已获得USB-IF PD3.0认证,TID:6809。其中USB-C口支持PD2.0、PD3.0、PPS、QC2.0/QC3.0/QC4.0/QC4.0+快充协议,USB-A口支持QC2.0/QC3.0,SCP和FCP等快充协议。 IM2403内部集成智能功率分配,内部集成VCONN供电和E-Marker线缆检测,内置恒压恒流控制,内部集成MCU和Flash,内部集成放电MOS管,支持可编程的线损补偿,支持使用NMOS作为VBUS开关。 

 拓尔微IM2403支持使用外置电阻选择PDO,外置NTC热敏电阻进行过热保护,具备过压,欠压,过流和过热保护功能,采用QFN4*4-32封装。 

 另一颗协议芯片采用拓尔微IM2406,是一颗单USB-C口的协议芯片,已获得USB-IF PD3.0认证,TID:6174。支持QC2.0/QC3.0/QC4.0/QC4.0+快充协议,并支持SCP和FCP等快充协议。 IM2406内部集成MCU和Flash,内部集成VCONN供电和E-Marker线缆检测,内置恒压恒流控制,内部集成放电MOS管,支持可编程的线损补偿,支持使用NMOS作为VBUS开关。支持I2C接口,可与其他芯片通信。 

 拓尔微IM2406支持使用外置电阻选择PDO,外置NTC热敏电阻进行过热保护,具备过压,欠压,过流和过热保护功能,支持CC和数据引脚过电压保护,采用QFN4*4-16封装。 

 拆下PCBA正面的直插元件,输出端焊接降压转换器和VBUS开关管。 

 降压转换器同样来自拓尔微,型号TMI2286D,由协议芯片控制调节输出电压。TMI2286D是一颗耐压30V的同步降压转换器,内置开关管,支持内部环路补偿,支持输出线损补偿,内部集成软启动和过热关断,支持100%占空比,具备欠压关断,过热关断和软起动以及输入过压保护。 

 拓尔微TMI2286D适用于车充,适配器,便携设备等应用,采用SOP8封装。 

 在背面焊接一颗PMOS管,来自真茂佳,型号ZM160P03M,耐压30V,导阻16mΩ,用于输出扩流。 

 另外一路为相同的电路布局。 

 同样采用一颗PMOS管用于扩流。 

 两颗降压电感采用热缩管包裹绝缘,并打胶固定。 

 两路降压输出滤波电容,来自湖南盛通,规格为220μF 25V。 

 输出VBUS开关管来自捷捷微,型号为JMTQ3008A,是一颗耐压30V的NMOS,导阻为6mΩ,采用PDFN3.3*3.3封装。 

 另一路VBUS开关管为同型号。 

 第三路VBUS开关管型号相同。 

 USB-C母座采用垂直焊接,过孔焊接固定。 

 USB-A母座也采用垂直焊接,过孔焊接固定。 

 全部拆解一览,来张全家福。 

充电头网拆解总结

 随着多口充电器市场的不断壮大,对应的快充方案也在不断推出。拓尔微这款充电器就采用了自家的协议芯片和降压转换器组合,实现了多口降压快充方案的设计。 

充电头网通过拆解了解到,这款充电器采用经典高频QR开关电源架构设计,输出采用拓尔微DC-DC二次降压以及PD快充协议方案,实现智能功率分配。具体为两路独立的降压电路,由拓尔微TMI2286D降压转换器分别搭配IM2403和IM2406协议芯片组成。

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