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拆解报告:倍思67W 2C1A+HDMI多功能氮化镓桌面充

11/04 13:56 作者:充电头网
阅读需 20 分钟
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前言

倍思推出了一款全新的氮化镓桌面快充,这款充电器具备2C1A三个接口,支持67W输出功率,并且具备HDMI视频扩展,支持4K分辨率输出,将扩展坞和快充充电器合二为一,一次性满足充电,外接屏幕和接口扩展的使用需求。

这款快充的电源线采用一体式设计,为1.5米长,全新的45°转角设计,不干扰其他插孔使用。标配一条USB4全功能数据线,支持40Gbps高速传输,支持100W大功率快充,支持为笔记本电脑大功率充电的同时充电扩展。下面充电头网就带来倍思这款桌面充电器的拆解,一起看看内部的设计。

此前充电头网还拆解过倍思30W 2A1C快充插座、倍思100W 2A2C氮化镓快充插座、倍思65W氮化镓快充插座第带线快充插座产品,欢迎查阅。

倍思67W氮化镓桌面快充开箱

包装盒正面印有Baseus品牌、产品外观图、名称,以及67W和GaN两大卖点标识。

背面印有产品使用场景图和详细的参数、商家信息。

包装内含充电器、数据线、使用说明书、卡通贴纸等。

附带数据线是C to C线,使用扎带捆扎整理。线缆通体黑色,给人的直观印象是相当粗壮,看来性能不简单。

两端线头外壳亮面处理,并贴有防刮塑料膜保护,细节讲究,此外末端设有网尾进行抗弯折保护。

测得数据线长度约1.1米。

使用ChargerLAB POWER-Z KM002C检测,显示该线缆带有E-Marker芯片,电力传输能力为20V5A,数据传输能力为USB4 Gen3,最大传输速度可达40Gbps。

倍思这款氮化镓多功能桌面快充充电器自带电源线,机身是长条造型,整体与倍思桌面快充插座系列产品设计相同。

不过插头设计打破常规,端头与线缆连接处设在一端,不过插脚依旧平行,并套有塑料壳。

插头外壳磨砂处理,顶面中心压印Baseus品牌,与电源线连接处设有胶套加强保护。

电源线与机身交界处也做了加强处理,减少日常使用中拖拽带来的磨损开裂。

机身靠近线缆一端边缘亮面设计,此外其余外壳均磨砂处理,各面间过渡圆润,顶面印有 Baseus 的 logo。

机身底部印有充电器参数信息。

产品名称:倍思GaN5 Pro氮化镓多功能桌面快充充电器

型号:CCGAN67-HDC

输入:100-240V~50/60Hz 1.5A Max

USB-C1/C2输出:5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.35A

USB-C1+USB-C2:20W+45W Max

USB-C1 20W:5V3A、9V2.22A、12V1.67A

USB-C2 45W:5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V2.25A

HDMI 输出:4K 30Hz

深圳市倍思科技有限公司

产品已经通过了CCC认证。

侧面印有 67W GaN 标识。

机身输出端配置了2C1A三个USB接口,以及一个HDMI接口。

接口上端还设有LED指示灯,边缘外壳亮面设计。

HDMI接口特写,外壳边缘倒角处理。

测得电源线的长度约为155cm。

充电器机身长度为96.49mm。

宽度为46.54mm。

厚度为37.95mm。

机身拿在手上的大小直观感受。

产品总重量约为315g。

通电后LED指示灯亮起冰蓝色灯光。

使用ChargerLAB POWER-Z KM002C测得USB-C1口支持FCP、SCP、AFC、QC3.0、PD3.0、PPS、QC5、Apple2.4A、Samsung 5V2A充电协议。

并且还具备5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.35A五组固定电压,以及3.3V-21V3A一组PPS电压档位。

测得USB-C2口兼容协议和USB-C1的完全相同。

两个C口的PDO报文也完全一样,即这两个C口单口输出性能一样,支持功率盲插,日常使用十分方便。

测得USB-A口支持Samsung 5V2A充电协议。

倍思67W氮化镓桌面快充拆解

看完倍思这款氮化镓多功能桌面快充的开箱和测试后,下面就进行拆解,一起看看内部的方案和用料。

内部电源线通过焊接连接到PCBA模块,导线焊点打胶固定。

内部PCBA模块采用四块PCB焊接连接,并打胶固定成为一个整体。

输出端小板也是焊接固定,连接两块PCB。

在另外一面焊接快充电源的相关电路。

侧面小板焊接两个USB-C接口,USB-A接口和HDMI接口。

另一侧小板起到支撑固定作用。

使用游标卡尺测得PCBA模块长度约为91.94mm。

PCBA模块宽度约为41.36mm。

PCBA模块厚度约为27.35mm。

拆焊分开PCBA模块,模块内部元件填充灰色胶水固定。

将PCBA模块完全拆分,共由四块PCB焊接组成。其中上方PCB焊接屏蔽罩,为接口扩展功能。下方为快充电源模块,提供双口快充。

一根接地导线连接快充模块和接口扩展模块。

首先先来拆解快充电源模块部分。

快充电源模块正面一览,左侧焊接NTC浪涌抑制电阻,延时保险丝,EMI滤波电路,高压滤波电容,开关变压器,右侧焊接输出滤波固态电容和降压电感,右侧开槽焊接小板连接输出USB母座。

背面左上角焊接整流桥,依次焊接主控芯片和氮化镓开关管,反馈光耦,同步整流管和二次降压电路。

通过对快充模块的观察发现,倍思这款氮化镓充电器采用QR反激开关电源,固定电压输出,输出通过两路独立的同步降压电路,实现双USB-C口独立67W输出。下面我们就从输入端开始了解整个充电器的设计与用料。

输入端延时保险丝来自贝特电子,出料号931,规格为3.15A 250V。

NTC热敏电阻丝印5D-7,直径7mm,冷态电阻为5Ω,用于抑制上电时的浪涌电流

两级共模电感均采用漆包线和绝缘线绕制。

安规X2电容来自DGCX东莞成希,容量为0.22μF。

PCB背面焊接两颗WRMSB40M整流桥,两颗整流桥半桥连接,均摊发热降低温升。WRMSB40M来自深圳市沃尔德实业有限公司,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。

沃尔德WRMSB40M详细资料信息。

充电头网了解到,沃尔德软桥还被OPPO 50W饼干氮化镓快充、鸿达顺65W 氮化镓充电器、飞频65W USB PD氮化镓充电器、ROCK 65W氮化镓充电器、麦多多65W氮化镓充电器、麦多多30W 1A1C快充充电器等多款产品采用,性能获得客户的一致认可。

高压滤波电容来自永铭,三颗电容规格均为39μF400V,滤波电容总容量为117μF。

差模电感采用工字磁芯绕制,外套热缩管绝缘。

开关电源主控芯片采用茂睿芯MK2697,这是专为PD/快充应用优化的QR PWM控制器。该控制器宽VCC工作电压范围(9V-90V) 可以使其覆盖PD/PPS从3.3V-23V的输出范 围而不需要使用额外的辅助绕组或者线性降压电路。

MK2697采用了茂睿芯自主知识产权的驱动技术,同步优化初级和次级功率管电压应力。高达200kHz的工作频率,支持高频小体积的PD快充电源设计。

针对于能效要求,由于PD/快充有多个不同的输出电压,因此MK2697采用了自适应的多模式。其在不同负载以及不同输出下,调整工作于不同频率的QR模式。在轻载时则会工作于burst模式,以提升效率。

MK2697提供了全面的保护功能,有输出OVP、OPP、VCC、OVP、BROWN-IN/OUT, 还提供了副边SR短路保护, PIN脚OPEN/SHORT保护等丰富的保护功能。

充电头网拆解了解到,采用茂睿芯快充方案的还有爱莎瓦特65W 2A1C氮化镓快充、倍思QC5 100W氮化镓充电器、REMAX 20W 1A1C快充充电器、air-J 18W 1A1C快充充电器、诺基亚20W PD快充、海陆通20W PD快充、大麦20W PD快充等产品采用。

氮化镓开关管采用英诺赛科INN650DA260A,这是一颗高性价比、耐压650V的氮化镓高压单管,瞬态耐压750V,得益于工艺改进,相比英诺赛科之前的氮化镓器件,性能有明显的提升,适用于65-120W的反激架构,120-200W的LLC架构。

INN650DA260A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。

英诺赛科INN650DA260A采用DFN5*6封装,相比DFN8*8,体积明显减小,功率密度有较大提升。可用于开关电源、DC-DC转换、图腾柱PFC、电池快充、高能效高功率密度功率转换应用。

充电头网拆解了解到,英诺赛科氮化镓功率开关管还有INN650DA02、INN650DA04等型号,并被SPRUCE 140W 3C1A无线充二合一充电座、安述240W氮化镓+碳化硅适配器、QCY 65W 2C1A氮化镓快充、联想小新100W双C口氮化镓快充、努比亚120W 2C1A三口氮化镓快充、红魔手机6 Pro标配120W PD氮化镓快充、REMAX 100W氮化镓充电器、摩米士100W 2A2C氮化镓快充、魅族65W氮化镓充电器等多款产品采用,芯片质量获得市场认可。

为主控芯片供电的滤波电容来自JH江海,规格为100V4.7μF。

变压器采用RM8磁芯,严密缠绕胶带绝缘,丝印HUB&PD-67W,代表为这款充电器使用。

蓝色Y电容特写。

EL1018光耦用于输出电压反馈。

同步整流管来自华瑞微,型号HRG100N068GL,是一颗耐压100V,导阻7.2mΩ的NMOS,采用DFN5*6封装。

输出滤波电容来自江海,规格为680μF 25V,两颗并联。

两路USB-C口的降压芯片采用智融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。

另一路输出降压芯片也是智融SW3516H。

两颗RUH4040 NMOS管搭配智融SW3516H降压。

磁环降压电感特写,外套热缩管绝缘。

两颗输出滤波电容来自江海,规格为220μF 25V,两颗分别对应两路降压输出。

一颗MCU来自芯海科技,型号CSU32P10,是一颗内置12位ADC的8位MCU,用于充电器内部温度检测及自动功率控制等功能,芯片内部集成振荡器,支持2.4~5.5V工作电压,采用MSOP10封装。

芯海科技 CSU32P10 资料信息。

贴片LED灯用于通电状态显示。

侧面焊接的小板通过导线连接到接口扩展模块。

为USB-C口供电的连接线特写,采用插座连接。

连接USB-A口的导线焊接连接。

在绝缘胶带下面是一块屏蔽罩,在屏蔽罩内部是视频转换电路。

屏蔽罩内部是一颗视频转换芯片和一路同步升降压转换以及两路降压电路。

PCBA模块正面一览,左侧为空白区域,右侧焊接降压电路,升降压电路和视频转换电路。

背面焊接两颗MOS管用于供电控制,镂空焊接一颗固态电容降低厚度。

DP转HDMI转换芯片来自安格,型号AG9321-MBQ,是一颗单芯片视频转换芯片,支持DP输入转换成HDMI1.4输出和VGA输出。

视频转换芯片外置的27.000MHz时钟晶振

两颗丝印0524P的TVS阵列特写,用于HDMI接口的静电防护。

接口扩展模块还焊接一颗同步升降压转换器,来自拓尔微,型号IM2605,是一颗内置开关管的同步升降压转换器,支持外驱两个NMOS负载开关,支持4-23V输入电压,内置软启动功能,支持FCCM或DCM调频模式,具备逐周期过流保护,输出过电压保护,过热关断等保护功能。

拓尔微 IM2605 详细资料。

一颗3.3μH合金电感用于升降压电压转换。

输出滤波MLCC特写。

两颗同步降压芯片来自钰泰,丝印CW,实际型号为ETA8121,是一颗18V输入,2A输出电流的同步降压转换器,采用电流模式控制,无需外置补偿电路,具备欠压闭锁和过热关断。

一颗固态电容来自江海,规格为220μF 25V。

用于供电控制的VBUS开关管,来自华瑞微,型号HRT30N08J,是一颗耐压30V的NMOS,导阻7mΩ,采用DFN3*3封装,两颗对向串联。

连接到快充电源模块供电的插座特写。

USB-C接口外套金属外壳。

USB-C接口过孔焊接固定,内部为橙红色胶芯。

HDMI接口采用过孔焊接固定。

最后是连接USB-C和USB-A接口的小板。

小板背面焊接两颗MOS管。

USB-C母座特写,过孔焊接固定,连接到快充电源模块。

USB-A母座采用过孔焊接固定。

RUH4040 NMOS用于供电切换。

一颗丝印8305E1的MOS管用于供电切换。

全部拆解一览,来张全家福。

充电头网拆解总结

倍思这款氮化镓多功能桌面充电器自带1.5米长线缆,插头采用转角设计,具备2C1A三个输出接口,并支持USB-C接口视频扩展成HDMI接口输出,适合在办公室配合笔记本使用,一线通连接显示器,并且为笔记本充电,一款充电器解决为笔记本充电,外接屏幕和接口扩展的应用场景。

充电头网通过拆解了解到,倍思67W充电器内部采用茂睿芯MK2697氮化镓主控芯片搭配英诺赛科INN650DA260A氮化镓功率管,同步整流管来自华瑞微,输出采用两路智融SW3516H进行降压输出,协议支持广泛。

接口扩展模块内置安格AG9321视频转换芯片用于HDMI接口输出,内置拓尔微IM2603同步升降压转换器进行电压转换,并内置两路钰泰ETA8121同步降压转换器用于内部芯片供电。内部采用四块PCB焊接组合成为一个整体,元器件之间打胶固定,空间利用率高,布局紧凑。

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