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>產(chǎn)品新聞>拆解報(bào)告：綠聯(lián)200W 4C2A六口氮化鎵桌面充
2024-11-07
隨著筆記本，大功率移動(dòng)電源PD快充的普及，百瓦的大功率充電器也有多款供消費(fèi)者選擇。但單口百瓦充電器多個(gè)同時(shí)使用占用過多插排空間，百瓦多口充電器在連接多個(gè)設(shè)備時(shí)，輸出功率又達(dá)不到極速的快充體驗(yàn)，總之是非常的糾結(jié)。
為解決大功率設(shè)備同時(shí)快充的需求，綠聯(lián)推出了一款200W大功率的氮化鎵多口充電器，具備四個(gè)USB-C口和兩個(gè)USB-A口，其中兩個(gè)USB-C接口支持百瓦輸出，雙口任意連接，可提供兩個(gè)百瓦輸出，為筆記本全速充電，功能非常強(qiáng)悍。
充電頭網(wǎng)已經(jīng)拿到了綠聯(lián)這款200W充電器，下面就進(jìn)行拆解，看看這款巨無霸充電器內(nèi)部采用了什么用料和設(shè)計(jì)，先睹為快。
綠聯(lián)200W氮化鎵桌面充電器開箱
包裝盒通體黑色，頂部通過燙金工藝印有UGREEN品牌、充電器外觀、Faster&Safer、GaN 200W Desktop Charger，整體顯得高端上檔次。
打開包裝，充電器外套防刮塑料膜，放置于凹槽內(nèi)固定保護(hù)。
這款套裝包括電源線、數(shù)據(jù)線以及充電器。
附帶線纜是編織線，相當(dāng)有誠意。兩端線頭是經(jīng)典銀灰色金屬外殼+黑色塑料網(wǎng)尾設(shè)計(jì)，外殼上鐳雕UGREEN品牌。
測得數(shù)據(jù)線長度約為104.5cm。
插頭頂面邊緣倒角設(shè)計(jì)，整體磨砂方便用戶插拔使用。頂面還凹印UGREEN品牌、UKCA認(rèn)證、FUSED提示詞等，中心設(shè)有圓孔。
插腳外套塑料殼保護(hù)。
另一端是梅花插頭設(shè)計(jì)。
梅花插頭外殼上也有UGREEN品牌和2.5A 250V~規(guī)格。
電源線輸入端插頭內(nèi)置保險(xiǎn)絲，額定電流13A，過流熔斷保護(hù)充電器，更換電源線即可繼續(xù)使用，可將用戶損傷降到最低，設(shè)計(jì)十分貼心。
充電器是經(jīng)典商務(wù)外觀設(shè)計(jì)，整體扁平方塊造型，頂面噴刷銀灰色涂料，邊緣是亮面環(huán)設(shè)計(jì)，整體看去很有氣質(zhì)。
頂面中心印有UGREEN品牌。
充電器輸入端梅花插口特寫。
另一端設(shè)有4C2A六個(gè)USB接口，接口旁都印有區(qū)別標(biāo)識(shí)。兩個(gè)USB-A口采用紫色膠芯，相當(dāng)顯眼，同時(shí)也表明它們都支持快充。
機(jī)身底部設(shè)有防滑膠墊，保證使用穩(wěn)定性，中心區(qū)域印有產(chǎn)品參數(shù)。
膠墊做了凸起支撐設(shè)計(jì)，可以有效避免充電器底部磨損，細(xì)節(jié)講究。
充電器參數(shù)特寫
型號(hào)：CD271
輸入：100-240V~50/60HZ 2.5A
USB-C1/C2輸出：5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A、3.3-21V3A
USB-C3/C4輸出：5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A、3.3-21V3A
USB-A1/A2輸出：4.5V5A、5V4.5A、5V3A、9V2A、12V1.5A
輸出總功率：200W
產(chǎn)品已經(jīng)通過了UKCA認(rèn)證，以及VI級(jí)能效認(rèn)證。
測得充電器機(jī)身長度為100.5mm。
寬度為100.4mm。
厚度為32mm。
充電器凈重約為507g。
使用ChargerLAB POWER-Z KT002測得USB-C1口支持Apple2.4A、Samsung 5V2A、DCP協(xié)議，以及QC2.0/3.0、AFC、FCP、SCP、PE2.0、PD3.0、PPS快充協(xié)議。
同時(shí)PDO報(bào)文顯示C1口還具備5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A五組固定電壓檔位，以及3.3-21V3A一組PPS電壓檔位。
測得C2口同樣支持QC2.0/3.0、AFC、FCP、SCP、PE2.0、PD3.0、PPS快充協(xié)議。
PDO報(bào)文也和C1口的一樣，即C1和C2口都支持100W PD快充，這兩個(gè)接口支持功率盲插。
測得C3口兼容協(xié)議和C1、C2口的相同。
還具備5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A五組固定電壓檔位，以及3.3-21V3A一組PPS電壓檔位。
測得C4口兼容協(xié)議也和另外3個(gè)C口的一樣。
并且PDO報(bào)文和C3口的相同，C3和C4口支持65W功率盲插。
測得USB-A1口支持Apple2.4A、Samsung 5V2A、DCP協(xié)議，以及QC2.0/3.0、AFC、FCP、SCP、PE2.0快充協(xié)議。
測得USB-A2口兼容協(xié)議和A1口的相同。
綠聯(lián)200W氮化鎵桌面充電器拆解
看完了這款巨無霸充電器的開箱和測試，下面就進(jìn)入拆解環(huán)節(jié)，一起來看看這款充電器的用料和做工。
首先撬開充電器上蓋，內(nèi)部PCBA模塊覆蓋黃銅散熱片散熱，散熱片焊接接地線，焊點(diǎn)涂膠固定，對(duì)應(yīng)各個(gè)USB接口的降壓電路涂膠散熱。
從外殼中取出充電器PCBA模塊，散熱片下面使用麥拉片與PCBA上的元件絕緣。
PCBA模塊背面采用大面積黃銅散熱片散熱，使用麥拉片絕緣，邊緣焊接到PCBA上固定。
焊接取下PCBA模塊兩面覆蓋的散熱片，正面PFC升壓電感和變壓器涂有導(dǎo)熱膠散熱，背面PFC開關(guān)管，LLC開關(guān)管和同步整流管打膠散熱。
清理掉PCBA模塊上涂膠，兩顆整流橋之間使用一片銅片散熱，銅片對(duì)應(yīng)低壓側(cè)元件纏高溫膠帶絕緣。
輸出側(cè)對(duì)應(yīng)四個(gè)USB-C接口采用獨(dú)立的降壓電路，實(shí)現(xiàn)各個(gè)接口的獨(dú)立快充輸出，兩個(gè)USB-A口采用一路降壓輸出。
PCBA模塊正面一覽，頂部正中為電源輸入接口，右側(cè)是保險(xiǎn)絲和NTC浪涌抑制電阻，右側(cè)為輸入EMI濾波電路，整流橋和濾波電容等。在電源輸入接口下方是高壓濾波電容，濾波電容下方是PFC升壓電感。左上角是LLC諧振電感，諧振電容和LLC變壓器，最下方是USB接口的二次降壓電路。
PCBA模塊背面焊接PFC升壓開關(guān)管，LLC開關(guān)管以及初級(jí)主控芯片，下方焊接同步整流管，底部焊接一顆單片機(jī)用于接口功率自動(dòng)分配，并焊接三顆貼片Y電容。
通過對(duì)PCBA的觀察，綠聯(lián)這款200W氮化鎵充電器采用PFC+LLC+SR開關(guān)電源架構(gòu)設(shè)計(jì)，PFC進(jìn)行功率因數(shù)校正，LLC電源輸出固定電壓，輸出采用同步整流，輸出固定電壓為五路二次降壓電路供電，實(shí)現(xiàn)各個(gè)接口的獨(dú)立快充。下面就從輸入端開始了解整個(gè)充電器的設(shè)計(jì)與用料。
電源梅花輸入插座特寫，頂部焊點(diǎn)為接地線焊點(diǎn)，連接散熱銅板接地。
輸入端保險(xiǎn)絲來自CONQUER功德，MST系列超小型延時(shí)保險(xiǎn)絲，規(guī)格為5A 250V，用于輸入過流保護(hù)。
NTC熱敏電阻來自時(shí)恒電子，MF72系列，規(guī)格為1.3D13，直徑13mm，冷態(tài)電阻1.5Ω，連接在輸入端限制電解電容的充電電流，減小對(duì)整流橋等元件的沖擊電流。
輸入端火線與零線對(duì)地的藍(lán)色Y電容，地線焊接處打膠加固，后面是第一級(jí)共模電感，采用漆包線和絕緣線繞制。
輸入插座另外一側(cè)還有一顆Y電容連接到背面的散熱片。
安規(guī)X2電容規(guī)格為0.33μF。
輸入端兩顆整流橋來自PY平偉，型號(hào)為GBU608，兩顆并聯(lián)，中間夾散熱片加強(qiáng)散熱，用于將交流電整流成直流電。
整流橋的脈動(dòng)直流電通過兩顆薄膜電容與磁環(huán)電感組成的濾波電路濾波，薄膜電容來自日精，規(guī)格為1μF 450V。
接下來首先介紹電源的主控芯片，這是一顆二合一的PFC+LLC控制器，來自NXP恩智浦，型號(hào)TEA8918BAT，這顆芯片內(nèi)置PFC控制器和LLC控制器，將傳統(tǒng)大功率電源中獨(dú)立的PFC控制器和LLC控制器合二為一，提高集成度并簡化設(shè)計(jì)。
PFC升壓開關(guān)管采用英諾賽科INN650D260A氮化鎵功率器件，額定耐壓為650V，導(dǎo)阻260mΩ，符合JEDEC標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)應(yīng)用要求，支持ESD保護(hù)，支持開爾文源極。最高工作溫度150℃。
INN650D260A支持超高開關(guān)頻率，無反向恢復(fù)電荷，具有極低的柵極電荷和輸出電荷符合RoHS、無鉛、歐盟REACH法規(guī)。
英諾賽科 INN650D260A 詳細(xì)資料。
檢測PFC開關(guān)管電流的兩顆取樣電阻，2512封裝，阻值為75mΩ，兩顆并聯(lián)。
PFC升壓開關(guān)管來自PY平偉，型號(hào)DBSC0665W，是一顆耐壓650V的碳化硅二極管，150℃正向電流6A，采用DFN8*8封裝。在大功率快充PFC升壓電路中使用碳化硅二極管，能夠降低開關(guān)損耗，降低EMI干擾，提升整機(jī)效率。
PFC升壓電感使用膠帶嚴(yán)密纏繞絕緣，下方熱縮管包裹的元件為熱敏電阻，用于整機(jī)過熱檢測保護(hù)。
兩顆高壓濾波電容來自AiSHi艾華，WH系列105℃耐熱，規(guī)格為450V 68μF，兩顆并聯(lián)用于PFC輸出濾波，為LLC級(jí)供電。
兩顆LLC開關(guān)管來自英諾賽科，型號(hào)INN650D260A，與PFC開關(guān)管型號(hào)相同，綠聯(lián)這款200W充電器內(nèi)置四顆英諾賽科的氮化鎵開關(guān)管。
LLC諧振電容規(guī)格為0.033μF 630V。
諧振電感特寫，采用RM7磁芯。
LLC變壓器特寫，從骨架開口處可以看到，初級(jí)采用利茲線繞制，降低高頻損耗。
在諧振電感旁是一顆為主控芯片供電的濾波電容，來自豐賓，規(guī)格為47μF 35V。
電源中三顆貼片Y電容均來自四川特銳祥科技股份有限公司，具有體積小、重量輕等特色，非常適合應(yīng)用于氮化鎵快充這類高密度電源產(chǎn)品中。圖中一顆料號(hào)為TMY1102M。
特銳祥專注于被動(dòng)元器件的研發(fā)、生產(chǎn)及銷售，注冊(cè)資本1億元。旗下有自主電容品牌兩類：SMD TRX及DIP TY電容器，TRX將致力于陶瓷材料的研究，以拓展更多品類的應(yīng)用，為客戶提供更多的解決方案。
充電頭網(wǎng)了解到，特銳祥貼片Y電容除了被倍思高通QC5認(rèn)證100Ｗ氮化鎵快充、麥多多100W氮化鎵、OPPO 65W超級(jí)閃充氮化鎵充電器、聯(lián)想90W氮化鎵快充、努比亞65W氮化鎵充電器、倍思120W氮化鎵+碳化硅PD快充充電器等數(shù)十款大功率充電器使用外，也可應(yīng)用于海陸通、第一衛(wèi)、貝爾金等品牌20W迷你快充上，性能獲得客戶一致認(rèn)可。
另一顆料號(hào)同為TMY1102M。
第三顆料號(hào)為TMY1152M，上方EL1019光耦用于輸出電壓反饋。
兩顆同步整流管來自平偉，型號(hào)為PW052N08ES，采用DFN5*6封裝。
輸出濾波電容焊接在垂直的小板上，充分利用空間。兩顆電容來自豐賓，規(guī)格為820μF 25V，PT系列固態(tài)電容。
拆下輸出濾波電容小板，同步整流控制器就焊接在小板下方。
次級(jí)同步整流控制器采用恩智浦TEA1995T，其內(nèi)置兩個(gè)驅(qū)動(dòng)器用于LLC架構(gòu)開關(guān)電源的同步整流，外圍元件精簡。
充電器輸出側(cè)使用五路獨(dú)立的降壓電路進(jìn)行六口輸出，其中四路USB-C接口的降壓電路相同，我們選取其中一路進(jìn)行介紹。
USB-C降壓小板特寫，背面焊接降壓協(xié)議芯片和降壓開關(guān)管。
小板正面均焊接固態(tài)電容與降壓電感。
小板正面焊接三顆濾波電容，規(guī)格均為220μF 25V，為豐賓PT系列固態(tài)電容，分別用于降壓輸出與輸出濾波。降壓電感采用磁環(huán)繞制，內(nèi)部打膠固定。
小板背面焊接一顆降壓協(xié)議芯片和兩顆開關(guān)管，由協(xié)議芯片控制，實(shí)現(xiàn)降壓輸出，其中四路USB-C輸出小板完全相同。
充電器中五路輸出的降壓電路主控芯片均采用智融SW3516H，用于進(jìn)行降壓控制和協(xié)議識(shí)別。智融SW3516H是一款高集成度的多快充協(xié)議雙口充電芯片，支持A+C口任意口快充輸出，支持雙口獨(dú)立限流。
SW3516H集成了5A 高效率同步降壓變換器。支持PPS/PD/QC/AFC/FCP/SCP/PE/SFCP等多種快充協(xié)議，最大輸出PD 100W，CC/CV模式，以及雙口管理邏輯。外圍只需少量的器件，即可組成完整的高性能多快充協(xié)議雙口充電解決方案。
充電頭網(wǎng)通過拆解發(fā)現(xiàn)，SW3516H還被華碩65Ｗ 2C1A氮化鎵充電器、努比亞65W氘鋒三口氮化鎵快速充電器、雷柏65W GaN快充、綠聯(lián)65W 4C口氮化鎵快充充電器、聯(lián)想90W閃充雙口氮化鎵充電器、鴻達(dá)順120Ｗ四口2C2A快充等多款產(chǎn)品采用，此外智融的快充芯片還可用于USB PD快充移動(dòng)電源、快充車充等領(lǐng)域。
同步降壓開關(guān)管來自禾納，型號(hào)為AER4061BE，是一顆耐壓40V的NMOS，導(dǎo)阻為6.8mΩ，采用PDFN5060封裝，兩顆組成半橋，配合電感進(jìn)行降壓。
USB-A輸出小板特寫，正面焊接兩顆濾波電容和USB-A母座，以及對(duì)應(yīng)的濾波電容，輸出濾波電容外套熱縮管絕緣，輸入濾波電容纏繞高溫膠帶絕緣。
小板背面一覽，為觀察背面元件，降壓電感已被拆除。
用于兩個(gè)USB-A口降壓輸出的主控芯片與USB-C口相同，均為智融SW3516H。
USB-A口的同步降壓開關(guān)管來自禾納，型號(hào)為AER4061BE，與USB-C使用的開關(guān)管相同。
輸入濾波電容規(guī)格為220μF 25V。
輸出濾波電容采用熱縮管包裹絕緣，規(guī)格為330μF 16V，固態(tài)電容均來自豐賓，PT系列。
用于USB-A口輸出控制的VBUS開關(guān)管，來自平偉，型號(hào)D40N03HL，NMOS，耐壓30V，導(dǎo)阻5.5mΩ，采用DFN3*3封裝。
另一個(gè)接口的VBUS開關(guān)管型號(hào)相同。
用于各個(gè)接口功率智能分配的單片機(jī)，來自東軟載波，型號(hào)ES7P0693FHTF，是一顆RISC內(nèi)核的單片機(jī)，時(shí)鐘頻率最高為32MHz，內(nèi)置16K FLASH存儲(chǔ)器和1KB SRAM內(nèi)存，采用TSSOP20封裝。
用于檢測充電器內(nèi)部溫升的熱敏電阻，外套熱縮管絕緣。
全部拆解完畢，來張全家福。
充電頭網(wǎng)拆解總結(jié)
綠聯(lián)推出的這款200W氮化鎵桌面充電器性能強(qiáng)大，其中兩個(gè)USB-C1與USB-C2均支持100W功率輸出，可同時(shí)為兩臺(tái)筆記本全速充電，性能十分強(qiáng)大，其4C+2A的組合，滿足辦公桌面的電源配置，為手機(jī)，筆記本電腦以及移動(dòng)電源全部充電全能包攬，堪稱新一代的萬能充。
充電頭網(wǎng)通過拆解了解到，綠聯(lián)這款200W氮化鎵充電器采用PFC+LLC開關(guān)電源架構(gòu)，開關(guān)電源方案采用恩智浦TEA8918BAT二合一控制器搭配TEA1995同步整流控制器。其中PFC和LLC使用四顆英諾賽科的INN650D260A氮化鎵功率器件，搭配使用平偉碳化硅二極管和同步整流管。
DC-DC降壓采用五路獨(dú)立的降壓電路，均使用智融SW3516H進(jìn)行降壓輸出，使用東軟載波單片機(jī)進(jìn)行功率智能分配，電源內(nèi)部使用AiSHi電解電容和豐賓固態(tài)電容，PCBA模塊上下兩側(cè)均覆蓋散熱片，發(fā)熱元件通過大面積散熱片散熱，確保穩(wěn)定使用，內(nèi)部用料及設(shè)計(jì)扎實(shí)可靠。