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    音響巨頭入局氮化鎵市場,哈曼卡頓InfinityLAB 65W GaN快充拆解

    2021-12-06

    哈曼卡頓(Harman/Kardon)是哈曼國際工業的一個部門,專門生產制造家用與車用音響,創始于1953年,總部位于美國紐約伍德布里。同時JBL、AKG、 Infinity也是屬于哈曼集團旗下的品牌。InfinityLAB是哈曼卡頓旗下品牌,主攻電源相關配件產品。


    近期充電頭網拿到了一款InfinityLAB 65W氮化鎵快充,這款充電器內置了GaN Systems的氮化鎵開關管,整體十分小巧。而且配備1A1C雙輸出口,可以滿足兩臺設備同時充電,提高充電效率節省時間。


    GaN Systems 公司于2008年在加拿大渥太華成立,該公司的產品在不同行業的客戶中保持了良好的聲譽。近期充電頭網拆解的蘋果140W氮化鎵充電器,內置了GaN Systems的兩顆增強型氮化鎵開關管,能打入蘋果快充供應鏈,足見GaN Systems的芯片無論是性能還是質量都是相當優秀的。


    下面充電頭網就對InfinityLAB 65W氮化鎵快充進行詳細拆解,看看整體用料做工如何。

     

    一、InfinityLAB 65W氮化鎵充電器外觀

     

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    包裝盒正面貼紙印有InfinityLAB品牌、充電器外觀圖、名稱以及三個規格插腳白色燈。

     

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    包裝盒天地蓋設計,底部印有充電器簡圖以及相關特寫描述。

     

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    包裝內含充電器和三個插腳。

     

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    三個插腳特寫,分別是美規、歐規和英規。

     

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    充電器采用方塊造型設計,外殼黃灰配色,背面具有類膚手感,觸摸手感很好。

     

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    機身正面設計有65字樣,表明充電器支持最大65W快充。

     

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    輸入端插腳插槽為8字型,也可連接8字線延長使用,黃色外殼上印有InfinityLAB品牌。

     

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    相鄰側面外殼上有充電器參數信息

    型號:ILINC65W

    輸入:100-240V~50/60HZ 1.5A

    輸出:

    USB-A:5V3A 15W

    USB-C:5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A

    總輸出:65W Max

    充電器已經通過了EAC、UKCA、TUV、CE、SAFETY MARK認證,以及VI級能效認證。

     

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    輸出端設有LED指示燈以及1A1C輸出接口,均采用黑色膠芯。

     

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    測得充電器機身高度為56.09mm。

     

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    寬度為56.03mm。


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    厚度為28.92mm。通過三維算得充電器體積約為90.89cm3,功率密度為0.72W/cm3。

     

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    和蘋果61W充電器直觀對比,體積優勢明顯。

     

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    拿在手上的直觀感受。

     

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    凈重約為118g。

     

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    接通電源指示燈亮淡白色光。

     

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    使用ChargerLAB POWER-Z KT002測得C口支持Apple 2.4A、Samsung 5V2A、DCP協議,以及PD3.0快充協議。

     

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    此外還測得C口還具備5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A五組固定電壓檔位。

     

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    另外測得USB-A口支持Apple 2.4A協議。

     


    二、InfinityLAB 65W氮化鎵充電器拆解

     

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    將機身殼拆開,外殼上貼有絕緣隔離板,中心區域器件填充黑色導熱膠幫助散熱。

     

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    輸入端通過紅黑導線接通供電。

     

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    測得模塊長度50.86mm。

     

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    寬度為48.52mm。

     

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    厚度為22.81mm。

     

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    PCB板正面一覽,輸入輸出端均設有小板,而且兩塊小板接觸電容一面均貼有膠帶絕緣。

     

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    PCB板背面一覽,右側設有開關電源主控芯片以及GaNSystems的氮化鎵功率器件,左側設有兩顆整流橋、光耦以及貼片Y電容。

     

    通過觀察發現,這款充電器采用高頻QR開關電源架構,USB-C口通過協議芯片控制輸出電壓,USB-A口進行二次降壓以5V恒壓輸出。下面我們從輸入端開始了解各器件的信息。

     

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    模塊側邊設有小板以及高壓濾波電解電容,小板上設有貼片保險絲,電容包裹絕緣膠帶。

     

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    前端看去,中間區域以及右側有三顆高壓濾波電解電容。

     

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    將小板拆下,另一面有共模電感、壓敏電阻以及安規X電容。

     

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    保險絲采用貼片形式節省空間,額定電流3.15A。

     

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    共模電感雙線繞制,用于濾除EMI干擾。

     

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    10D511K壓敏電阻來自STE松田電子,用于輸入過壓保護。

     

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    安規X電容來自WQC東莞威慶電子。

     

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    重慶平偉TMBFR310整流橋,采用兩顆以均攤發熱。

     

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    工字電感特寫。

     

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    初級側高壓濾波電解電容一共有五顆,其中四顆來自Acon中元,且規格都是400V 22μF。

     

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    第五顆來自Fujicon富之光電機有限公司,擁有超過30年的鋁電解電容器的設計、生產和銷售經驗。

     

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    規格為400V 33μF。

     

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    另一側設有開關電源主控芯片供電電容、變壓器以及輸出濾波固態電容,主板最右邊還能看到有同步整流控制器以及整流管。

     

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    主控芯片供電電容特寫,規格為25V 22μF。

     

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    開關電源主控芯片為ON安森美NCP1342,這是一顆高頻反激準諧振初級PWM控制器,內置主動X2電容放電、支持寬范圍Vcc供電、支持外接熱敏電阻進行過熱保護和多重完善的保護功能。

     

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    氮化鎵功率管采用GaN Systems GS-065-011-1-L,耐壓650V,導阻150mΩ,是一種增強型硅基GaN功率晶體管,具有耐高壓、高電流、高開關頻率等特性,十分適合應用于小體積、高功率的產品中。

     

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    GaN Systems GS-065-011-1-L資料信息。

     

    充電頭網拆解了解到,加拿大氮化鎵系統公司(GaN Systems)功率管此前已被蘋果140W氮化鎵充電器、外星人240W氮化鎵電源、Sicgecs 65W 1A1C氮化鎵超級閃充、ON 65W 2C1A氮化鎵快充插座、PHILIPS飛利浦65W氮化鎵快充摩天輪插座、研吉65W 1A1C氮化鎵快充等產品采用。同時為了縮短產品開發和上市所需時間,GaN Systems也提供65W QR充電器和100W雙USB-C智能PD充電器完整方案供客戶參考。

     

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    變壓器焊接在小板上,通過小板連接,小板上還有RCD吸收回路。

     

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    1009光耦,用于初級次級通信,反饋輸出電壓。

     

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    貼片Y電容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,非常適合應用于氮化鎵快充這類高密度電源產品中。

     

    特銳祥專注于被動元器件的研發、生產及銷售,注冊資本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用,為客戶提供更多的解決方案。

     

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    充電頭網了解到,特銳祥貼片Y電容除了被貝爾金、安克、QCY、聲麗、麥多多、OPPO、聯想、努比亞、倍思、海陸通、第一衛等品牌的數十款快充產品使用,此外還被伊戈爾40W LED驅動電源、長虹42英寸智能網絡電視42P3F內置電源、卓飛航45W氮化鎵超快墻充等產品使用,性能獲得客戶一致認可。

     

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    另一顆特銳祥貼片Y電容特寫。

     

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    絲印IAZEM次級同步整流控制器,實際是MPS芯源半導體的MP6908,支持寬輸出電壓范圍,支持DCM/CCM/準諧振多種操作模式,支持高側和低側同步整流。

     

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    同步整流管采用恒泰柯HGN050N10AL,NMOS管,耐壓100V,DFN5x6封裝。

     

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    濾波電感特寫。

     

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    輸出濾波固態電容規格為25V 680μF,均來自益陽萬京源。

     

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    另一顆輸出濾波固態電容特寫,規格為25V 100μF。

     

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    輸出端設有小板,焊接USB母座、協議芯片、降壓電感、濾波電容以及熱敏電阻等器件,電感和熱敏電阻打膠加固。

     

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    將小板拆下,另一面貼有絕緣膠帶。

     

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    USB-C口協議芯片采用偉詮WT6636F,配備有LED指示燈。WT6636F通過了USB-IF協會USB PD3.0(PPS)認證,TID號:1080018。另外通過了高通QC4+認證,認證號QC20200316138。

     

    WT6636F支持USB PD3.0和PPS,內置可編程的恒壓恒流控制,集成低側電流采樣放大器,支持線損補償,支持多重保護功能,包括數據腳的過壓保護,內部集成10bit ADC用于電壓和電流檢測,內置8051內核單片機,內置放電MOS管。

     

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    輸出VBUS開關管采用方舟AKF30N5P0S,增強型NMOS,耐壓30V,PDFN3333封裝。

     

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    USB-C母座特寫。


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    降壓電感打膠加固。

     

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    降壓電感下方有一顆同步整流降壓控制器,德信EUP3271,這是一顆恒壓/恒流模式同步降壓型DC-DC變換器,支持4.5-36V寬范圍電壓輸入以及高達4A電流輸出,采用SOP-8 (EP) 封裝,用于USB-A口5V輸出。

     

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    絲印T24EaFA的USB-A自動識別芯片。

     

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    321單運放,用于檢測USB-A口電流,控制USB-C口自動分配功率。

     

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    降壓輸出濾波固態電容,規格為6.3V 150μF。

     

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    檢測充電器內部溫度的熱敏電阻特寫。

     

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    USB-A口母座特寫,靠近電感一面貼有絕緣膠帶。

     

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    全部拆解完畢,來張全家福。

     

    充電頭網拆解總結

     

    InfinityLAB 65W氮化鎵充電器在GaN Systems GS-065-011-1-L氮化鎵功率管加持下,整體做得十分小巧,三維僅為56*56*29mm,此外充電器另一大特點便是插腳可拆卸更換。這使得產品不僅小巧便攜,而且有美/英/歐三種規格插腳可隨意更換,十分適合經常出差的商務人士,上至筆電,下至耳機都能充,實用性好。

     

    充電頭網通過拆解發現,充電器采用安森美NCP1342+MPS MP6908電源方案,搭配GaN Systems GS-065-011-1-L氮化鎵功率管以及恒泰柯同步整流管,偉詮WT6636F協議芯片控制C口輸出電壓,USB-A口使用EUP3271二次降壓以5V恒壓輸出。艾華、萬京源品牌電容進行輸入輸出濾波,充電器整體的用料很好。


    得益于GaN Systems GS-065-011-1-L氮化鎵功率管的使用,充電器不僅做得小巧,而且在效率、溫升方面表現也很亮眼,已無需再使用導熱墊、散熱片等來幫助散熱。


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