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    功率密度創四口快充新紀錄,努比亞65W 3C1A氘鋒能量塊拆解

    2022-02-28

    去年9月的紅魔6S Pro發布會上,曝光了采用努比亞第三代氮化鎵技術打造的新一代65W 3C1A氘鋒能量塊,是爆款產品氘鋒65W 2C1A氮化鎵快充的升級版,升級后的新款快充兼具小巧便攜、多接口、大功率、全協議等眾多亮點。

     

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    近日這款產品終于與大家見面了,努比亞京東自營旗艦店的預售價為179元。充電頭網也是第一時間拿到產品并安排評測和拆解,為大家詳解產品的真實性能用料,看看值不值得入手。

     

    此前充電頭網還拆解過努比亞15W氘鋒磁吸無線充電器、努比亞120W 2C1A三口氮化鎵快充、努比亞65W氘鋒氮化鎵充電器、努比亞1A1C 45W氘鋒氮化鎵快速充電器等氘鋒系列產品,歡迎查閱。

     

    一、努比亞65W氮化鎵充電器外觀

     

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    包裝盒還是熟悉的外觀沒有變化,正面設計有nubia品牌以及產品名稱。

     

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    背面貼有產品、商家信息貼紙。

     

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    包裝內含充電器、數據線和使用說明書。

     

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    附帶線纜是CC線,兩端外殼高光亮面處理。

     

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    測得線纜長度約為103cm。

     

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    使用ChargerLAB POWER-Z KM002C測得線纜帶有E-Marker芯片,電力傳輸能力為20V5A,數據線支持100W功率傳輸。

     

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    充電器造型為方塊,整體外觀延續氘鋒系列的銀灰ID設計。

     

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    機身正面中心印有“氘”字樣。

     

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    另一面印有GaN3和65W標識,表明這是努比亞第三代氮化鎵技術打造的65W快充新品。

     

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    充電器配備可折疊國標插腳,攜帶方便且不會刮傷包里其它設備。

     

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    輸入端外殼上印有充電器參數

    型號:PA0214

    輸入:100-240V~50/60Hz 1.5A

    USB-C1/C2/C3輸出:5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A

    USB-A輸出:4.5V5A、5V4.5A、9V3A、12V2.5A、20V1.5A

    C1+C2/C3/A:45W+18W

    C2+C3/A:45W+18W

    C1+C2+C3/A:18W+18W+18W(USB-C3/A:5V3A、9V2A、12V1.5A)

    C1+C2+(C3+A):18W+18W+15W

    總輸出功率:65W Max

    制造商:深圳市新斯寶科技有限公司

    監制:努比亞技術有限公司

    充電器已經通過了CCC認證。

     

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    輸出端配有3C1A四個USB接口,均支持快充,支持豐富的多口輸出策略。

     

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    測得充電器機身高度為51.52mm。

     

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    寬度為51.1mm。

     

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    厚度為29.85mm。通過三維算得充電器體積約為78.59cm3,功率密度為0.83W/cm3,在配置四個接口的情況下功率密度仍有如此亮眼的數值,著實不簡單。

     

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    和蘋果61W充電器對比,體積優勢巨大。

     

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    拿在手上的大小直觀感受。

     

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    凈重約為118g。

     

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    使用ChargerLAB POWER-Z KT002測得USB-C1口支持QC2.0/3.0、AFC、FCP、SCP、PE2.0、PD3.0、PPS全主流快充協議。

     

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    PDO報文顯示C1口還具備5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A五組固定電壓檔位,以及3.3-21V3.25A一組PPS電壓檔位。

     

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    測得C2口兼容協議和C1口的完全相同。

     

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    PDO報文也和C1口的一樣。

     

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    測得C3口同樣支持全主流快充協議。

     

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    此外PDO報文也和另外兩個C口的一樣,平時單口使用時完全可以放心盲插,十分方便。

     

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    最后測得A口支持QC2.0/3.0、AFC、FCP、SCP、PE2.0快充協議。

     


    二、努比亞65W氮化鎵充電器拆解

     

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    充電器內部灌膠處理,只能通過暴力切割方式取出模塊。

     

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    輸入端已經全部被導熱膠填充。

     

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    輸出端還能看到四塊小板,灌膠處理能夠提高防潮耐候性和散熱性能,保證充電器長久穩定使用。

     

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    模塊正面一覽,設有多塊小板,此外電容等器件也布局得比較緊湊,空間利用率很高。

     

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    板子背面一覽,貼片Y電容、光耦橫跨初級次級,初級側設有開關電源PWM控制和氮化鎵功率開關管,次級設有同步整流管。

     

    通過觀察發現,努比亞這款充電器采用經典高頻QR開關電源架構設計,三路DC-DC二次降壓四口輸出,功率智能分配。下面我們從輸入端開始了解各器件的信息。

     

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    輸入端一覽,側邊焊接一塊小板,中心鏤空焊接Y電容,前端兩面分別設有整流橋和一顆電容。

     

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    主板上設有延時保險絲、安規X電容、共模電感、四顆高壓濾波電解電容以及工字電感。

     

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    電流輸入首先經過延時保險絲,在電流超過保險絲限定值時,保險絲會熔斷切斷電路。這顆延時保險絲規格為3.15A  250V。

     

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    接著經過安規X電容,抑制共模干擾。安規X電容來自CHAMPION全鵬電子,容量0.1μF。

     

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    接著過共模電感,濾除EMI干擾。共模電感雙線繞制,外套絕緣管。

     

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    經過EMI電路過濾后,由紐航RS3L8010的整流橋將交流電轉換為脈動直流電。

     

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    輸出的脈動直流電經過高壓濾波電解電容和工字電感濾波成直流電,其中黑色電容來自凱澤鑫電子,規格為400V 22μF。

     

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    另外四顆高壓濾波電解電容均由micon明月光提供,規格都是400V 22μF。

     

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    工字電感外套絕緣管保護。

     

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    側邊小板中間區域焊接Y電容,從鏤空處可以看到變壓器。

     

    通過電解電容濾波后輸出的直流電進入變壓器初級側,由PWM控制器控制氮化鎵功率管進行高頻開關,通過變壓器轉換成低壓交流電輸出。

     

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    初級控制器采用安森美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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    與控制器搭配的氮化鎵功率開關管是納微的NV6115,其內置驅動器以及復雜的邏輯控制電路,170mΩ導通電阻,耐壓650V,支持2MHz開關頻率,采用5*6mm QFN封裝,節省面積,得益于NV6115內置驅動器,無需外置驅動器,更加節省PCB空間。

     

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    納微半導體 NV6115 詳細資料。

     

    充電頭網通過拆解了解到,納微GaNFast功率芯片此前已被OPPO 50W餅干氮化鎵快充、小米65W 1A1C氮化鎵快充充電器、努比亞65W氘鋒三口氮化鎵快充、聯想YOGA 130W雙USB-C口快充、安克65W氮化鎵充電器(英雄聯盟版)等知名品牌的數十款產品采用。

     

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    高頻交流電通過變壓器進行降壓。

     

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    億光EL 1019光耦,通過輸入端的電流變化,改變內部發光二極管的發光強度,調節輸出端內置光電三極管的導通程度,用于輸出電壓反饋。

     

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    貼片Y電容來自四川特銳祥科技股份有限公司,型號TMY1471K,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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    Y電容特寫。

     

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    輸出端USB母座均焊接在小板上,C1、C3母座所在小板上均設有二次降壓電路。

     

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    拆掉板子正面的元器件,可以看到次級側端角處設有一顆同步整流控制器。變壓器降壓輸出后進入開關電源次級側同步整流電路。

     

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    同步整流控制器采用MPS MP6908A,最高工作頻率600KHz,支持DCM/CCM/QR準諧振工作模式,內置振鈴檢測防止DCM和QR運行下誤開通,支持邏輯電壓和標準電壓同步整流管。

     

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    同步整流控制器控制同步整流管進行整流得到所需的低壓直流電,同步整流管采用華潤微SM080N10L2,NMOS,耐壓100V,DFN5x6封裝。

     

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    同步整流后經過固態電容進行濾波得到直流電,兩顆固態電容外套絕緣管,規格均為25V 470μF。

     

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    目前主流的多口氮化鎵充電器會在輸出端設有多路二次降壓電路,將同步整流濾波后輸出的低壓直流電進行二次降壓。C1口上便設有兩路方案相同的二次降壓電路,分別負責C1和C2口的二次降壓和協議識別,控制接口輸出電壓。

     

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    降壓協議芯片均采用智融SW3516H,這是一款高集成度的多快充協議雙口充電芯片,支持A+C口任意口快充輸出,支持雙口獨立限流。

     

    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議雙口充電解決方案。

     

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    智融SW3516H資料信息。

     

    充電頭網通過拆解發現,智融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65W 4C口氮化鎵快充充電器、聯想90W閃充雙口氮化鎵充電器、鴻達順120W四口2C2A快充等多款產品采用,此外智融的快充芯片還可用于USB PD快充移動電源、快充車充等領域。

     

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    由智融SW3516H內置同步降壓控制器控制兩顆絲印R03N041AP的MOS管進行同步整流降壓。

     

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    另一顆智融SW3516H特寫。

     

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    另外一組R03N041AP MOS管特寫。

     

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    輸出VBUS開關管絲印CWT3125AP,雙NMOS管。

     

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    板子正面設有兩路降壓電路對應的降壓電感和濾波固態電容,兩顆電感以及一顆固態電容做了絕緣處理。

     

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    絲印E446的MCU,用于多口輸出功率智能分配。

     

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    固態電容特寫,規格為25V 220μF。

     

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    另一顆特寫,規格為25V 330μF。

     

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    USB-C1口母座特寫,卷邊設計,過孔焊接,黑色膠芯不露銅。

     

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    USB-C2口母座特寫。

     

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    USB-C3口母座所在小板上也設有一路二次降壓電路,C3口和A口共用,實現單口都能快充,雙口同時輸出則為5V3A。小板正面設有MOS管、降壓電感以及濾波固態電容。

     

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    背面設有降壓協議IC和MOS管。

     

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    C3和A口二次降壓電路的方案也是智融SW3516H。

     

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    外掛降壓MOS管也是R03N041AP。

     

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    另一顆在小板正面。

     

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    降壓電感特寫。

     

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    固態濾波電容也做了絕緣處理,規格為25V 220μF。

     

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    USB-C3母座特寫。

     

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    USB-A口母座特寫。

     

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    全部拆解完畢,來張全家福。

     

    充電頭網拆解總結

     

    這款充電器采用努比亞第三代氮化鎵黑科技打造,即便是配備3C1A四個USB接口的情況下,整體仍做得十分小巧,功率密度高達0.83W/cm3,比一些單口65W氮化鎵快充還要高,加上配備可折疊插腳,讓其兼具小巧及多口快充。

     

    此外配備的四個接口都支持QC、AFC、FCP、SCP、PE2.0、PD3.0、PPS全主流快充協議,具備65W、45W+18W、18W+18W+18W等豐富輸出策略,可以說是多設備黨以及商務人士的神器,多設備充電一個就夠了,外出帶一個亦足以。

     

    充電頭網通過拆解發現,努比亞這款氮化鎵能量塊內置多塊PCB小板,元器件布局緊湊,整個模塊灌膠提升散熱性能以及耐候性。

     

    用料方面,采用安森美NCP1342+MPS MP6908A 高頻QR電源方案,搭配納微納NV6115氮化鎵功率管以及華潤微同步整流管,三路輸出均采用智融SW3516H方案,整體來看核心器件均得到過市場長時間驗證,十分可靠。


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