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    拆解報告:綠聯65W 2C1A氮化鎵充電器

    2022-07-18

    去年下半年知名3C配件品牌UGREEN綠聯一口氣推出了多款快充配件,其中一款便是65W氮化鎵快充充電器CD244,售價128元,近期充電頭網便拿到了這款充電器的白色款。

     

    至于此次又看似“重復”的做一期拆解,倒也不是因為顏色不同,而是小編了解到,白色款采用的是知名電源大廠PI的方案,因此還是很值得打開看看的。下面就隨小編一起來詳細了解充電器的內部情況吧。

     

    綠聯65W氮化鎵充電器開箱

     

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    包裝盒正面印有UGREEN綠聯品牌、充電器名稱和外觀,以及三口快充、折疊便攜、多設備兼容、智能保護四大賣點。

     

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    背面印有產品賣點、參數以及深圳市綠聯科技股份有限公司的信息。

     

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    包裝內含充電器以及使用說明書。

     

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    充電器采用PC材質白色外殼,主體磨砂抗指紋,正面邊緣亮面設計。

     

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    正面中心印有UGREEN品牌logo和GaN X-Faster and safer字樣。

     

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    背面印有65W字樣,表明充電器最大輸出功率。

     

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    側身外殼上印有充電器參數

    型號:CD244

    輸入:100-240V~50/60HZ 1.8A

    USB-C1/C2輸出:5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A、3.3-21V3A

    USB-A輸出:4.5V5A、5V4.5A、5V3A、9V2A、12V1.5A

    輸出總功率:65W

    制造商:深圳市橙果電子有限公司

    監制商:深圳市綠聯科技股份有限公司

    產品已經通過了CCC認證。

     

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    充電器輸入端外殼平直切面設計,可以很好的貼合墻插,配備可折疊國標插腳,攜帶方便。

     

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    輸出端配有2C1A三個接口,USB-C口為白色膠芯,USB-A口紫色膠芯,接口旁均印有區別標識。

     

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    測得充電器機身長度為67.01mm。

     

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    寬度為30.99mm。

     

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    厚度為40.1mm。

     

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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120g。

     

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    使用ChargerLAB POWER-Z KT002測得USB-C1口支持Apple 2.4A、Samsung 5V2A、DCP協議,以及QC4.0+/3.0/2.0、AFC、SCP、FCP、PD3.0、PPS快充協議。

     

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    同時還具備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。

     

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    測得USB-C2口支持PD3.0、PPS快充協議。

     

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    PDO報文和C1口的完全一樣。

     

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


    綠聯65W氮化鎵充電器拆解

     

    對綠聯65W氮化鎵充電器有了基本了解后,下面繼續對其進行拆解,看看內部詳細設計。

     

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    撬開機身側面的外殼,外殼使用超聲波焊接固定,內部PCBA模塊涂有導熱膠與外殼固定。

     

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    折疊插座模塊采用塑料外殼固定,焊接導線連接到PCBA模塊供電。PCBA模塊背面焊接黃銅散熱片,并使用膠水加固。

     

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    使用游標卡尺測得PCBA模塊長度為50.78mm。

     

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    包括折疊插腳位置的長度約為61mm。

     

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    測得PCBA模塊寬度約為34.66mm。

     

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    PCBA模塊厚度約為23.28mm。

     

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    清理掉PCBA模塊的導熱膠,模塊正面焊接兩顆變壓器,可以看出是由兩路獨立的開關電源組成,在單口輸出時,雙路電源并聯共同輸出,多口輸出時,按照連接的設備,進行功率獨立分配。

     

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    PCBA背面覆蓋一片黃銅散熱片,下面粘貼麥拉片絕緣。

     

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    散熱片通過焊接固定在PCB上。

     

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    焊下散熱片,下面是兩顆PI的電源芯片和整流橋。

     

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    PCBA模塊正面一覽,近似于常見的三段式結構,頂部為高壓濾波電容,中間為一大一小兩顆開關變壓器,底部小板焊接USB母座,兩側是輸出濾波固態電容。

     

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    PCBA模塊背面焊接整流橋,兩顆PI的高集成電源芯片和對應的同步整流管,在兩顆電源芯片中間焊接一顆貼片Y電容。

     

    通過對充電器PCBA模塊正反面的觀察,綠聯這款65W充電器內置兩路反激開關電源,寬電壓范圍輸出,輸出電壓由協議芯片控制,實現雙口獨立快充輸出。當只有一個接口輸出時,自動將兩路電源輸出并聯,滿足大功率輸出需求。下面我們就從輸入端開始了解各個元器件的信息。

     

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    電源輸入端焊接保險絲,X電容,NTC浪涌抑制電阻,共模電感,高壓電解電容和差模電感等。

     

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    保險絲外套熱縮管保護。

     

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    NTC熱敏電阻來自時恒,型號為MF72,2.5D11,冷態電阻為2.5Ω,串聯在輸入端用于抑制上電時的浪涌電流。

     

     

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    共模電感使用絕緣線和漆包線繞制,底部固定絕緣板。

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    安規X2電容來自WQC威慶,規格為0.1μF。

     

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    整流橋絲印DB10W80,將交流電整流成脈動直流電輸出。

     

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    初級濾波電容來自豐賓,其中一顆規格為47μF 400V。

     

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    另外兩顆規格為33μF 400V,共計113μF容量。

     

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    差模電感采用磁環繞制,外套熱縮管絕緣。

     

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    綠聯65W氮化鎵充電器主控芯片采用PI INN3378C,采用PowiGaN技術,內置PWM控制器、高壓MOS、同步整流控制器等,集成度非常高,并且采用數字總線控制調壓。寬電壓范圍條件下,密閉外殼內可以輸出55W功率,降額使用。

     

    PI官方的資料顯示,INN3378C屬于InnoSwitch3-Pro家族,它采用了PI獨家的PowiGaN技術,也就是內置了GaN氮化鎵功率器件,相比傳統MOSFET可以輸出更大功率。

     

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    另一顆主控芯片型號為INN3365C,同樣為InnoSwitch3-Pro系列,支持適配器中22W寬電壓應用,兩顆主控芯片配合一大一小變壓器組成兩路獨立的開關電源。

     

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    兩顆電解電容用于為初級主控芯片供電,來自豐賓,規格為10μF 50V。

     

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    充電器內部的變壓器,CD244表示產品型號,3378表示搭配INN3378C使用。

     

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    另一顆較小的變壓器,3365表示搭配INN3365C使用。

     

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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。料號為TMY1102M。

     

    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電容除了被倍思高通QC5認證100W氮化鎵快充、麥多多100W氮化鎵、OPPO 65W超級閃充氮化鎵充電器、聯想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快充充電器等數十款大功率充電器使用外,也可應用于海陸通、第一衛、貝爾金等品牌20W迷你快充上,性能獲得客戶一致認可。

     

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    對應INN3378C氮化鎵主控芯片的同步整流管來自恒泰柯,型號為HGN080N10AL,是一顆耐壓100V的NMOS,導阻為6.5mΩ,采用DFN5*6封裝。

     

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    對應INN3265C主控芯片的同步整流管來自泰德,型號為TDM31090。

     

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    兩顆輸出濾波電容來自綠寶石,BC系列固態電容,規格均為560μF 25V。

     

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    充電器輸出端垂直焊接一塊小板,小板上焊接協議芯片和輸出母座。

     

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    小板正面焊接一顆協議芯片,USB-A口和兩個USB-C接口以及對應的VBUS開關管和電流取樣電阻。

     

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    協議芯片采用英集芯IP2738,三個接口輸出均由其控制。IP2738是一顆雙路協議芯片,支持雙口18-140W快充應用,具備獨立的反饋控制,具備獨立的USB PD控制,相當于兩顆IP2736整合到一顆芯片內部,快充規格與IP2736相同。支持USB PD3.1 28V EPR檔位,并支持PD3.0/PPS等豐富全面的快充協議,兼容性非常好。

     

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    英集芯IP2738內置四路獨立的NMOS驅動,可用于多個接口輸出控制,控制多個VBUS開關管進行輸出端口切換以及兩路電源并聯控制,并且支持雙路獨立的過流、過壓以及短路保護,確保使用安全。

     

    充電頭網了解到,英集芯的其它系列快充芯片已被小米、華為、三星等大品牌的產品使用,性能質量獲得客戶的高度認可。

     

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    充電器中用于USB-C1接口的VBUS開關管,來自威兆半導體,型號VS3698AE,是一顆耐壓30V的NMOS,導阻為3mΩ,采用PDFN3333封裝。

     

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    威兆半導體 VS3698AE 詳細資料。

     

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    用于兩路電源輸出并聯,以及USB-C2和USB-A輸出切換的VBUS開關管,均為威兆VS3698AE,五顆MOS管同一型號。

     

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    USB-C1與USB-C2接口一覽,垂直過孔焊接固定。

     

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    USB-A母座紫色膠芯,正負極加寬設計。

     

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    全部拆解完畢,來張全家福。

     

    充電頭網拆解總結

     

    綠聯這款65W氮化鎵充電器采用清新的白色設計,依舊為長條柱狀造型,小巧便攜,獨特的圓角切面外觀設計,使產品別具一格。充電器配備折疊插腳,攜帶方便,具備2C1A輸出接口,支持65W PD快充以及3.3-21V 3A PPS快充,對安卓手機的快充支持很不錯。

     

    充電頭網通過拆解了解到,綠聯這款充電器內置兩路PI高集成度的主控芯片,搭配一大一小兩個變壓器,組成兩路開關電源。輸出協議芯片使用英集芯IP2738進行三口協議控制,并通過威兆半導體MOS管進行兩路開關電源輸出并聯以及接口控制,與以往二次降壓方案不同。
     
    充電器內部采用豐賓電解電容配合綠寶石固態電容進行濾波,整流橋與電源芯片覆蓋散熱片進行散熱,內部注膠填充加強散熱,整體設計與用料都很可靠。


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