拆解報告:倍思130W 2C1A氮化鎵充電器
              2023-07-06 11:18:44 來源:

              倍思推出了一款全新的130W氮化鎵充電器,這款充電器為折疊插腳設計,體積小巧,便于攜帶和收納。充電器具備2C1A接口,升級BPS 3.0快充,兩個USB-C接口支持100W輸出功率,支持100+30W或者65+65W功率自動分配,可以滿足電腦和手機或者兩臺電腦同時充電的使用需求。

              并且USB-A口也支持快充,更進一步增添了這款充電器的實用性。并且這款充電器具備不斷連,不掉速的優勢,更加提升使用體驗。下面充電頭網就帶來這款氮化鎵充電器的拆解,一起看看內部的方案吧。


              (資料圖)

              此外充電頭網還拆解過倍思65W 1A1C超薄氮化鎵充電器、倍思160W 2C1A氮化鎵充電器、倍思140W 2C1A氮化鎵充電器、倍思67W 1A1C氮化鎵充電器、倍思30W GaN3氮化鎵快充充電器、倍思100W 2C2A氮化鎵二代快充等產品,歡迎查閱。

              倍思130W氮化鎵充電器開箱

              包裝盒主要為黃白配色,正面印有Baseus品牌、產品名稱、外觀和PD100W快充、倍思 BCT 溫控技術兩大產品特點標識。

              背面印有產品應用場景、規格參數以及商家信息等。

              產品參數特寫,下面到實物環節再詳細介紹。

              包裝內含充電器、數據線、使用說明書、保修卡以及卡通貼紙。

              數據線使用印有倍思品牌的魔術扎帶捆扎整理,常見黑色配色,外皮采用TPE材質,柔韌性好更加耐用。

              線頭外殼磨砂方便插拔,設有網尾抗彎折,設計有Baseus品牌和100W字樣。

              USB-C公頭滿PIN設計。

              測得數據線長度約108cm,超出了1米標稱不少,大品牌就是大氣。

              使用ChargerLAB POWER-Z KM003C測得數據線帶有E-Marker芯片,電力傳輸能力為20V5A,即支持100W PD快充。

              充電器延續倍思氮化鎵充電器家族外觀設計,機身通體黑色,外殼主體磨砂,小區域高光亮面處理進行點綴。

              機身正面中心印有Baseus品牌。

              另一面印有產品最大輸出功率標識、型號等。

              產品最大輸出功率130W做了顯眼設計,讓人一眼便知,此外充電器型號為CCGAN130CC,深圳市倍思科技有限公司制造。

              產品端角處一如既往延續LED指示燈設計。

              機身輸入端外殼印有充電器詳細參數

              名稱:GaN5 Pro氮化鎵快充充電器

              型號:CCGAN130CC

              輸入:AC 110-240V~50/60Hz 2A Max

              Type-C1/C2輸出:5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A

              USB輸出:5V3A、9V3A、12V2.5A

              Type-C1+Type-C2:100W+30W或65W+65W

              Type-C1/C2+USB:100W+30W Max

              Type-C1+Type-C2+USB:65W+45W+20W

              制造商:深圳市倍思科技有限公司

              充電器提供了CCC認證。

              機身頂面配備2C1A三個USB接口,膠芯均為紅色。

              實測充電器機身高度為80.52mm。

              寬度為34.92mm。

              厚度為43.06mm。通過三圍算的充電器體積約為121.07cm3,功率密度約為1.07W/cm3。

              充電器拿在手上的大小直觀感受。

              另外測得充電器凈重約為245g。

              使用ChargerLAB POWER-Z KM003C測得USB-C1口支持FCP、SCP、AFC、QC3.0/4+、PD3.0、PPS、DCP充電協議。

              并且具備5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A五組固定電壓檔位,以及3.3-11V5A一組PPS電壓檔位。

              測得USB-C2口兼容協議和USB-C1口的一樣。

              此外PDO報文也完全相同,充電器的兩個USB-C口支持功率盲插,日常使用方便。

              最后測得USB-A口支持FCP、SCP、AFC、QC3.0、DCP充電協議。

              倍思130W氮化鎵充電器拆解

              看完了倍思這款充電器的開箱和測試后,下面就進行拆解,一起看看內部的方案。

              首先沿殼體接縫撬開外殼,充電器內部采用導熱膠灌封。

              從殼體內部抽出PCBA模塊,整體采用灰色導熱膠填充,露出輸出端USB-C和USB-A母座。

              PCBA模塊采用導線焊接供電。

              使用游標卡尺測得PCBA模塊長度約為76mm。

              PCBA模塊寬度約為38mm。

              PCBA模塊高度約為30mm。

              清理掉PCBA模塊表面的灌封膠,內部焊接連接一片屏蔽銅箔,初次級之間開槽插入麥拉片絕緣。

              PCBA模塊正面一覽,焊接三塊小板和平面變壓器,其中底部小板焊接輸入EMI濾波電路,整流橋和PFC電感,平面變壓器上方小板為初級開關電源控制電路,右側為降壓小板,焊接降壓電路和USB母座。

              PCBA模塊背面焊接PFC開關管,碳化硅二極管,PFC控制器,納微半導體氮化鎵半橋芯片,貼片Y電容和同步整流管。大電流走線露銅加錫,增強載流能力。

              側面小板焊接兩顆貼片整流橋。

              另一側小板焊接一顆初級主控芯片,初次級之間隔離設計。

              下面將PCBA模塊拆分,依次了解各個PCB的元件信息。

              通過觀察發現,倍思這款130W采用杰華特PFC+AHB開關電源架構設計,PFC進行功率因數校正,AHB開關電源同步整流,固定電壓輸出。輸出通過水芯M12369三口快充SOC進行三口獨立的降壓輸出。下面我們就從輸入端開始了解各個器件的信息。

              PCBA模塊輸入端一覽,焊接保險絲,綠色NTC熱敏電阻,銅帶繞制的共模電感,高壓濾波電容,諧振電容等元件。

              輸入端保險絲來自CONQUER功德,MST系列超小型延時保險絲,規格為5A 250V。

              NTC熱敏電阻型號1.5D-9,用于抑制充電器插電的浪涌電流。

              壓敏電阻來自東莞成希,規格為07D681KJ,用于浪涌過壓保護。

              共模電感采用絕緣線和漆包線繞制。

              安規X2電容來自東莞成希,規格為0.22μF。

              側面小板正面焊接共模電感和PFC升壓電感等元件。

              背面焊接兩顆整流橋。

              另一顆安規X2電容規格相同。

              第二顆共模電感焊接在側面小板上,使用扁銅線繞制。

              兩顆貼片整流橋半橋連接,均攤發熱,降低局部溫升。

              PFC升壓電感特寫,采用膠帶嚴密纏繞絕緣,前方為兩顆薄膜電容和濾波電感。

              兩顆薄膜濾波電容均來自東莞成希,其中一顆規格為1μF450V。

              另一顆規格為0.68μF450V。

              磁環濾波電感特寫。

              PFC控制器來自杰華特,型號JW1572,是一款升壓式PFC控制器,具備高精度恒壓輸出,適用于單級功率因數校正。芯片采用恒定導通時間控制,確保高功率因數,無需輸入電壓檢測電路,簡化了系統設計并降低損耗。

              芯片采用臨界導通模式運行,降低開關損耗,提升EMI性能以及效率。芯片具備完善的保護功能,具備反饋開路保護,電流取樣電阻短路保護,逐周期過流保護,反饋過電壓保護以及過熱保護等保護功能,適用于USB PD快充,液晶電視以及顯示器應用。

              PFC開關管來自東微,型號OSG65R200J,是一顆耐壓700V,導阻200mΩ的NMOS,采用PDFN8*8封裝。

              90mΩ采樣電阻用于開關電流檢測。

              PFC整流管來自英嘉通,型號IGC06065D,是一顆耐壓650V的碳化硅二極管。

              四顆高壓濾波電容來自永銘,規格均為22μF 450V,總濾波電容容量為88μF。

              在側面的小板上焊接AHB控制器。

              背面焊接一顆反饋光耦。

              AHB控制器來自杰華特,型號JW1556,是一款非對稱半橋反激式控制器,采用 QFN 4x4-20封裝,適用于離線反激式轉換器應用。芯片內部集成供電升壓轉換器,輸入電壓范圍 2.5-38V,最高工作頻率達1.5MHz,支持65-300W快充應用。

              杰華特JW1556 在重負載下工作在ZVS模式,支持Adaptive ZVS 開關,實現效率最優化。在輕負載下工作在DCM模式,可提供主電源開關和輔助開關兩路輸出控制,支持高壓啟動、X電容放電、突發模式控制、可調線路補償等功能。

              充電器內置納微半導體推出的NV6245C GaNSense氮化鎵半橋芯片,配合杰華特JW1556組成AHB半橋。納微NV6245C內置兩個275mΩ的氮化鎵開關管,采用6*8mm PQFN封裝。

              為PWM主控芯片供電的濾波電容來自永銘,規格為82μF50V。

              諧振電容來自東莞成希,規格為0.33μF450V。

              平面變壓器PCB和磁芯纏繞膠帶絕緣。

              撕下絕緣膠帶,磁芯纏繞銅箔屏蔽并焊接導線接地。

              砸碎變壓器磁芯,內部跑道型PCB一覽。

              PCB標注BS-P130W字樣。

              EL1019光耦用于輸出電壓反饋。

              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。

              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。

              另一顆貼片Y電容料號為TMY1471K。

              同步整流控制器來自MPS,絲印IBUJP,實際型號為MP6951,為MPS最新推出的一款同步整流控制器,支持DCM,CCM,QR,ZVS工作模式,還支持ACF主動鉗位反激和HFB混合反激,工作頻率可達1MHz,支持驅動氮化鎵同步整流管,支持高側和低側應用,采用TSOT23-6封裝。

              兩顆同步整流管來自華瑞微,型號HRG120N08G,NMOS,耐壓120V,導阻5mΩ,使用兩顆并聯。

              輸出濾波電容來自永銘,NPX系列固態電容,規格為1000μF 25V。

              另一顆濾波電容規格為220μF 25V。

              磁環濾波電感特寫,采用漆包線繞制。

              還有一顆濾波電容規格為560μF 25V。

              充電器輸出降壓小板一覽,正面焊接降壓MOS管,濾波電容,USB-C和USB-A母座。

              背面焊接三顆降壓電感。

              焊接取下三顆磁環降壓電感,電感與PCB之間通過麥拉片絕緣。

              清理掉灌封膠,在電感下面焊接一顆SOC芯片和一顆降壓轉換器。

              充電器中輸出降壓SOC芯片來自水芯電子,型號M12369,是一款面向大功率快充應用的電源管理 SOC,集成了微處理器、雙路降壓變換器、快充協議控制器,支持 PD3.1、QC3.0、SCP、FCP、AFC、BC1.2 DCP 等全部主流快充協議,結合少量元件即可組成雙 C 口的 140W 大功率快充解決方案;輔以 DC-DC 芯片,還可擴展為 C+C+A 三路獨立的 140W 大功率快充解決方案。

              水芯電子M12369 芯片內置兩路獨立的降壓轉換器,最高頻率可達1MHz,支持42V輸入電壓,輸出支持3.3-28V寬范圍電壓輸出。芯片支持直通模式,支持動態功率分配,管腳具備48V耐壓,并具備全面的保護功能,滿足多口PD快充和儲能電源等應用。

              水芯電子 M12369 資料信息。

              M12369 SOC芯片實際應用原理圖,芯片具備PWM驅動信號輸出,搭配外置的開關管實現兩路獨立的USB-C快充輸出,并搭配外置的一顆同步降壓轉換器,實現USB-A接口的快充輸出。

              用于USB-C接口降壓輸出的兩顆MOS管為銳駿半導體 RUH4040。

              輸出濾波電容規格為220μF 25V。

              LED電源指示燈特寫。

              全部拆解一覽,來張全家福。

              充電頭網拆解總結

              倍思推出的這款氮化鎵充電器不僅體積小巧,輸出功率分配也是相當使用,充電器為2C1A三個接口配置,其中兩個USB-C接口均支持100W功率輸出,USB-A接口支持30W功率輸出,在雙口同時使用時支持100+30W或者65+65W功率分配,并支持PPS快充,對手機電腦同時充電或者兩臺電腦同時充電都非常友好。

              充電頭網通過拆解了解到,倍思這款130W氮化鎵充電器采用灌封工藝,內部采用多塊PCB焊接組成,設計緊湊,空間利用率高。充電器內部采用PFC+AHB架構,PFC采用杰華特JW1572,AHB采用JW1566,并采用了英嘉通的碳化硅二極管和納微的半橋氮化鎵功率芯片。

              降壓電路采用水芯電子 M12369 SOC芯片,芯片內部集成協議功能以及降壓控制器,單顆芯片可以實現2C1A三口快充功能,并支持功率自動分配功能,滿足多口充電器以及儲能電源應用,外圍元件精簡,功能十分全面。

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