倍思120W氮化镓充电器拆解测评

充电头网 · 电子工程世界·2021-01-11 00:00

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最近氮化镓市场的发展势头越来越猛,继火爆的65W氮化镓充电器之后,近期多款100W级氮化镓快充陆续发布,针对不同的应用场景,给用户带来更多的选择。在100W氮化镓快充产品布局方面,Baseus倍思率先响应,发布一款120W 2C1A氮化镓充电器。

不仅是上市快人一步,倍思这款充电器还是全球首款120W氮化镓 (GaN)+碳化硅(SiC) 充电器,同时也是首款获得CCC认证的120W大功率氮化镓充电器。这款产品的两个USB-C口性能完全一致,单口最大支持100W PD快充,支持盲插使用。此外5A PPS以及兼容全协议使得这款产品适用性十分强悍。功率智能调整以及120W总输出使其能够为多台设备同时充电。

充电头网已经第一时间对这款产品进行了充电评测,下面就和大家分享其详细的拆解,一起来看看充电器内部如何设计的。此前充电头网还拆解了倍思65W 2C1A氮化镓充电器,大家也可以点击蓝色字体查看拆解详情。

一、倍思120W氮化镓充电器外观

包装盒采用倍思典型黄白配色,顶部带有挂钩方便悬挂展示,正面印有Baseus品牌、充电器外观图、GaN、Mini Quick Charger和C+C+U 120W等字样。

盒子背面是产品使用场景图以及相关参数信息。

侧面则是接口和技术标识。

包装盒内部使用塑料盒来固定保护充电器。

包装内全部东西一览,充电器机身包裹防刮塑料膜,输出端外壳上贴有防尘贴纸,附送收纳袋和数据线。

C to C数据线使用魔术扎带捆扎整理;线缆采用TPE材质,黑色设计更耐脏;两头均做了抗弯折处理,且塑料壳磨砂设计方便用户插拔使用。

实测整根线缆长约110cm。

使用ChargerLAB POWER-Z KM001C检测,显示该线缆带有E-Marker芯片,电力传输能力为20V/5A,数据传输能力为USB 2.0。

倍思这款120W氮化镓充电器采用PC阻燃材质黑色外壳,机身表面哑光处理,上下端棱边为光滑弧面过渡,输入端配备可折叠国标插脚,外观设计简约。

顶部一角设计有Baseus品牌logo,相邻侧面上印有120W GaN字样。

输入端外壳上标注有充电器的参数信息

型号:CCGAN120C

输入:110-240V~50/60HZ 3.0A

USB-C1/C2输出:3.3-20V/5A、5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A

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

USB-C1+USB-C2:60W+60W(5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3A)

USB-C1/C2+USB-A:87W+30W(C1/C2:5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V4.35A;

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

USB-C1+USB-C2+USB-A:60W+30W+30W(USB-C1:5/9/12/15/20V3A;USB-C2:5/9V3A、12V2.5A、15V2A、20V1.5A;USB-A:4.5V5A、5V4.5A、5/9V3A、12V2.5A、20V1.5A)

生产商:东莞市宝铼珀通讯科技有限公司

产品已经通过了3C认证。

使用游标卡尺实测充电器机身长94.17mm。

宽度为55.56mm。

厚度为30.11mm。通过充电器三维可算出体积为157.5cm³,功率密度达到0.76W/cm³。

和苹果96W充电器大小直观对比,倍思这款充电器更“瘦”也更“高”一些。

充电器净重约为218g。

使用ChargerLAB POWER-Z KT002检测USB-C1口的输出协议,显示支持Apple 2.4A、Samsung 5V/2A、DCP协议,以及QC2.0/3.0、AFC、FCP、SCP多个快充协议。

除此之外,其PDO报文显示USB-C1口还支持USB PD3.0快充标准,具备5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A五组固定电压档位以及3.3-21V/5A一组PPS电压档位。

使用KT002检测发现USB-C2口支持的协议和USB-C1口的一样,同样支持Apple 2.4A、Samsung 5V/2A、DCP、QC2.0/3.0、AFC、FCP、SCP这些协议。

除此之外,其PDO报文显示USB-C2口也支持USB PD3.0快充标准,具备5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A五组固定电压档位以及3.3-21V/5A一组PPS电压档位。

最后使用KT002检测发现A口同样支持全协议。这款充电器的三个接口兼容性非常好,而且C1和C2口单口输出或者和A口同时输出的情况下,性能完全一样,盲插使用非常方便。

二、倍思120W氮化镓充电器拆解

将输入端外壳拆开,插脚和PCB板通过AC导线连接通电,导线两端打胶绝缘。

板子正面上端设有黑化纯铜散热片和绝缘隔离板。

PCB板正面整体一览,输入端设有APFC功率因数校正电路;变压器、电感电容和输出端小板等打胶处理,变压器顶部涂有导热胶。

PCB板背面同样设有散热片和绝缘隔离板。

PCB板背面一览,主要发热芯片打胶处理,帮助导热。

经过对充电器正背面电路分析发现,倍思2C1A 120W氮化镓充电器内部采用APFC升压后为LLC开关电源供电,开关电源定压输出,同步整流,三路同步整流降压三路独立输出的设计架构。三口输出功率智能调整分配。下面我们就从输入端开始一一了解各元器件的信息。

输入端一览,共模电感和X电容等元器件打胶加固。

延时保险丝规格为3.15A 250V。

蓝色压敏电阻特写。

共模电感双线绕制,用于滤除EMI干扰。

另一个共模电感采用扁平铜带绕制。

安规X电容容量0.47μF。

板子侧面一览,元器件之间采用胶水加固。

输入端整流桥特写,GBU808。

滤波电感和输出小板靠近,所以包裹绝缘胶带进行保护。

红色薄膜电容特写,474J 耐压450V。

整流桥旁边小板上有一颗芯片。

安森美 NCP1616A1 PFC控制器,驱动NV6127,配合SiC二极管,用于功率因数校正。

安森美 NCP1616A1 详细资料。

充电头网通过拆解了解到,安森美快充芯片深受氮化镓市场欢迎,此前已被魅族65W氮化镓充电器、倍思65W 2C1A GaN氮化镓充电器、鸿达顺65W 2C1A氮化镓快充充电器、摩米士65W 2C1A氮化镓快充充电器、Lapo 65W USB PD氮化镓快充充电器、电友65W 2C1A氮化镓快充充电器等产品采用。

PFC开关管采用氮化镓功率芯片,纳微NV6127,相比NV6117散热升级,更大的散热焊盘,125mΩ导阻,内置驱动器支持10-30V供电。最高支持2MHz开关频率。

纳微 NV6127资料信息。

PFC升压电感特写,侧面贴有信息标签。

碳化硅二极管,用于PFC升压整流,来自香港Alpha power,ACD06PS065,6A 650V。

板子另一侧,三颗输入滤波电容外套绝缘管,变压器旁边设有一块小板。

三颗昱光电解电容规格均为450V 27μF,尺寸10*18mm。工作温度范围:-40℃~105℃,具备抗雷击、耐纹波、高频低阻等优势,可以为快充优化产品结构、提升组装工艺发挥作用。

PWM主控芯片供电电容同样由昱光电子提供,规格为25V 220μF。产品为环保钻石蓝色,产品尺寸5*11mm,温度-40~105℃,寿命为3000小时。具备耐纹波、高频低阻等优质特性,是氮化稼120W的最佳组合。

旁边的小板背面丝印有信息。

正面是一颗PWM主控芯片。

PWM主控芯片采用安森美NCP13992,LLC架构,固定电压输出,转换效率更高。

安森美NCP13992资料信息。

另外还有两颗纳微NV6115组成LLC半桥。该芯片内置驱动器以及复杂的逻辑控制电路,170mΩ导阻,耐压650V,支持2MHz开关频率,采用5*6mm QFN封装,节省面积,得益于NV6115内置驱动器,无需外置驱动器,更加节省PCB空间。

纳微半导体 NV6115 详细资料。

充电头网拆解了解到,纳微GaNFast功率芯片此前已被OPPO 50W饼干氮化镓快充、RAVPOWER 65W 1A1C氮化镓快充充电器、小米65W USB PD 氮化镓充电器、SlimQ 65W氮化镓USB PD快充充电器1A1C、Anker PowerCore Fusion PD超极充、RAVPower 45W GaN PD充电器、倍思65W氮化镓充电器、ROxANNE 66W氮化镓USB PD双口快充充电器等产品采用,获得市场高度认可。

丝印6003M。

变压器特写,顶部喷码有信息。

一颗黄色谐振电容,103J630V。

一颗滤波电感,使用绝缘胶带包裹绝缘。

CT 1019光耦特写,横跨在初级和次级之间,用于初级次级通信,调节反馈输出电压。

旁边是一颗深圳市特锐祥电子有限公司的Y电容,采用黑色注塑外壳,贴片封装,有利于充电器的高集成度,非常适合氮化镓充电器的设计,但成本比传统插件式Y电容更高。

另一个变压器旁边是固态电容和滤波电感等元器件。

两颗NCP4306 同步整流控制器,用于LLC架构输出的同步整流。

安森美 NCP4306 详细资料。充电头了解到,该芯片此前已被贝尔金68W双C口GaN充电器、魅族65W氮化镓充电器、鸿达顺65W 2C1A氮化镓快充充电器、HYPER HUICE 100W氮化镓充电器、ROCK 65W氮化镓快充充电器采用。

两颗AOS万代次级同步整流MOS,型号AON6268,NMOS,耐压60V。

AOS AON6268资料信息。

两颗同步整流输出滤波固态电容,规格均为25V 560μF。

滤波电感特写。

输出端一览,三个母座均使用小板垂直焊接,板子打胶加固。

三块板子拆下一览,均设有降压电感和滤波固态电容。

另一面一览,板子上面还都设有一颗智融SW3516降压协议IC以及两颗锐骏RUH4040M2同步整流降压MOS。三块板子设计上可以说是一模一样。

一颗无丝印芯片,用于三口输出功率智能调节。通过充电头网实测发现,USB-C1、USB-C2支持功率盲插功能,并性能完全一致,任意单一插入都能获得100W满载输出。可见这一功能,由图中这颗MCU对两个USB-C口进行了智能协调。

下面以其中一块小板为例介绍各元器件的信息。

采用智融SW3516主控芯片作为三个USB接口的降压控制和协议识别。智融SW3516是一款高集成度的多快充协议双口充电芯片,支持A+C口任意口快充输出,支持双口独立限流。其集成了 5A 高效率同步降压变换器,支持 PPS、PD、QC、AFC、FCP、SCP、PE、SFCP、低压直充等多种快充协议,CC/CV 模式,以及双口管理逻辑。

外围只需少量的器件,即可组成完整的高性能多快充协议双口充电解决方案。可广泛应用于USB PD双口快充车充、USB PD双口快充充电器以及USB插排等产品。

充电头网通过拆解发现,SW3516还被努比亚65W 2C1A氮化镓充电器、京东京造65W 1A1C氮化镓快充充电器、洛克65W氮化镓快充充电器、RAVPOWER 65W 1A1C氮化镓快充充电器、毕亚兹65W 2C1A氮化镓充电器等多款产品采用,此外智融的快充芯片还可用于USB PD快充移动电源、快充车充等领域。

外挂两颗锐骏半导体MOS,型号为RUH4040M2,NMOS,耐压40V,用于为接口输出同步整流降压。

锐骏RUH4040M2详细资料。充电头网了解到,采用锐骏MOS的产品还有毕亚兹65W 2C1A氮化镓充电器、京造63W USB PD三口快充充电器、倍思45W USB PD快充充电器( 1A1C)、倍思60W 2A1C USB PD快充充电器、爱否开物1A2C 65W PD氮化镓充电器等。

另一面一颗RUH4040M2特写。

降压电感外套热缩管绝缘,配合SW3516进行降压;固态电容规格为25V 220μF。

USB-A口的输出滤波固态电容规格为25V 180μF。

USB-A母座特写。

全部拆解完毕,来张全家福。

充电头网拆解总结

Baseus倍思这款120W氮化镓充电器造型上采用扁平修长ID风格,是全球首款120W氮化镓 (GaN)+碳化硅(SiC) 充电器,消息一出便引起业界高度关注。全协议、5A PPS以及高达120W的总输出功率,也让其成为在售氮化镓充电器中的性能王者。

这款充电器配备的2C1A三个接口均支持QC2.0/3.0、AFC、FCP、SCP快充协议,两个C口还具备5V/9V/12V/15V20V和5A PPS电压档位,性能一致支持盲插使用。兼容协议多,电压档位齐全,60W+30W+30W充电模式使其能满足多台设备同时快充的需求。

充电头网通过拆解发现,这款充电器内置PFC升压电路,采用安森美NCP1616作为功率因数校正控制器,消除大功率充电器对电网的污染。开关电源部分由安森美NCP13992搭配纳微氮化镓功率芯片以及次级同步整流控制器FAN4306搭配万代MOS组成,LLC架构,固定电压输出;三个接口均使用智融SW3516进行二次降压和协议识别控制输出,并且三个USB接口的输出功率由一颗MCU来实现功率智能分配。

此外PCB板正背面元器件大多注胶处理,而且还配有隔离板和散热片,增强内部稳定性和散热性能;输入输出端电容外套绝缘管,二次滤波固态电容的设置保证输出纯净。充电器内部细节讲究,整体做工扎实。

关键字: 倍思 GaN 快充 编辑:muyan 引用地址: //news.eeworld.com.cn/dygl/ic522384.html

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