前言
机乐堂推出了一款PD3.1氮化镓充电器,这款充电器型号为JR-TCG05CN,外壳采用黑色防火PC材质,并配有国标折叠插脚,支持100-240V输入。输出方面具备3C1A接口,其中USB-C1接口支持140W快充,USB-C2接口支持100W快充。双口同时使用时支持65+65W功率分配。
USB-C3接口支持30W快充,当三个USB-C接口同时使用时支持65+45+20W输出分配,满足为两台笔记本电脑同时充电,再为一台手机快充。下面充电头网就带来机乐堂这款140W多口氮化镓充电器的拆解,一起看看内部的设计和用料。
机乐堂140W氮化镓充电器开箱
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包装盒正面印有JOYROOM品牌、产品中英文名称、JR-TCG05CN型号、140W PD3.1卖点等。
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背面印有产品卖点和应用场景。
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侧面印有充电器详细规格参数。
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包装盒上参数特写,下面到产品实物展示环节再介绍。
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包装内含充电器、使用说明书以及保修卡。
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充电器采用PC防火材质黑色外壳,机身主体外壳表面磨砂工艺处理,输入端外壳亮面撞色设计。
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机身正面中心印有JOYROOM品牌和标语——Make Choice Be Simple。
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背面印有140W GaN Ultra。
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机身一侧印有充电器参数信息。
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充电器参数特写
型号:JR-TCG05CN
输入:100-240V~50/60Hz 2A
USB-C1:5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A、28V5A
USB-C2:5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A、3.3-21V5A
USB-C3:5V3A、9V3A、12V2.5A、15V2A、20V1.5A、3.3-11V3A
USB-A:4.5V5A、5V4.5A、9V3A、12V2.5A、20V1.5A
USB-C1+C2输出:65W+65W
USB-C1/C2+C3/USB-A:100W+30W
USB-C3+USB-A:15W
USB-C1+C2+C3:65W+45W+20W
USB-C1+C2+USB-A:65W+45W+18W
USB-C1/C2+C3+USB-A:100W+15W
USB-C1+C2+C3+USB1-A:65W+45W+15W
总功率:140W(Max)
制造商:深圳市耐拓能源科技有限公司
充电器通过了CCC认证。
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充电器配备可折叠国标插脚,主流设计方便用户携带。
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输出端配置3C1A四个USB接口,接口胶芯均为绿色配色。
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输出端面板还喷涂银灰色金属漆装饰,让产品看上去更有档次。
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实测充电器机身长度为73.5mm。
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宽度为73.92mm。
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厚度为31.19mm。
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产品拿在手上的大小直观感受。
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另外测得充电器净重约为305g。
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实测USB-C1口支持PD3.1、DCP充电协议。
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PDO报文显示USB-C1口还具备5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A、28V5A六组固定电压档位。
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测得USB-C2口支持FCP、SCP、AFC、QC3.0、SFCP、PE2.0、PD3.0、PPS、QC4+、DCP、SAM 2A、Apple 2.4A充电协议。
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PDO报文显示USB-C2口具备5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A五组固定电压档位,以及3.3-11V5A一组PPS电压档位。
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测得USB-C3口兼容协议和USB-C2口的相同。
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PDO报文显示USB-C3口还具备5V3A、9V3A、12V2.5A、15V2A、20V1.5A五组固定电压档位,以及3.3-11V3A一组PPS电压档位。
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最后测得USB-A口支持FCP、SCP、AFC、QC3.0、SFCP、PE+、DCP、SAM 2A、Apple 2.4A充电协议。
机乐堂140W氮化镓充电器拆解
看完了机乐堂这款140W氮化镓充电器的外观和测试,下面就进行拆解,一起看看内部的设计和用料。
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首先沿机身接缝拆开充电器外壳,内部PCBA模块采用导热胶灌封填充,折叠插脚采用导线焊接连接。
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从壳体中取出PCBA模块,外层包裹麦拉片绝缘,并粘贴铜箔屏蔽。
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PCBA模块交流输入导线焊点特写。
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焊接取下连接导线,继续进行拆解。
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PCBA模块输入端元件被导热胶填充覆盖。
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输出侧采用多块小板焊接组成。
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使用游标卡尺测得PCBA模块长度约为69.7mm。
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PCBA模块宽度约为69.3mm。
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PCBA模块厚度约为26.7mm。
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PCBA模块焊接导线连接到屏蔽铜箔。
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清理掉PCBA模块填充的导热胶,PCBA模块正面一览,在左下角为输入端,焊接保险丝,NTC热敏电阻,安规X2电容,共模电感和整流桥小板。底部为滤波电感,红色滤波电容,PFC升压电感,上方设置高压滤波电容和变压器。右上角设有滤波固态电容,右侧下方焊接降压输出小板。
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PCBA模块背面一览,上方焊接PFC控制器,PFC整流管,左下角焊接反激控制器,右侧焊接两颗同步整流管和MCU,初次级之间焊接两颗贴片Y电容和两颗光耦。
通过对PCBA模块的观察发现,机乐堂这款140W氮化镓快充采用PFC+反激开关电源架构设计,同步整流,固定电压输出。输出通过三路独立的同步降压电路,实现四口快充输出和功率自动分配功能。下面我们就从输入端开始了解整个充电器的设计和用料。
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输入端焊接保险丝,NTC热敏电阻,蓝色压敏电阻,共模电感,安规X2电容。
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输入端保险丝来自贝特电子,出料号932,规格为5A 250V。
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NTC热敏电阻丝印1.5D-11,用于抑制上电的浪涌电流。
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压敏电阻来自NDF达孚,型号10D471K,用于吸收过压浪涌。
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共模电感采用漆包线和绝缘线绕制。
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安规X2电容来自东莞成希,规格为0.33μF。
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PCBA模块侧面焊接共模电感,安规X2电容,整流桥小板,薄膜滤波电容和PFC升压电感,右侧设有蓝色Y电容和输出小板。
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另一颗共模电感采用漆包线绕制。
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第二颗安规X2电容规格为0.22μF。
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拆下整流桥小板和输出降压小板,继续进行拆解。
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两颗整流桥焊接在独立的小板上。
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小板背面没有焊接元件。
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整流桥来自PY平伟,型号TBMR810,规格为8A1000V,两颗并联连接,均摊发热,降低温升。
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薄膜滤波电容来自JURCC捷威,规格为0.47μF。
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滤波电感采用磁环绕制,外套热缩管绝缘。
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PFC控制器来自安森美,型号NCP1623,其基于创新的 Valley 同步频率折返方法。VSFF可在标称负载和轻负载条件下最大限度地提高效率,在重载时运行在临界模式,轻载运行在断续导通模式,支持谷底开通以提高效率,并且可在低开关频率下获得良好的功率因数,采用TSOT23-6封装。
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PFC开关管来自维安,型号WML25N55C4,NMOS,耐压550V,采用TO220F绝缘封装。
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82mΩ取样电阻用于检测PFC开关管电流。
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PFC升压电感使用胶带严密缠绕绝缘。
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PFC整流管来自捷捷微,型号JEER1006V,是一颗超快恢复二极管,规格为10A 600V,采用TO-277B封装。
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高压滤波电容顶部套硅胶帽绝缘,电容来自JSH万京源,规格为420V100μF。
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电源主控芯片来自安森美,型号NCP1342,是一颗高频反激准谐振初级PWM控制器,内置主动X2电容放电、支持宽范围Vcc供电、支持外接热敏电阻进行过热保护,具备多重完善的保护功能,采用SOIC-9封装。
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在高压滤波电容底部焊接两颗氮化镓开关管。
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初级侧氮化镓功率芯片采用纳微NV6123,是NV6113的散热增强版,为高频率和软开关拓扑优化,内部集成驱动器,导阻300mΩ,6*8mm QFN封装,使用两颗并联。
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为主控芯片供电的滤波电容来自昱光电子,规格为10μF100V。
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PCBA模块侧面焊接滤波固态电容和变压器。
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变压器磁芯采用绝缘胶带严密缠绕。
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亿光EL1018光耦用于PFC开关控制。
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另一颗EL1018光耦用于输出电压反馈。
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贴片Y电容来自四川特锐祥科技股份有限公司,具有体积小、重量轻等特色,非常适合应用于氮化镓快充这类高密度电源产品中。料号为TMY1221K。
特锐祥专注于被动元器件的研发、生产及销售,注册资本1亿元。旗下有自主电容品牌两类:SMD TRX及DIP TY电容器,TRX将致力于陶瓷材料的研究,以拓展更多品类的应用,为客户提供更多的解决方案。
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充电头网了解到,特锐祥贴片Y电容除了被倍思高通QC5认证100W氮化镓快充、麦多多100W氮化镓、OPPO 65W超级闪充氮化镓充电器、联想90W氮化镓快充、努比亚65W氮化镓充电器、倍思120W氮化镓+碳化硅PD快充充电器等数十款大功率充电器使用外,也可应用于海陆通、第一卫、贝尔金等品牌20W迷你快充上,性能获得客户一致认可。
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另一颗特锐祥贴片Y电容料号为TMY1152M。
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蓝色Y电容来自DGCX东莞成希。
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同步整流控制器来自华源智信,型号HY913B,是一颗数字自适应多模式同步整流控制器,无需辅助绕组供电。HY913支持DCM、CCM、PFM和QR多种工作模式,供电电压范围为3-25V,具有自适应预关闭驱动以加快关闭过渡,支持可选的最小关断时间,启动时驱动下拉,10nS关断延时,轻载时Green Mode关闭驱动等功能。驱动电压钳位8V,适配多种同步整流管。
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华源智信 HY913 资料信息。
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两颗同步整流管来自力宏微,型号LH070N120,NMOS,耐压120V,导阻7mΩ,采用DFN5*6封装。
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充电器输出端设有滤波电容和降压小板。
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两颗输出滤波电容来自JSH万京源,规格为1000μF35V。
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另一颗滤波电容规格为220μF35V。
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用于USB-C1接口的降压小板焊接同步降压控制器,同步降压开关管,VBUS开关管和USB-C母座。
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小板另一面焊接协议芯片,降压电感和滤波电容。
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同步降压控制器来自芯潭微,型号NDP1415,是一颗耐压40V的同步降压转换器,支持38V输入电压,具备恒压恒流控制,内置线损补偿,输出电压和开关频率可调节,支持突发模式,内置环路补偿和软启动,采用QFN-16封装。
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两颗同步降压开关管来自华润微,型号CRSM034N06L2,NMOS,耐压60V,导阻2.8mΩ,采用DFN5*6封装。
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磁环降压电感外套热缩管绝缘。
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输出滤波电容来自JSH万京源,规格为220μF35V。
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协议芯片来自昂宝,型号OB2623,支持PD3.1快充,支持28V输出电压和140W输出功率。芯片内置MCU,支持协议定制。芯片内部集成VBUS控制和Vconn供电,芯片内部集成CV/CC环路和电压电流DAC,支持10mV和10mA精度的电压电流调节,芯片内部集成完善的保护功能,采用QFN16封装。
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VBUS开关管来自华润微,型号CRTM063N04L,是一颗耐压40V的NMOS,导阻为4.5mΩ,采用DFN5*6封装。
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USB-C2降压小板焊接同步降压协议芯片,同步降压开关管和USB-C母座。
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小板另一面焊接降压电感和滤波电容。
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降压协议IC采用智融SW3516P,这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,参数和规格均与智融SW3516H相同。
SW3516P集成了5A 高效率同步降压变换器。支持PPS/PD/QC/AFC/FCP/SCP/PE/SFCP等多种快充协议,最大输出PD 100W,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。
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智融 SW3516P 详细资料。
充电头网通过拆解了解到,智融 SW3516P 此前还被闪极100W 3C1A氮化镓充电器、公牛67W 3C1A山峰安全快充插座、魅族PANDAER 67W 2C1A氮化镓变速箱潮充、绿联MFM认证100W二合一氮化镓充电站等产品采用,芯片性能质量获客户一致认可。
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同步降压开关管来自力宏微,型号LH042N04,NMOS,耐压40V,导阻4.2mΩ,采用DFN3*3封装。
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另一颗同步降压开关管来自力宏微,型号LH80N04,NMOS,耐压40V,导阻5.5mΩ,采用DFN3*3封装。
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磁环降压电感外套热缩管绝缘。
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输出滤波电容规格为220μF35V。
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USB-C母座采用过孔焊接固定,绿色舌片不露铜。
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USB-C3降压小板焊接同步降压协议芯片,同步降压开关管和USB-C母座。
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小板另一面焊接降压电感和滤波电容。
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降压协议IC采用智融SW3516H,用于进行降压控制和协议识别。智融SW3516H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。
SW3516H集成了5A 高效率同步降压变换器。支持PPS/PD/QC/AFC/FCP/SCP/PE/SFCP等多种快充协议,最大输出PD 100W,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。
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充电头网通过拆解发现,SW3516H还被华硕65W 2C1A氮化镓充电器、努比亚65W氘锋三口氮化镓快速充电器、雷柏65W GaN快充、绿联65W 4C口氮化镓快充充电器、联想90W闪充双口氮化镓充电器、鸿达顺120W四口2C2A快充等多款产品采用,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。
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同步降压开关管采用力宏微LH042N04。
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同步降压开关管采用力宏微LH80N04。
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磁环降压电感特写。
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滤波固态电容规格为220μF35V。
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拆下降压电感,电感底部设有VBUS开关管。
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VBUS开关管来自力宏微,型号LH3020,是一颗耐压30V的NMOS,导阻为8mΩ,采用DFN3*3封装。
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USB-A接口小板正面焊接USB-A母座。
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小板背面焊接一颗TVS二极管。
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USB-A母座采用绿色胶芯,前端设有辅助触点。
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用于功率自动分配的MCU来自芯海科技,型号CSU38F20,是一个带LED驱动和12-bit ADC的8位宽电压Flash MCU,内置16K字节Flash程序存储器,集成8COM×7SEG LED驱动、UART接口、I2C接口,适用于个人护理、电子烟、电池管理、消防标志灯等领域,采用QFN20封装。
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全部拆解一览,来张全家福。
充电头网拆解总结
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最后附上机乐堂140W氮化镓充电器核心元器件清单,方便大家查阅。
机乐堂这款氮化镓充电器为黑色方形设计,配有国标折叠插脚,便于日常携带与收纳。充电器具备3C1A接口,USB-C1接口支持140W输出,USB-C2接口支持100W输出,其余两个接口也支持快充,并支持功率自动分配,满足笔记本电脑,手机等多个设备同时充电使用。
充电头网通过拆解了解到,这款充电器内部采用PFC+反激开关电源架构,使用安森美NCP1623+NCP1342芯片,搭配华源智信HY913B同步整流控制器,固定电压输出。其中PFC开关管来自维安,PFC整流管来自捷捷微,采用两颗纳微NV6123氮化镓功率芯片作为反激开关管。
充电器输出采用三路独立的降压电路,其中USB-C1接口支持140W输出,使用昂宝OB2623搭配芯潭微NDP1415同步降压控制器,搭配使用华润微开关管。USB-C2接口采用智融SW3516P降压协议芯片,USB-C3接口采用智融SW3516H降压协议芯片,搭配使用力宏微开关管。
充电器高压滤波电容和固态滤波电容均来自万京源,PCBA模块采用导热胶灌封提升散热性能,并包裹铜箔屏蔽,PCBA模块开槽插入麦拉片绝缘,高压电解电容也设有硅胶帽绝缘,内部做工扎实,用料可靠。
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