前言
酷态科最近新推出了一款PD3.1 140W快充产品——酷态科15号充电器,其采用3C1A接口配置,其中两个USB-C接口均支持140W输出功率,并支持功率智能分配,单个充电器就能够满足笔记本电脑,手机,平板电脑等产品用电需求。
酷态科15号充电器采用银色和黑色外壳设计,指示充电器的输出接口区域。充电器设有折叠插脚,便于日常携带收纳。随充电器还附赠一条1.5米长6A数据线,支持240W快充,满足小米手机用户的快充需求。下面充电头网就带来酷态科15号充电器的拆解,一起看看内部的设计和用料。
酷态科15号充电器开箱
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包装盒延续酷态科此前推出的新款移动电源相同风格设计,正面印有产品名称、外观以及配线和GaN3标识,右侧蓝色区域还印有Powered by CUKTECH。
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包装内含酷态科15号充电器、数据线以及使用说明书。
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附带数据线是USB-C to USB-C线,线头外壳磨砂方便插拔,并且还设计有CUKTECH品牌和6A字样,表明线材可过6A大电流,满足小米用户的快充需求。
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实测数据线长度约为1.5米。
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使用ChargerLAB POWER-Z KM003C测得线缆带有E-Marker芯片,并且充电性能方面还支持USB PD3.1 240W快充,数据传输能力为USB 2.0。
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酷态科15号充电器在外观方面延续了银灰、蓝、黑三色设计语言,而机身也做得比较小,整体看去很精美时尚。
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机身两部分外壳间设有蓝色环,黑色外壳做了凹凸条纹设计,进一步提升了产品辨识度和持握手感。
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机身正面印有CUKTECH品牌、140W GaN以及15字样。
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侧面外壳印有酷态科15号充电器的详细规格参数。
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酷态科15号充电器参数特写
型号:AD1404U
输入:110-240V~50/60Hz 2A
单口输出:
C1/C2:5V3A、9V3A、11V6.1A、12V3A、15V3A、20V6A、28V5A 140W Max
C3/A:5V2.4A、9V2A、12V1.5A、11V3A 33W Max
多口输出:
C1+C2:100W+33W或65W+45W
C1/C2+C3/A:100W+33W
C3+A:5V4A
C1+C2+C3/A:65W+45W+5V1.5A或45W+33W+33W
C1/C2+(C3+A):100W+5V3A
C1+C2+(C3+A):65W+45W+5V1.5A或45W+33W+5V3A
制造商:南京酷科电子科技有限公司
产品通过了CCC认证。
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同一侧配备可折叠国标插脚,方便携带。
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此外插脚处外壳两侧加入双翼设计,提升使用时的稳定性。
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输出端配置3C1A四个USB接口,并且接口旁分别有C1、C2、C3、USB-A字样,方便用户区别使用。
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实测酷态科15号充电器机身长度为79.63mm。
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宽度为65.37mm。
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厚度为32.22mm。通过三围算的酷态科15号充电器体积约为167.72cm³,功率密度约为0.83W/cm³。
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和苹果140W氮化镓充电器对比,酷态科15号充电器体积优势明显。
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产品拿在手上的大小直观感受。
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另外测得酷态科15号充电器净重约为335g。
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使用ChargerLAB POWER-Z KM003C测得充电器C1口支持FCP、AFC、QC3.0/5、PD3.1、PPS、DCP、Apple 2.4A充电协议。
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PDO报文显示C1口还具备5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A、28V5A六组固定电压档位,以及5-11V5A、5-20V3A两组PPS电压档位。
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测得C2口兼容协议和C1口的相同。
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此外PDO报文也一样,即C1和C2口单口输出性能一样,支持功率盲插。
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测得C3口支持FCP、AFC、QC2.0/4+、PD3.0、PPS、DCP、Apple 2.4A充电协议。
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PDO报文显示C3口还具备5V2.4A、9V2A、12V1.5A三组固定电压档位,以及5-11V3A一组PPS电压档位。
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测得USB-A口支持UFCS、FCP、AFC、QC3.0、DCP充电协议。
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测得UFCS快充具备5-11V3A一组电压档位。
酷态科15号充电器拆解
看完了酷态科15号充电器的开箱和测试,下面就进行拆解,一起来看看内部的设计和用料。
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首先沿外壳接缝拆开酷态科15号充电器外壳。
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内部PCBA模块为灌封工艺,使用导热胶填充,能够提升充电器的散热性能和耐候性以及机械强度。
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输出侧焊接降压小板。
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从另一半壳体中取出PCBA模块。
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电源输入线套密封胶圈密封。
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在灌封胶内部设有铝制散热片。
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散热片与PCBA模块之间设有黑色麦拉片绝缘。
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使用游标卡尺测得PCBA模块长度约为74.4mm。
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PCBA模块宽度约为58.2mm。
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PCBA模块厚度约为28.1mm。
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拆下PCBA模块正反面的散热片,内部也使用导热胶灌封填充。
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清理掉PCBA模块正反面的灌封胶,PCBA模块正面一览,上方焊接输入滤波小板,下方焊接滤波电感,高压滤波电容和PFC升压电感,底部焊接变压器,谐振电感和谐振电容。左侧焊接输出降压小板,左下角焊接输出滤波电容。
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PCBA模块背面一览,右侧焊接PFC开关管和整流管,右上方焊接两颗LLC开关管,左侧焊接贴片Y电容,反馈光耦和一颗二合一控制器,右侧焊接同步整流控制器和同步整流管。
通过对PCBA模块正反面的观察发现,酷态科15号充电器采用PFC+LLC+SR开关电源架构设计,PFC进行功率因数校正,LLC开关电源同步整流,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各个器件的信息。
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PCBA模块侧面一览,右侧焊接整流桥,保险丝,EMI滤波电路小板,高压滤波电容,谐振电容和谐振电感。中间一颗高压滤波电容缠绕胶带绝缘。
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输入端保险丝来自贝特电子,出料号936,规格为4A 250V。
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侧面焊接整流桥和滤波电容。
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EMI滤波电路小板上焊接NTC热敏电阻,共模电感和安规X2电容。
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小板背面没有焊接元件。
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绿色NTC热敏电阻用于抑制充电器上电的浪涌电流。
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共模电感采用漆包线和绝缘线绕制,底部焊接绝缘支架。
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安规X2电容来自威迪电子,容量为0.33μF。
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滤波电感使用磁环绕制,底部设有电木板绝缘。
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整流桥来自扬杰电子,型号D6UB100,规格为6A1000V。
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三颗薄膜滤波电容来自六和电子,规格相同均为1μF450V。
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滤波电感外套热缩管绝缘,底部设有绝缘支架。
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酷态科15号充电器内部PFC+LLC二合一控制器来自矽力杰,丝印GGNFGZ。
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为二合一控制器供电的滤波电容来自东佳,规格为25V47μF。
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PFC开关管来自英诺赛科,型号INN700TK190B,是一颗耐压700V的增强型氮化镓开关管,导阻190mΩ,采用TO252封装。
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100mΩ取样电阻用于检测PFC级电流。
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PFC升压电感磁芯采用胶带缠绕绝缘。
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ES5J快恢复二极管用于PFC整流。
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GS5M二极管用于PFC旁路。
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三颗高压滤波电容来自东佳,规格为420V27μF,总容量为81μF。
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LLC开关管来自英诺赛科,型号INN700TK350B,是一颗耐压700V的增强型氮化镓开关管,导阻350mΩ,采用TO252封装。
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谐振电容来自厦门法拉电子,规格为0.022μF630V。
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侧面焊接输出滤波电容,LLC变压器和谐振电感。
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谐振电感特写,磁芯采用胶带缠绕绝缘。
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变压器次级采用多层绝缘线绕制,整体采用胶带严密缠绕绝缘。
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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TMY1331K。
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,还应用于海陆通、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TMY1221K。
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奥伦德 OR 1008光耦用于输出电压反馈。
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输出同步整流芯片来自MPS,型号MP6924A,是一颗LLC同步整流控制器,MP6924A内部集成了两个同步整流控制器,分别用于LLC两个次级线圈输出的整流应用,适用于LLC转换器同步整流应用。可以节省一颗控制器,精简次级电路设计,并具有更强的抗干扰度和快速关断功能,可兼容CCM/DCM模式。同时支持4.2-35V宽范围工作电压,可以适用于USB PD3.1快充140W电源设计。
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同步整流管来自真茂佳,型号ZMS070N10N,NMOS,耐压100V,导阻6.5mΩ,采用DFN5*6封装。
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输出端焊接降压小板和滤波固态电容。
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输出滤波电容来自东佳,为VX系列125℃固态电容,规格为35V680μF。
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输出降压小板特写,正面焊接USB-C和USB-A母座,降压电感和滤波电容。
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降压小板背面焊接两颗降压协议芯片,协议芯片,同步降压开关管和对应各个接口的VBUS开关管。USB-C母座采用过孔焊接固定,牢固耐用。
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USB-C1和USB-C2快充接口的协议芯片来自南芯科技,型号SC9712A,是一款高度集成的双端口快充SoC芯片,支持多种快充协议。SC9712A整合了36V高效同步降压控制器,具有最大7A输出电流,并具有可配置80k~600kHz的开关频率,还配备了一组Type C接口和2个DPDM快充协议控制接口,可以最大程度地减少了外部元件,实现了双USB端口(1C1A,Type C+ USB A)的快速充电功能,为便携设备,如电脑、平板电脑和手机等提供高达140W的充电功率。
SC9712A的Type C端口是DFP端口,支持Type C协议和USB PD 2.0/3.0/3.1协议。其DPDM接口还可以支持Apple 2.4A/BC1.2/DCP/HVDCP/FCP/SCP/UFCS等快速充电协议。另外,南芯SC9712A成功通过了UFCS融合快速充电功能认证,证书编号0302347160790R0M-UFCS00042。
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南芯科技 SC9712A 资料信息。
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同步降压开关管来自万国,型号AONS66406,NMOS,耐压40V,导阻5mΩ,采用DFN5*6封装。
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一颗同步开关管来自威兆半导体,型号VS4610AE,是一颗耐压40V的NMOS,导阻为6.8mΩ,采用PDFN3333封装。
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威兆半导体 VS4610AE 资料信息。
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降压电感采用磁环绕制。
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VBUS开关管同样采用威兆半导体VS4610AE。
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另一路同样采用南芯科技 SC9712A SOC芯片。
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同步降压开关管采用万国 AONS66406。
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另一颗同步降压开关管同样来自威兆半导体,型号VS4610AE。
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降压电感采用磁环绕制。
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VBUS开关管同样采用威兆半导体VS4610AE。
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两个快充USB-C口采用蓝色胶芯,过孔焊接固定。
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两颗滤波电容来自东佳,规格为35V100μF,分别对应两个接口。
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另一颗协议芯片来自南芯科技,型号SC2153A,是一颗支持PD和DP/DM快充协议的控制器,内部集成反馈环路,支持最新的Type-C和PD3.0标准,同时还支持使用DP/DM接口的专有快充协议,适用于各类适配器应用。
SC2153A内部集成了32位高性能MCU内核,集成24kB单次编程存储器和2kB RAM。该控制器针对各类快充协议集成了USB PD物理层、Type-C检测、DP/DM快充协议物理层,VCONN供电。芯片支持丰富全面的保护功能,采用QFN4*4-16封装。
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南芯科技 SC2153A 资料信息。
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用于降压输出的同步整流降压控制器来自英集芯,型号为IP6550,是一款支持36V输入的同步降压控制器,内置NMOS管驱动,外置两个MOS管进行高效同步整流降压。IP6550通过反馈引脚调节输出电压。开关频率135KHz,输入端耐压48V,内置完善的保护功能。英集芯IP6550采用3*3mm QFN16封装,可实现简化的同步降压转换电路设计。
IP6550可用于车载充电器、多口适配器、智能插排、支持USB-C接口的插排以及行车记录仪应用。同步整流降压具有高转换效率,高输出电流可用于多口5V输出,搭配PD协议芯片可实现宽范围电压调节,满足USB PD3.1的应用。
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英集芯 IP6550 资料信息。
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两颗同步降压开关管采用威兆半导体 VS4610AE。
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降压电感采用磁环绕制。
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输出滤波电容来自东佳,KS系列固态电容,规格为16V220μF。
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输出VBUS开关管来自威兆半导体,型号VS3618AE,是一颗耐压30V的NMOS,导阻6.4mΩ,采用PDFN3333封装。
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威兆半导体 VS3618AE 详细资料。
充电头网通过拆解了解到,采用威兆VS3618AE的产品还有华为27W超级快充无线车充、小米无线车充、小米无线充电宝、坚果饼式无线充电座、魅族无线充电器无线充电产品以及小米65W USB PD快充充电器、紫米10000mAh USB PD快充移动电源移动电源和充电器等,威兆MOS的产品性能也获得众多知名品牌认可。
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USB-C母座采用过孔焊接固定,黑色胶芯不露铜。
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USB-A母座采用黑色胶芯。
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一颗芯片丝印2258P,采用SOT23-6封装。
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在PCB上还焊接一颗降压芯片,来自杰华特,丝印JWBHJ,实际型号为JW5026,是一颗40V耐压,1A输出电流,工作频率为1.1MHz的同步降压转换器,芯片内部集成开关管,采用SOT23-6封装。
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杰华特 JW5026 资料信息。
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降压电感特写。
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全部拆解一览,来张全家福。
充电头网拆解总结
酷态科15号充电器采用银色和黑色外壳设计,输出接口设在黑色区域,方便辨认。充电器设有3C1A接口,其中两个USB-C接口均支持140W快充输出,使用蓝色胶芯表示支持140W快充。充电器配有折叠插脚,方便日常携带收纳。同时还附赠一条1.5米长240W数据线,支持6A快充,适配笔记本电脑,手机,平板电脑充电使用需求。
充电头网通过拆解了解到,酷态科15号充电器PCBA模包裹散热片,并灌封导热胶填充,提升充电器的散热性能和耐候性。充电器内部采用PFC+LLC+SR架构,使用一颗矽力杰二合一控制器搭配英诺赛科氮化镓开关管。
两路140W USB-C 输出采用南芯SC9712A快充SOC芯片,芯片内部集成协议芯片和同步降压控制器,USB-C3和USB-A口采用南芯SC2153A协议芯片搭配英集芯IP6550同步降压控制器。内部高压滤波电容和输出固态电容全部来自东佳。PCBA模块由多块小板组合焊接,提升空间利用率,内部采用知名品牌元件,做工扎实可靠。
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