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全新設計,突破體積極限,倍思65W GaN3 Pro氮化鎵充電器拆解

2021-10-14

倍思是行業中率先入局氮化鎵快充充電器的品牌之一,截止目前已經推出了45W、65W、100W、120W等多個功率級別的十余款氮化鎵快充電源產品,形成了豐富的產品線,同時也獲得了市場和消費者的認可。


近期,倍思65W功率級再度迎來一款新產品倍思GaN3 Pro 65W氮化鎵充電器,這款充電器延續了上一代65W氮化鎵快充的接口配置,依然配備了2C1A,同時也保留了優良的快充協議兼容性。


不同之處在于,內置了全新的電源方案以及全新的結構布局,0.88W/cm3的功率密度,在65W三口充電器中十分少見,這也讓整個充電器的體積更加小巧,更易于攜帶;同時,充電器在大功率輸出時的升溫表現,也得到優化。


前不久充電頭網已經對這款充電器進行了詳細的評測,今天繼續為大家分享其拆解。


一、倍思65W GaN3 Pro快充外觀

     

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包裝方面,采用灰色外殼,正面印著產品的外觀圖片,左上角為Baseus的品牌logo,下方是充電器的名稱。

       

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背面為產品的使用場景圖和詳細的廠商信息。

       

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包裝盒里除了充電器之外,還附贈了一條充電線;充電器使用靜電防塵袋包裹。

       

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附贈的的這條充電線為USB-C to USB-C規格,使用束線帶捆扎。

       

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使用ChargerLAB POWER-Z KM001C檢測,顯示該線纜帶有E-Marker芯片,電力傳輸能力為20V5A,支持最大100W快充。

       

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倍思65W GaN3 Pro快充充電器有黑白兩種配色,充電頭網此次拿到的是黑色版本。外觀方面對上一代產品有所延續,折疊插腳設計,外殼正面居中印著Baseue字樣。輸出端為兩個USB-C接口和一個USB-A接口;角落處設有一顆LED狀態指示燈。

       

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折疊插腳對于經常出差的用戶來說很有必要,能夠有效避免金屬插腳刮傷背包內的其他物品。

       

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這款充電輸出端的三個接口均采用橙色膠芯。

       

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插腳側的參數信息顯示,充電名稱為GaN 3 Pro氮化鎵快充充電器,輸入支持100-240V 50/60Hz 1.5A,C1和C2接口均支持5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A;A口輸出支持5V3A、5V4.5A、9V2A、12V3A、20V 3A輸出;C1+C2輸出:45W+20W;C1+A輸出:45W+18W;C2+A輸出:15W;C1+C2+A輸出:45+15W。

       

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充電器側面印有65W字樣,產品型號:CCGAN65C3。

       

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得益于全新電源方案和電路設計,倍思這款65W三口氮化鎵快充充電器拿在手上更加小巧輕便。

       

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倍思65W GaN 3 Pro氮化鎵快充充電器的體積不到蘋果原裝61W快充的一半。

       

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實測充電器的長度約為63.4mm。

       

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寬度約為31.8mm。

       

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厚度約為36.3mm。

       

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充電器凈重約為117g。

       

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在通上電源,淡藍色的指示燈會亮起。

       

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使用ChargerLAB POWER-Z KT002檢測輸出協議,結果顯示A口輸出支持Apple 2.4A、Samsung 5V2A、DCP協議,以及QC2.0/3.0、AFC、FCP、SCP、PE2.0等多種快充協議。

       

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USB-C1接口方面,除了A口支持的所有快充協議外,還兼容QC4+、PD3.0 PPS快充協議,最大功率為65W。

       

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USB-C1口的PDO報文顯示,支持5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A五組固定電壓檔位以及3.3-11V 5A的PPS電壓檔位。

       

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USB-C2接口的輸出協議與USB-C1接口完全一致。

       

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USB-C2接口的PDO報文同樣與USB-C2接口保持一致。


二、倍思65W GaN3 Pro快充拆解

       

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從充電器的插腳側打開外殼,取出內部的電源模塊。

       

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整個電源模塊的外圍使用麥拉片包裹絕緣,并加裝了大面積的黃銅散熱片,起到均勻散熱的效果,輸入端的PCB板上涂上了導熱膠。 

             

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整個電源模塊的長度約為58.7mm。

       

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寬度約為32.1mm。

       

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厚度約為27.8mm。

       

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拆除電源模塊外圍的絕緣板和散熱片,可見正面的電容、電感、變壓器等插件元器件。這套電源模塊內部使用了多塊PCB板組合的結構,提高了空間利用率,實現了更高的密度。

       

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輸入端的小板上設有兩顆整流橋。

       

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側面的PCB板橫跨初級側和次級側,是電源模塊的控制電路。

       

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輸出端的三個接口用一塊小PCB板焊接,這塊PCB板上同時還布局了二次降壓電路,USB-A接口上方設有一塊導電布。

       

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主PCB板背面一覽。經過充電頭網的觀察分析發現,這套電源模塊采用了高頻QR反激拓撲的開關電源架構,AC-DC電源輸出固定電壓,再由多路獨立降壓協議芯片控制接口輸出。

      

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拆下輸入端小板。

       

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兩個整流橋來自紐航。

       

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PCB板背面是一顆安規X電容、一顆共模電感和一顆浪涌抑制電阻。

       

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來自東莞成希的安規X電容,容量0.22μF。

       

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浪涌抑制電阻,用于抑制上電浪涌沖擊。

       

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輸入濾波一共采用了四顆高壓電解電容,其中兩顆來自永銘的KCX系列,規格均為400V 27μF。


充電頭網了解到,憑借小體積的特點,永銘KCX系列電解電容還被公牛65W氮化鎵快充、飛利浦65W氮化鎵快充插座、摩米士65W 2C1A氮化鎵快充充電器、柚比30W 1A1C氮化鎵快充充電器、京造65W 1A1C氮化鎵快充充電器、努比亞65W 2C1A氘鋒氮化鎵快充等產品采用,獲得客戶一致認可。

       

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另外兩顆電解電容來自JSH萬京源,規格均為400V 39μF。

       

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PWM芯片供電電容來自永銘,規格50V 10μF。

       

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將側面的PCB板拆下,背面大面積露銅散熱。

       

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PCB板內側布局了AC-DC控制電路。

       

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開關電源主控芯片采用茂睿芯MK2697,這是專為PD/快充應用優化的QR PWM控制器。該控制器寬VCC工作電壓范圍(9V-90V) 可以使其覆蓋PD/PPS從3.3V-23V的輸出范圍而不需要使用額外的輔助繞組或者線性降壓電路。


MK2697采用了茂睿芯自主知識產權的驅動技術,同步優化初級和次級功率管電壓應力。高達200kHz的工作頻率,支持高頻小體積的PD快充電源設計。


MK2697A提供了全面的保護功能,有輸出OVP,OPP,VCC OVP,BROWN-IN/OUT,還提供了副邊SR短路保護, PIN腳OPEN/SHORT保護等。

   

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充電頭網拆解了解到,采用茂睿芯快充方案的還有華科生迷你33W快充、倍思20W 1A1C快充充電器、愛莎瓦特65W 2A1C氮化鎵快充、air-J 18W 1A1C快充充電器、歐派奇65W 2C1A超級硅快充、華科生迷你30W氮化鎵快充等產品采用。

       

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氮化鎵芯片來自納微半導體,型號NV6123。這顆芯片是NV6113的散熱增強版,為高頻率和軟開關拓撲優化,內部集成驅動器,導阻300mΩ,6*8mm QFN封裝。

               

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納微NV6123詳細規格資料。充電頭網了解到,采用該芯片的產品還有倍思65W雙C口氮化鎵快充充電器。

                

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同步整流MOS為力宏微LH062N100。

       

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初級和次級之間設有一顆特銳祥的貼片Y電容,用于輸出抗干擾。該產品具有體積小、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。


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電容除了被貝爾金、安克、QCY、聲麗、麥多多、OPPO、聯想、努比亞、倍思、海陸通、第一衛等品牌的數十款快充產品使用,此外還被伊戈爾40W LED驅動電源、長虹42英寸智能網絡電視42P3F內置電源、卓飛航45W氮化鎵超快墻充等產品使用,性能獲得客戶一致認可。

       

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與Y電容并排設置的一顆CT1019光耦,用于輸出電壓反饋。

       

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同步整流輸出濾波電容來自永銘,規格為25V 560μF。

      

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此外,在主PCB板上還設有一顆萬京源的固態電容,規格25V 330μF。

       

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主PCB板正面一覽。

       

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在主PCB板背面同樣設有一顆特銳祥的貼片Y電容。

       

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在主PCB板靠近輸出端的角落設有兩顆MOS管,用于一路降壓輸出,其中一顆來自力宏微,另一個品牌未知。

       

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旁邊還有一路相同配置的降壓電路。

       

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角落里的LED電源指示燈。

       

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輸出端小板上設有三個接口以及兩顆固態濾波電容。  

             

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PCB板背面主要是一顆降壓芯片、一顆單片機以及一顆VBUS開關管。

       

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正面的降壓芯片采用的是智融SW3516H,負責USB-C2接口和USB-A接口的降壓控制和協議識別。這是一款高集成度的多快充協議雙口充電芯片,支持A+C口任意口快充輸出,支持雙口獨立限流。

 

SW3516H集成了5A 高效率同步降壓變換器。支持PPS/PD/QC/AFC/FCP/SCP/PE/SFCP等多種快充協議,最大輸出PD 100W,CC/CV模式,以及雙口管理邏輯。外圍只需少量的器件,即可組成完整的高性能多快充協議雙口充電解決方案。 

       

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充電頭網通過拆解發現,智融SW3516H還被華碩65W 2C1A氮化鎵充電器、努比亞65W氘鋒三口氮化鎵快速充電器、雷柏65W GaN快充、綠聯65W 4C口氮化鎵快充充電器、聯想90W閃充雙口氮化鎵充電器、鴻達順120W四口2C2A快充等多款產品采用,此外智融的快充芯片還可用于USB PD快充移動電源、快充車充等領域。

       

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背面這顆二次降壓芯片同樣采用的是智融SW3516H,負責USB-C1接口的降壓控制和協議識別。

       

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兩顆磁環電感,分別用于兩路降壓。

       

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兩顆來自萬京源的固態電容,規格均為25V220μF,分別用于兩路降壓的輸出濾波。

       

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外置的無標單片機,用于三個接口的輸出功率智能分配。

       

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力宏微的VBUS開關管。

       

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導電布特寫。

       

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倍思65W GaN 3 Pro氮化鎵快充充電器全部拆解完畢。


充電頭網拆解總結


目前,倍思已經針對65W 2C1A快充系列推出三款氮化鎵充電器,而作為該系列的第三代產品,倍思65W GaN 3 Pro氮化鎵快充充電器在外觀和兼容性能方面都對前兩代產品有所延續,同時在體積方案有所突破,實現了更高的功率密度,便攜性相對來說會更好。


充電器的內部基于市場主流的高頻QR反激拓撲架構開發,AC-DC部分采用的是茂睿芯氮化鎵控制芯片方案,搭配了納微半導體的GaNFast氮化鎵功率芯片;二次降壓部分選用了兩顆智融的明星方案SW3516H,兩路獨立降壓,從而實現單C口盲插輸出65W、多口功率智能分配。



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