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拆解報告:立創普65W 2C1A氮化鎵充電器

2022-07-07

65W多口充電器通常都具備兩個USB-C口和一個USB-A口,能夠滿足絕大多數場合的充電需求,得益于USB-C的通用性,一個充電器能夠為筆記本和手機充電,深受用戶青睞。充電頭網拿到了立創普推出的一款2C1A三口65W氮化鎵充電器,兩個USB-C口支持功率盲插,并支持智能功率分配,非常實用。

 
下面充電頭網就對立創普這款3口65W充電器進行拆解,看看內部使用了哪家的方案組合。
 

立創普65W氮化鎵充電器外觀

 

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充電器采用PC材質白色外殼,表面磨砂抗指紋,整體風格簡約。
 

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機身正面印有LETRON品牌和65W字樣,表明充電器支持最大65W快充。
 

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輸入端外殼上印有充電器參數
型號:LC-A301
輸入:100-240V~50/60HZ 1.5A Max
單口輸出:
USB-C1/C2:5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A、5-20V3A
USB-A:5V3A、9V3A、12V3A
雙口輸出:
USB-C1+USB-C2:45W+18W(63W Max)
USB-C1+USB-A:45W+18W(63W Max)
USB-C2+USB-A:5V3A(15W Max)
三口輸出:
USB-C1+(USB-C2+USB-A):45W+15W
制造商:深圳市立創普電源技術有限公司
充電器已經通過了CCC認證。
 

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充電器配備可折疊國標插腳,攜帶方便且不會刮傷包里其它設備。
 

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另一端設有2C1A三個USB接口,均為紅色膠芯,接口旁還印有區別標識方便使用。
 

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測得充電器機身高度為52.59mm。
 

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寬度為53.66mm。
 

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厚度為28.1mm。
 

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和蘋果61W充電器對比,體積優勢明顯。
 

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拿在手上的大小直觀感受。
 

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充電器凈重約為111g。
 

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使用ChargerLAB POWER-Z KT002測得USB-C1口支持Apple 2.4A、Samsung 5V2A、DCP協議,以及QC2.0/3.0、AFC、FCP、PD3.0、PPS快充協議。
 

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此外PDO報文顯示C1口還具備5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A五組固定電壓檔位,以及3.3-21V3A一組PPS電壓檔位。
 

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測得USB-C2口支持QC2.0/3.0、AFC、FCP、SCP、PD3.0、PPS快充協議。
 

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并且具備5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A五組固定電壓檔位,以及3.3-21V3A一組PPS電壓檔位。
 

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最后測得USB-A口支持QC2.0/3.0、AFC、FCP、SCP快充協議。
 

立創普65W氮化鎵充電器拆解

 
對立創普65W氮化鎵充電器有了基本了解后,下面繼續對其進行拆解,看看用料做工如何。
 

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沿外殼接縫拆開充電器,插腳采用塑料板固定,通過金屬彈片連接到PCB供電。
 

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抽出充電器PCBA模塊,PCBA模塊通過導熱墊粘貼兩片PCB用于散熱。
 

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充電器PCBA模塊背面粘貼的PCB特寫,單面覆銅,起到屏蔽和散熱作用。
 

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另一面也粘貼PCB用于散熱,側面變壓器位置還貼有導熱墊。
 

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使用游標卡尺測得PCBA長度約為48.16mm。
 

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PCBA模塊寬度為48.72mm。
 

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PCBA模塊厚度為24.17mm。
 

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充電器PCBA模塊輸入端焊接一塊小板,小板上焊接保險絲和EMI電路。
 

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次級側垂直焊接USB-C輸出母座小板,并在小板上焊接降壓電路小板。
 

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PCBA模塊正面一覽,變壓器采用黃色膠帶包裹絕緣,上方和右側是高壓濾波電容,右側小板上焊接保險絲和EMI濾波電路。下方小板上焊接二次降壓電路。
 

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PCBA模塊背面焊接整流橋,合封氮化鎵芯片,反饋光耦和同步整流電路。初次級之間鏤空開槽插入麥拉片加強絕緣。這款充電器采用反激開關電源設計,固定電壓輸出,輸出電壓通過兩路獨立的降壓芯片,由協議芯片根據負載需求,調節輸出電壓,下面我們就從輸入端開始了解各個元器件的信息。
 

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充電器PCBA模塊上垂直焊接一塊小板,用于連接插腳供電。
 

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輸入端垂直焊接的小板上焊接保險絲,安規X2電容和共模電感。
 

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小板背面沒有元件,兩片大面積觸點用于輸入取電。
 

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輸入延時保險絲來自貝特電子,出料號932,規格為3.15A 250V。
 

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灰色安規X2電容特寫。
 

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共模電感采用漆包線和絕緣線繞制,外套熱縮管絕緣。
 

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輸入端整流橋來自晶導微,型號ULBF810,是一顆8A電流,耐壓1000V的整流橋,具有高浪涌電流能力。
 

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高壓濾波電容來自永銘,KCX系列小體積快充電容,規格為22μF 400V,5顆并聯,總容量為110μF。
 

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差模電感外套熱縮管絕緣。
 

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初級主控芯片內部集成氮化鎵開關管,芯片絲印EGL8 SKD1399D1,來自Elevation Semiconductor,提供集成GaN的合封芯片。芯片實際型號為HL9550,內置170mΩ氮化鎵開關管以及多模式PWM控制器,集成高壓啟動,降低待機功率,外圍元件精簡。
 

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HL9550采用DFN5*6封裝,獨特的焊盤設計將功率走線和控制走線分開,降低快充設計布線難度。芯片具有不同開關頻率和模式可選,滿足多種場合應用。
 

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三顆0.56Ω 1206封裝電阻并聯,用于檢測初級電流,左側RCD吸收電路用于吸收變壓器初級繞組的漏感能量。
 

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為HL9550供電的電解電容,來自AiSHi,規格為50V 10μF。
 

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變壓器采用絕緣膠帶嚴密纏繞,輸出采用多層絕緣線,采用ATQ2417磁芯。
 

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貼片Y電容來自四川特銳祥科技股份有限公司,型號TMY1471K,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。
 

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另一顆貼片Y電容同樣來自特銳祥,規格相同。
 

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同步整流控制器來自華源半導體,絲印903A,實際型號為HY903,是一顆數字多模式同步整流控制器,支持低側應用,無需輔助線圈供電,芯片支持DCM,CCM和QR工作模式,支持3-25V輸出電壓范圍,滿足USB PD快充應用。
 
HY903內置的驅動器具有高電流驅動能力,可搭配低導阻的同步整流管獲得更低的損耗。柵極驅動器鉗位電壓為8V,適配多種同步整流管。高集成度多功能的設計降低了成本,并優化了用戶體驗。
 

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充電頭網通過拆解了解到,該芯片已經被綠聯65W 2C1A快充充電器、LETRON 45W 1A1C雙口快充充電器、魅族手機30W充電器等產品采用,獲得市場認可。
 

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同步整流管來自長晶科技,型號為CJAC80SN10,是一顆耐壓100V的NMOS,導阻為6.2mΩ,采用PDFN5*6封裝。
 

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輸出側兩個USB-C母座焊接在小板上,小板上方是一條PCB板,上面焊接兩路降壓電路,分別用于三個接口的降壓輸出。在小板之間的空間內是降壓電感與濾波電容,并大量打膠固定。
 

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兩顆濾波電容來自豐賓,PM系列貼片固態電容,規格為270μF 25V,兩顆并聯用于同步整流輸出濾波。
 

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USB-C1母座小板特寫,正面焊接USB-C母座。
 

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小板背面焊接一顆協議芯片。
 

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USB C1協議芯片采用云矽半導體XPD737,這款芯片已經通過了USB PD3.0認證,TID:3479。支持QC2.0/3.0/3.0+、AFC、FCP、SCP、HVSCP、PD和PPS等主流快充協議外,還支持小米CHARGE TURBO 27W協議,華為10V高壓SCP協議。
 
XPD737內部集成 10mΩ VBUS 通路管,并且集成10mΩ電流檢測電阻,支持完善的保護功能,降低外圍元件數量,同時支持云矽半導體私有的XPD-LINK通訊,支持多顆協同使用,滿足多口充電器應用,從而簡化電路,降低成本。
 

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充電頭網拆解了解到,云矽半導體XPD系列快充協議芯片已被公牛,貝爾金,聯想,諾基亞,飛利浦,傲基,倍思,品勝,摩米士等多個品牌的數十款產品采用,抓住20W PD快充風口,富滿集團云矽半導體單月PD協議芯片銷量突破千萬顆。
 

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USB-C2母座小板特寫,正面焊接USB-C母座和一顆VBUS開關管。
 

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背面焊接一顆協議芯片和電流檢測電阻。
 

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USB-C2和USB-A口的協議芯片采用云矽半導體XPD767,這款芯片已經通過了USB PD3.0認證,TID:3479。支持QC2.0/3.0/3.0+、AFC、FCP、SCP、HVSCP、PD和PPS等快充協議,內部集成 10mΩ VBUS 通路功率開關管,并且集成10mΩ電流檢測電阻,支持完善的保護功能,節省外圍元件數量,簡化電路,降低成本,具有TSSOP-20和QFN20封裝。
 
其中XPD767內部集成的VBUS管和檢流電阻用于USB-C2口輸出,外置的VBUS開關管和電流取樣電阻用于USB-A口過流保護和輸出控制。
 

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云矽半導體XPD767資料信息。
 

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絲印3009N的MOS管,用于USB-A口輸出控制。
 

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降壓小板兩側焊接兩顆磁環電感,兩顆固態電容用于兩路降壓輸出,正面還焊接一顆同步降壓控制器。
 

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小板背面焊接兩對MOS管用于兩路同步降壓輸出,背面還焊接一顆同步降壓轉換器。由于兩路同步降壓電路完全相同,節省篇幅選取一路進行介紹。
 

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用于降壓的同步開關管,來自泰德,型號為TDM3536,是一顆耐壓30V的NMOS,導阻3.3mΩ,采用PPAK3*3-8封裝。
 

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降壓電感外包熱縮管絕緣,打膠固定和散熱。
 

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輸出濾波固態電容來自豐賓,規格為100μF 25V。
 

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USB-C1接口特寫,橙色膠芯過孔焊接。
 

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USB-C2接口特寫,橙色膠芯過孔焊接。
 

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USB-A接口特寫,垂直過孔焊接,橙色膠芯。
 

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全部拆解完畢,來張全家福。
 

充電頭網拆解總結

 
立創普這款65W充電器采用折疊插腳,厚度僅為28mm,小巧輕便非常便攜。充電器具備2C1A三口輸出,兩個USB-C口支持功率盲插,支持的協議相同,具備5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A五組電壓檔位,以及3.3-21V3A一組PPS檔位。能夠滿足手機和筆記本電腦的快充需求。
 
充電頭網通過拆解了解到,立創普這款65W氮化鎵充電器采用多塊PCB組合焊接,對應發熱器件位置貼有導熱墊,并通過覆銅PCB進行散熱,簡化散熱設計。充電器內部采用Elevation HL9550氮化鎵合封芯片,內置170mΩ氮化鎵開關管,滿足65W及更大功率應用。
 
充電器同步整流控制器來自華源半導體,輸出協議芯片均來自云矽半導體,采用XPD737+XPD767組合,實現三口輸出,并支持功率自動分配。兩路降壓控制器,搭配泰德同步整流管。云矽協議芯片內置電流取樣電阻和VBUS開關管,搭配高集成氮化鎵合封方案,大大簡化了充電器電路設計。


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