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            拆解報告:華科生 230W 4C1A氮化鎵桌面充

            2022-01-21

            對于一些數碼設備多的人來說,選一款多接口的充電器給設備充電很重要,但往往滿載情況下總輸出功率又不是很理想。近期充電頭網拿到了一款華科生桌面充,堪稱多接口大功率PD充電器的典范。

             

            此款產品由深圳華科生數字科技有限公司為客戶定制的一款產品,產品有4C1A五個USB接口,滿載情況下最大輸出功率可達230W,滿足筆電、手機等大小設備同時快充需求。下面充電頭網就對這款充電器進行詳細拆解,看看具體設計和用料做工如何。

             

            深圳華科生是一家專注于GaN PD電源研發、生產、銷售的高新技術廠家。值得一提的是,充電頭網還拆解過華科生生產的迷你22.5W SCP快充充電器、迷你30W氮化鎵快充、65W 2C1A氮化鎵快充充電器HPA-04N、華科生65W 2C1A氮化鎵快充充電器HPA-09N等產品,歡迎查閱。

             

            一、HKS 230W桌面充外觀

             

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            這款桌面充配有固定支架,方便用戶日常使用同時保持桌面整潔。

             

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            固定支架底部貼有防滑膠墊,增加摩擦力,防止產品使用過程中打滑。

             

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            充電器采用PC材質黑色外殼,表面磨砂邊角過渡圓潤,正背面還采用特殊斜紋理設計,增加顏值和手感。

             

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            機身正面印有230W字樣。

             

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            側面印有充電器參數

            型號:GE510

            輸入:100-240V~50/60 Hz  3.5A

            輸出:

            C1:5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A、3.3-21V4.76A

            C2:5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V4.5A/3.25A、3.3-11V4.05A

            C3:5V3A、9V2.77A、12V2.08A、15V1.67A、20V1.25A、3.3-11V2.25A

            C4:5V3A、9V2.22A、12V1.67A

            A1:5V3A、9V2A、12V1.5A

            總輸出:228W Max

            制造商:深圳華科生數字科技有限公司

            充電器已經通過了CE、FCC等相關認證,以及VI級能效認證。

             

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            輸入端采用梅花接口,帶有接地線,在使用大功率C口給筆電充電時,可避免觸電麻痛感。

             

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            另一端配有4C1A五個USB接口以及指示燈,可最多同時給五臺設備充電,總輸出功率高達230W。

             

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            測得充電器機身長度為109.64mm。

             

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            寬度為77.51mm。

             

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            厚度為32.69mm。

             

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            充電器拿在手上的直觀感受。

             

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            凈重約為480g。

             

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            接通電源,指示燈亮藍光。

             

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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、SCP、PE2.0、PD3.0、PPS快充協議。

             

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            并且還具備5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A五組固定電壓檔位,以及3.3-21V5A一組PPS電壓檔位。

             

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            另外測得USB-C2口兼容快充協議和C1口的完全一樣。

             

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            并具備5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V4.5A五組固定電壓檔位,以及3.3-11V5A一組PPS電壓檔位。

             

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            接著測得C3口支持QC2.0/3.0、AFC、FCP、PE2.0、PD3.0、PPS快充協議。

             

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            并具備5V3A、9V2.78A、12V2.08A、15V1.67A、20V1.25A五組固定電壓檔位,以及3.3-11V2.75A一組PPS電壓檔位。

             

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            測得C4口支持QC2.0/3.0、AFC、FCP、PE2.0、PD3.0快充協議。

             

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            并且具備5V3A、9V2.22A、12V1.67A三組固定電壓檔位。

             

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            最后測得USB-A1口支持QC2.0/3.0、AFC、FCP、SCP、PE2.0快充協議。

             

            二、NEOQUICK 230W桌面充拆解

             

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            將輸出端外殼拆開取出PCBA模塊。

             

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            首先測得模塊長度為105.01mm。

             

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            寬度為72.43mm。

             

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            厚度為27.85mm。

             

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            模塊正背面覆蓋絕緣板和散熱板。

             

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            散熱板過孔錫焊固定。

             

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            拆掉后發現,主板背面的主要發熱器件都打膠提升散熱效果。

             

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            板子正面的導熱膠不少,能夠充分的將發熱傳導。

             

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            主板正面一覽,元器件布局層次清晰,設有一根地線橫貫初次級,右側設有輸入EMI濾波和PFC升壓電路,左側設有LLC開關電源電路。

             

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            主板背面一覽,設有初次級控制器、MOS管等器件。

             

            通過觀察發現,這款桌面充采用PFC+LLC+同步整流架構設計,五路獨立同步整流二次降壓五口輸出,多口輸出功率智能分配。下面我們從輸入端來說了解各器件的信息。

             

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            輸入端一覽,母座左側設有延時保險絲和兩顆高壓濾波電解電容,右側設有共模電感和安規X電容,后方還有一塊整流橋小板。

             

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            將小板拆下,正面設有四顆整流橋。

             

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            小板背面露銅,沒有元器件。

             

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            延時保險絲特寫,規格為5A 250V。

             

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            綠色的NTC浪涌抑制電阻,用于抑制上電浪涌電流。

             

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            安規X電容特寫,容量0.68μF。

             

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            共模電感雙線繞制,底部設有絕緣小板。

             

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            另一顆共模電感特寫,兩級設計用于濾除EMI干擾。

             

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            四顆WRLSB80M整流橋來自深圳市沃爾德實業有限公司,這顆軟橋通過較軟的恢復曲線,比較平滑的關斷特性,可以降低二極管結電容達到非常少的諧波振蕩產生的效果。選用的LSB封裝,擁有良好的散熱特性,幫助中大瓦數適配器提升可靠性,單顆可做60W+。

             

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            沃爾德 WRLSB80M 資料信息。

             

            充電頭網拆解了解到,沃爾德的軟橋還被摩米士100W 2A2C氮化鎵快充、努比亞1A1C 45W氘鋒氮化鎵快速充電器、公牛65W PD快充插座、麥多多2C1A 65W氮化鎵充電器、鴻達順65W 氮化鎵充電器、OPPO 50W餅干氮化鎵快充、ROCK 65W氮化鎵充電器等多款快充產品采用,產品性能獲得客戶一致認可。

             

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            側面中間是濾波電容、濾波電感和升壓電感,此外還焊接有一塊小板。

             

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            將小板拆下,正面設有兩顆PFC升壓開關管,兩顆并聯。

             

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            背面固定有金屬散熱片幫助散熱。

             

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            兩顆紅色薄膜濾波電容,105J450V。

             

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            濾波電感外套絕緣管,底部還設有絕緣板。

             

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            主控芯片供電電容也是來自綠寶石,規格為35V 47μF。

             

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            初級控制器采用NXP恩智浦TEA2016AAT,內置LLC控制器和PFC控制器,內置數字架構控制,簡化了設計的同時減少外圍元件數量,芯片內置多重完善的保護功能。

             

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            PFC升壓開關管采用兩顆英諾賽科INN650D150A并聯,這是一顆耐壓650V的氮化鎵高壓單管,瞬態耐壓750V,導阻150mΩ,采用DFN8*8封裝。

             

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            INN650D150A支持超高開關頻率,無反向恢復電荷,具有極低的柵極電荷和輸出電荷,符合JEDEC標準的工業應用要求,內置ESD保護,符合RoHS、無鉛、歐盟REACH法規。

             

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            PFC升壓整流管采用美浦森兩顆MSM06065G1碳化硅二極管,采用DFN5*6封裝,超薄封裝節省體積,適用于高功率密度的大功率氮化鎵適配器中。

             

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            PFC升壓電感特寫。

             

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            另一側設有諧振電感、諧振電容、LLC變壓器以及輸出濾波固態電容。

             

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            兩顆高壓濾波電解電容來自綠寶石,規格均為450V 39μF。

             

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            第三顆高壓濾波電解電容也是來自綠寶石,規格為450V 100μF。

             

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            LLC諧振電感特寫,ATQ20磁芯。

             

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            諧振電容特寫,333J1000V,來自艾江實業。

             

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            LLC半橋開關管采用兩顆英諾賽科INN650D02氮化鎵功率芯片,額定耐壓為650V,峰值耐壓750V,導阻低至0.2Ω,符合JEDEC標準的工業應用要求,支持ESD保護,支持開爾文源極。最高工作溫度150℃。

             

            INN650D02 “InnoGaN”開關管高頻特性好,且導通電阻小,適合高頻高效的開關電源應用,采用DFN8*8封裝,具備超低熱阻,散熱性能好,適合高功率密度的開關電源應用。

             

            值得一提的是,INN650D02 “InnoGaN”開關管基于業界領先的8英寸生產加工工藝,是目前市面上最先量產的先進制程氮化鎵功率器件,這項技術的大規模商用將推動氮化鎵快充的快速普及。

             

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            英諾賽科INN650D02詳細資料。

             

            充電頭網拆解了解到,該氮化鎵開關管還被SPRUCE 140W 3C1A無線充二合一充電座、安述240W氮化鎵+碳化硅適配器、QCY 65W 2C1A氮化鎵快充、聯想小新100W雙C口氮化鎵快充、努比亞120W 2C1A三口氮化鎵快充、紅魔手機6 Pro標配120W PD氮化鎵快充、REMAX 100W氮化鎵充電器、摩米士100W 2A2C氮化鎵快充、魅族65W氮化鎵充電器等多款產品采用,芯片質量獲得市場認可。

             

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            LLC變壓器特寫,采用ATQ27磁芯,生產廠家為深圳博眾達

             

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            OR-1008光耦,用于初級次級通信,反饋輸出電壓。

             

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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TMY1102M,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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            同步整流控制器采用恩智浦TEA1995T,其內置兩個驅動器用于LLC架構開關電源的同步整流,外圍元件精簡。

             

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            同步整流管采用四顆冠禹KS62024NAT,耐壓60V,PDFN5060封裝,用于進行LLC同步整流。

             

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            同步整流輸出濾波固態電容來自江海,規格為25V 1500μF。

             

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            芯??萍?CS32L010F8 32位低功耗MCU,用于端口輸出功率智能分配。

             

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            輸出端一覽,五個母座均焊接在小板上。

             

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            將小板全部拆下,正面都設有降壓電感和兩顆濾波固態電容,即每個小板上都設有獨立二次降壓電路。

             

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            背面器件就有區別了,其中C1和C2口的相同,設有兩顆降壓輸出MOS管,降壓協議IC在正面電感下,上圖展示正面時被電感擋住了才沒看見。

             

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            C3和C4口小板背面設有一體化降壓協議IC,因此無需外掛MOS管輸出同步整流降壓。

             

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            拆掉降壓電感可見降壓協議芯片。其中C1和C2口降壓電路器件完全相同,降壓協議IC均為智融SW3516H。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,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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            外掛兩顆MOS管特寫,絲印S4480。

             

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            C3和C4口兩路的降壓協議IC都是智融SW3526。這是一顆高集成度的多快充協議充電芯片,內置降壓MOS,外圍精簡,可以支持USB-C口或者USB-A口輸出控制。

             

            其集成了3.5A高效率同步降壓轉換器,支持PPS、PD、QC、AFC、FCP、SCP、PE、SFCP、低壓直充等充電協議,支持CC/CV模式,外部僅需少量器件,即可組成完整的高性能多快充協議充電解決方案。

             

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            充電頭網了解到,智融SW3526此前已被倍思30W超級硅Pro充電器、HYPER JUICE 100W氮化鎵快充、品勝65W 2C1A氮化鎵快充充電器、機樂堂38W 1A1C雙口快充車充等產品采用。

             

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            降壓電感都外套絕緣管。

             

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            四塊小板上都設有兩顆固態電容進行輸出濾波,規格都相同,都是25V 220μF。

             

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            USB-C母座特寫,過孔焊接。

             

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            USB-A母座所在小板正面也設有降壓電感和濾波固態電容。

             

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            背面有一顆降壓協議IC。

             

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            降壓協議IC是智融的SW3521,這是一款高集成度的多快充協議充電芯片,其集成了 3.5A 高效率同步降壓變換器,支持 QC/AFC/FCP/SCP/PE/SFCP 等多種快充協議以及 CC/CV 模式。外圍只需少量的器件,即可組成完整的高性能多快充協議充電解決方案。

             

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            智融SW3521資料信息。

             

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            其中一顆固態電容來自綠寶石,規格為16V 220μF。

             

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            USB-A母座特寫。

             

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            LED電源指示燈特寫。

             

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            全部拆解完畢,來張全家福。

             

            充電頭網拆解總結

             

            作為一款大功率的桌面充,產品配有支架固定,防止滑動,非常方便日常使用。配備4C1A五個接口以及滿載情況下仍有高達230W功率輸出,表現十分亮眼,也是產品的核心賣點。并且接口支持QC2.0/3.0、AFC、FCP、SCP、PE2.0、PD3.0、PPS全主流快充協議,兼容性很好,滿足市面上絕大多數品牌的設備快充需求。

             

            充電頭網通過拆解發現,這款桌面充采用恩智浦TEA2016AAT+TEA1995全套控制器方案,搭配英諾賽科INN650D150A和INN650D02氮化鎵開關管,美浦森的MSM06065G1碳化硅二極管等,五個接口每個都設有獨立二次降壓電路,分別采用智融SW3516H、SW3526和SW3521方案。


            綠寶石、江海電容進行輸入輸出濾波。產品由深圳華科生數字科技有限公司研發、生產和銷售,產品除實用性很好外,用料做工也可圈可點夯實可靠,是性能和品質都非常棒的一款產品。


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