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            拆解報告:聯想thinkplus迷你65W氮化鎵充電器

            2022-04-27

            在4月20日的聯想2022 ThinkFamily春季新品發布會上,聯想推出了新款ThinkPad和ThinkCentre系列產品,并在發布會上帶來了第三代口紅氮化鎵電源。

             

            第三代口紅氮化鎵電源相較前兩代產品體積大幅縮減,迷你機身僅44CC體積,功率密度高達1.45W/cm3,支持65W快充,實現了體積與功能的兩大平衡。充電器支持PD3.0及PPS快充協議,對筆記本電腦和手機充電都有很好的兼容性。充電頭網已經拿到這款充電器并進行了拆解,下面一睹為快吧。


            thinkplus迷你65W氮化鎵快充開箱

             

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            thinkplus口紅系列快充包裝盒設計給人以高端大氣的感覺,紅與黑的搭配處處都能讓人聯想到口紅。頂部印有聯想thinkplus品牌、充電器名稱以及外觀圖。

             

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            包裝盒天地蓋設計,紅底白字,印有產品參數、賣點以及制造商信息等。

             

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            包裝內含充電器、數據線以及使用說明書。

             

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            數據線使用扎帶捆扎整理,扎帶上設計有thinkplus品牌。

             

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            附帶線纜是CC線,兩端均設有網尾抗彎折,線頭外殼磨砂方便用戶插拔使用,此外外殼上注塑壓印thinkplus品牌。

             

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            測得線纜長度約181.5cm,對于打算使用這款充電器給筆電充電的用戶來說,這個長度也是相當的友好。

             

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            使用ChargerLAB POWER-Z KM002C測得測得線纜電力傳輸能力為20V5A,支持100W PD快充。

             

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            充電器還是延續聯想“口紅”系列充電器外觀設計,不過比以往任何一款都要小,而且減小幅度非常大。充電器腰身磨砂抗指紋,輸入端輸出端外殼亮面處理。

             

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            機身一側印有thinkplus品牌,i字母的點為紅色也算是經典設計了。

             

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            充電器配備固定式國標插腳,加上輸入端平直切面設計,可以很好貼合墻插或排插不松動。

             

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            輸入端外殼上有充電器的詳細參數

            型號:GN65

            輸入:100-200V~50/60HZ 1.5A

            輸出:5V3A、9V3A、12V2.5A、15V2A、20V1.5A(30W Max)

            輸入:200-240V~50/60HZ 1.5A

            輸出:5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A(65W Max)

            制造商:聯想(北京)有限公司

            充電器已經通過了CCC認證以及VI級能效認證。

             

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            機身頂面配有單USB-C接口,黑色膠芯不露銅,靠一側布局。

             

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            測得充電器機身高度為43.09mm。

             

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            寬度為31mm。

             

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            厚度為32.94mm。通過三維算得充電器體積約為44cm3,按最大65W輸出功率來算,功率密度高達1.48W/cm3。

             

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            光看數據或許還不夠直觀,和自家前幾代口紅充電器放在一起對比,特別是和同是固定插腳的初代65W口紅充電器相比,幾近于砍半,十分夸張。

             

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            而充電器的橫截面卻只比前三款的大一點點,證明了這款新品并沒有取巧,而是實打實的縮小。

             

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            和蘋果61W充電器對比,體積優勢巨大。

             

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            拿在手上的大小直觀感受,就這大小,甚至已經可以比肩市面上的一些30W氮化鎵迷你充了。

             

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            充電器凈重約為89g。

             

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            帶線總重量也只有142g,小巧輕便,非常適合攜帶外出。

             

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            使用ChargerLAB POWER-Z KM002C測得充電器支持QC3.0、PD3.0、PPS快充協議。

             

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            此外還具備5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A五組固定電壓檔位,以及5-11V3A一組PPS電壓檔位。

             

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            使用這款充電器給蘋果iPhone 13 Pro Max測得,測得充電功率為9.17V 2.93A 26.84W。

             

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            給蘋果MacBook進行充電,測得充電功率為20.13V 3.22A 64.94W。

             

            thinkplus迷你65W氮化鎵快充拆解

             

            對第三代口紅氮化鎵充電器的外觀、大小、性能等有了基本了解后,下面繼續對其進行詳細拆解,看看用料做工如何。

             

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            首先從插腳側撬開充電器外殼,充電器內部采用定制高分子導熱材料填充導熱,快速傳導內部熱量充分降溫。同時填充材料可以把充電器填充成為一個整體,防止潮氣侵入,大大提升充電器的可靠性。

             

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            由于充電器內部為灌封填充工藝,只能動用切割機切開外殼才能取出內部電路模塊。

             

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            充電器內部PCBA模塊一覽,全部使用導熱材料填充,USB-C接口處采用紅色密封環密封,防止填充材料在澆注時漏出。

             

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            充電器PCBA模塊通過紅黑導線連接供電,其中黑色導線破皮是在拆解過程中造成的。

             

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            清理掉充電器PCBA上的灌膠,觀察充電器內部結構。

             

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            充電器內部使用三塊小板與平面變壓器堆疊焊接組成,空間利用率非常高,也是聯想這款65W充電器能夠達成超小體積的關鍵。

             

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            使用游標卡尺測得PCBA長度約為38.5mm。

             

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            寬度為26.8mm。

             

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            高度約為28.3mm。

             

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            通過對PCBA模塊的觀察發現,充電器平面變壓器磁芯與電路板之間采用塑料支架絕緣。

             

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            另一側磁芯與元器件之間也有隔離片進行絕緣。

             

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            將充電器PCBA模塊拆分分析觀察,聯想65W口紅氮化鎵充電器采用三塊小PCB加平面變壓器組合焊接,充電器使用反激開關電源進行寬范圍輸出,協議芯片通過光耦反饋控制輸出電壓的典型架構。充電器內部采用高分子導熱材料填充,將熱量充分散發。下面就從輸入端開始一一了解各個元器件的信息。

             

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            輸入和輸出小板特寫,輸入導線焊接到小板上,小板左側為輸入濾波電路,右側是USB-C輸出接口。輸入和輸出之間是一顆貼片Y電容。

             

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            輸入端延時保險絲來自貝特電子,出料號936,規格為3.15A 250V。

             

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            安規X2電容來自KNSCHA科尼盛,0.22μF。

             

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            貼片共模電感,頂部絲印品牌San Ding。

             

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            交流輸入經過EMI濾波電路后進入整流橋,由整流橋將交流電轉換為脈動直流電,整流橋為貼片封裝,絲印3M。

             

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            整流橋輸出的脈動直流電送至另一塊小板,這塊小板上面焊接初級主控芯片,氮化鎵功率芯片和濾波電容等器件。

             

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            其中兩顆濾波電容采用小板垂直焊接,充分利用空間,節省PCB面積。電容為AiSHi艾華HS系列105℃耐熱,兩顆規格為400V15μF。

             

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            另外一顆濾波電容為400V4.7μF,濾波電容總容量為35μF。

             

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            一顆47μH的差模電感,用于抑制充電器高頻干擾傳導。

             

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            初級控制器為ON安森美 NCP1342,這是一顆高頻初級PWM控制器,內置主動X2電容放電和多重完善的保護功能。支持高頻開關,集成度高。

             

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            氮化鎵功率芯片來自納微半導體,型號NV6134,該芯片內置驅動器以及高精度無損耗電流采樣電路,260mΩ導通電阻,耐壓650V,支持2MHz開關頻率,采用6*8mm QFN封裝,節省面積。

             

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            納微NV6134A詳細資料。

             

            充電頭網通過拆解了解到,納微GaNFast功率芯片此前已被iQOO 120W氮化鎵閃充、摩托羅拉68W氮化鎵充電器、戴爾60W氮化鎵快充、OPPO 50W餅干氮化鎵快充、小米65W 1A1C氮化鎵快充充電器、努比亞65W氘鋒三口氮化鎵快充、聯想YOGA 130W雙USB-C口快充等知名品牌的數十款產品采用。

             

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            1008光耦,用于輸出電壓調節及反饋,通過協議芯片改變光耦內部發光二極管的發光強度,改變光耦內部光電三極管的導通程度,實現隔離通信。

             

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            兩顆貼片Y電容來自四川特銳祥科技股份有限公司,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。第一顆料號為TMY1101K。

             

            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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            第二顆特銳祥貼片Y電容料號為TMY1471K。

             

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            聯想第三代口紅氮化鎵充電器使用平面變壓器,具有更高的功率密度,更強的散熱性能,空間利用率也更高。同時由于平面變壓器為PCB板制成,可以焊接元器件,更加提高空間利用率,在超小體積充電器中得到廣泛應用。

             

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            平面變壓器次級焊接同步整流控制器和濾波電容,兩顆濾波電容規格為470μF 25V。

             

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            同步整流控制器在兩顆濾波電容之間,來自矽力杰,絲印W7,實際型號為SY5238,是一顆支持QR反激和矽力杰私有ZVS反激的同步整流控制器,具備自適應的柵極電壓控制,采用DFN2*3-8封裝。

             

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            同步整流管來自MCC美微科,型號MCAC60N10Y,NMOS,耐壓100V,導阻7.2mΩ,采用DFN5060封裝。

             

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            平面變壓器磁芯采用銅箔屏蔽,焊接導線連接到次級接地。

             

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            砸碎變壓器磁芯,平面變壓器使用環形線圈,填充導熱膠將線圈熱量及時傳出。

             

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            協議芯片來自英集芯,型號為IP2726,是一顆應用非常廣泛的協議芯片。英集芯IP2726是一顆集成多種協議、用于USB輸出端口的快充IC,支持Type-C DFP、PD2.0/3.0、PPS、QC4+、QC2.0/3.0、FCP、AFC、SCP、MTK PE+、Apple2.4A、BC1.2以及三星2A等協議。具有高集成度和豐富的功能,在應用時僅需極少的外圍器件,有效減小整體方案的尺寸,降低BOM成本。

             

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            充電頭網了解到,英集芯IP2726已經通過了高通QC4+認證,拿到了中國大陸地區第一張QC4+認證證書。

             

            充電頭網了解到,英集芯IP2726此前已被AUKEY 65W 1A1C氮化鎵快充充電器、RAVPOWER 90W雙USB-C口PD快充充電器、斯泰克100W雙USB-C口氮化鎵充電器、麥多多30W 1A1C USB PD快充充電器、坤興18W USB PD3.0 PPS快充充電器等產品采用。此外,英集芯的其它系列快充芯片也獲得小米、華為、三星等客戶的高度認可。

             

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            輸出VBUS開關管來自長晶科技,型號CJAB55N03S,NMOS,耐壓30V,導阻3.8mΩ,采用PDFN3*3封裝。

             

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            輸出USB-C母座特寫,過孔焊接固定,焊接處涂膠保護密封,與外殼之間有紅色膠圈密封。電路板正反面均焊接有TVS用于靜電防護,為協議芯片提供加強的靜電保護能力。

             

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            全部拆解完畢,來張全家福。

             

            充電頭網拆解總結


            聯想第三代口紅充電器采用第三代氮化鎵技術,相比第二代氮化鎵充電器體積縮減30%,達成1.45W/cm3的超高功率密度,65W快充輸出。實現了體積與性能的平衡。充電器支持65W PD快充和PPS快充協議,為筆記本充電的同時,還能滿足手機的快充需求,一頭多用。

             

            充電頭網通過拆解了解到,聯想第三代口紅充電器內部使用平面變壓器和定制高分子導熱材料填充,大大提升散熱性能。也是小體積能夠做到大功率輸出的關鍵。充電器內部使用三塊小板配合平面變壓器,空間利用率大大提升。

             

            充電器內部使用安森美NCP1342配合納微半導體NV6134氮化鎵功率芯片,輸出采用矽力杰SY5238同步整流控制器配合美微科MCAC60N10Y進行同步整流。電容來自AiSHi艾華,協議芯片使用英集芯IP2726,協議支持廣泛。聯想還在USB-C引腳增添TVS加強靜電保護,整體用料及設計穩定可靠。


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