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            拆解報告:倍思67W 1A1C氮化鎵充電器

            2023-08-03

            Baseus倍思最近新推出了一款全新的67W氮化鎵快充,采用固定插腳設計,體積更小更便攜。充電器采用1A1C接口配置,支持新老設備充電。并且還支持3.3-11V 5A一組PPS快充,對支持大功率快充的安卓手機和筆記本電腦都有很好的快充兼容性。

             
            充電頭網已經拿到了倍思新推出的這款氮化鎵充電器,下面就對其進行拆解,看看內部方案及用料如何。
             

            倍思67W氮化鎵充電器外觀

             

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            包裝盒正面印有Baseus品牌、充電器外觀圖、名稱,以及67W和GaN兩大賣點標識。
             

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            背面印有充電器使用場景圖和詳細的參數、商家信息。
             

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            包裝內含充電器、使用說明書、卡通貼紙等。
             

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            充電器采用時下熱門長條方柱造型設計,PC材質白色外殼,表面磨砂抗指紋。
             

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            腰身一面印有Baseus品牌。
             

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            另一面印有商家名、CCGAN67UC3型號以及67W標識等。
             

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            充電器配備固定式國標插腳。
             

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            輸入端外殼上印有充電器參數
            充電名稱:GaN3 Lite氮化鎵快充充電器
            型號:CCGAN67UC3
            輸入:110-240V 50/60Hz 1.5A
            USB-C輸出:5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.35A
            USB輸出:5V3A、9V3A、12V3A、20V2.25A
            USB-C+USB輸出:45W+18W
            深圳市倍思科技有限公司
            充電器已經通過了CCC認證。
             

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            輸出端配備1C1A兩個USB接口,膠芯均為橘紅色。
             

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            測得充電器機身高度為60.78mm。
             

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            寬度為30.48mm。
             

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            厚度為34.94mm。
             

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            和蘋果61W充電器直觀對比,體積優勢非常明顯。
             

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            拿在手上的大小直觀感受。
             

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            凈重約為111g。
             

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

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            PDO報文顯示C口還具備5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.35A五組固定電壓檔位,以及3.3-11V5A一組PPS電壓檔位。
             

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

            倍思67W氮化鎵充電器拆解

             
            對倍思這款67W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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            沿外殼接縫撬開充電器外殼,外殼采用超聲波固定,插腳和PCBA模塊通過彈片壓接供電,整流橋上貼有導熱墊散熱。
             

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            抽出充電器內部PCBA模塊,模塊外層為黃銅散熱片,通過麥拉片絕緣,底部為一片導熱墊,通過外殼散熱。
             

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            PCBA模塊背面粘貼一片導熱墊。
             

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            使用游標卡尺測得PCBA模塊長度約為55.51mm。
             

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            PCBA模塊寬度約為29.94mm。
             

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            PCBA模塊厚度約為25.16mm。
             

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            焊下PCBA模塊外層的散熱片,麥拉片內部粘貼導熱墊用于散熱。
             

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            充電器輸入端焊接兩塊小板,分別用于輸入整流和開關電源,將發熱元件分散放置,降低溫升,均勻散熱。
             

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            輸出端USB-C和USB-A母座均焊接在垂直小板上,充電器為二次降壓設計,兩路接口均支持快充輸出,USB-C小板與USB-A接口之間有一塊導熱墊散熱。
             

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            PCBA模塊正面一覽,底部小板焊接整流橋和輸入EMI濾波元件,向上依次是濾波電容,變壓器和二次降壓電感和輸出母座。
             

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            背面焊接貼片Y電容,同步整流控制器和同步整流管。氮化鎵合封芯片等芯片焊接在側面的小板上。
             
            通過對充電器PCBA模塊的觀察發現,倍思67W 1A1C雙口氮化鎵充電器采用反激開關電源搭配同步整流,固定電壓輸出,輸出使用兩路獨立的同步降壓電路由協議芯片控制,實現雙口寬電壓輸出以及多口功率自動分配功能。下面我們就從輸入端開始了解整個充電器的設計與用料。
             

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            輸入端小板背面焊接兩顆整流橋用于整流,將小板拆下觀察背面元件。
             
             

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            小板正面焊接保險絲,綠色NTC浪涌抑制電阻,黃色安規X2電容和共模電感。
             

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            輸入端延時保險絲規格為3.15A 250V。
             

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            NTC熱敏電阻絲印1.5D-7,直徑7mm,冷態電阻1.5Ω,用于抑制充電器插電的沖擊電流。
             

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            安規X2電容來自KWOKTRAN東莞國燦電子,規格為0.1μF。
             

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            共模電感采用漆包線和絕緣線并繞在綠色磁環上。
             

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            小板正面焊接兩顆WRMSB40M整流橋,兩顆整流橋半橋連接,均攤發熱降低溫升。WRMSB40M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。
             

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            沃爾德WRMSB40M詳細資料信息。
             
            充電頭網了解到,沃爾德軟橋還被OPPO 50W餅干氮化鎵快充、鴻達順65W 氮化鎵充電器、飛頻65W USB PD氮化鎵充電器、ROCK 65W氮化鎵充電器、麥多多65W氮化鎵充電器、麥多多30W 1A1C快充充電器等多款產品采用,性能獲得客戶的一致認可。
             

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            高壓濾波電容來自綠寶石,規格為400V 33μF。
             

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            差模電感采用漆包線繞制在磁環上,外套熱縮管絕緣。
             

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            三個高壓濾波電容來自KINLS藍寶石,規格均為27μF 400V,濾波電容總容量為114μF。
             

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            經過整流濾波的直流電送至開關電源小板上,小板左側為USB-A降壓輸出電路,右側為合封氮化鎵芯片,小板下方為電壓反饋光耦,用于輸出電壓反饋。
             

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            充電器初級芯片采用南芯合封氮化鎵芯片SC3057,將高性能多模式反激控制器、氮化鎵驅動、氮化鎵開關管、供電和保護等電路集成在一顆散熱增強的QFN6*8封裝內部。通過合封來簡化外部元件數量,并消除傳統驅動走線寄生參數對高頻開關的影響。
             

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            南芯SC3057采用了功率走線和控制走線分開的設計,降低高頻開關對控制回路的影響,并通過優化的焊盤設計,優化充電器走線設計與電氣性能,簡化設計開發。南芯SC3057內置165mΩ氮化鎵開關管,支持175KHz開關頻率,并支持X電容放電。
             

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            為南芯SC3057供電的濾波電容,規格為50V 10μF。
             

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            變壓器采用膠帶包裹絕緣。
             

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            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。料號為TMY1152M。
             
            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電容除了被倍思高通QC5認證100W氮化鎵快充、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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            OR1009光耦用于輸出電壓反饋。
             

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            同步整流控制器來自南芯,型號SC3503,是一顆自適應開通檢測和快速關斷同步整流控制器,無需輔助線圈供電,輸出電壓最低可低至0V,專利的自適應開通檢測電路避免同步整流管誤開通,兼容多種MOS,具有超低的靜態電流,支持多種工作模式,支持高側和低側同步整流,外圍元件非常精簡。
             

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            南芯SC3503是一顆成熟的同步整流控制器,已經應用于綠聯30W PD快充氮化鎵充電器、征拓65W 2C1A氮化鎵充電器、倍思65W氮化鎵插座、努比亞小黃人65W雙口氮化鎵快充等眾多產品中。
             

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            同步整流管來自谷峰,型號為GT045N10D5,是一顆耐壓100V的NMOS,導阻4mΩ,采用DFN5*6封裝。
             

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            輸出濾波固態電容來自瑞隆,規格為680μF 25V。
             

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            充電器輸出端焊接兩路獨立的降壓電路,用于降壓輸出,雙口輸出均支持快充。
             

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            輸出端采用兩路相同的二次降壓電路設計,降壓協議IC均為南芯半導體SC9711。其支持40V輸入耐壓,支持6A輸出電流,圍器件簡單,單芯片可實現1C1A快充。
             
            南芯SC9711支持100W功率輸出,支持PD3.0和PPS快充協議,支持華為FCP/SCP,支持三星AFC快充,支持蘋果2.4A充電。同時支持兩顆芯片相互通訊,無需MCU控制,實現單口最大功率輸出,雙口同時輸出時自動功率分配功率。
             

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            南芯SC9711僅需外置開關管和VBUS通路管,外圍元件精簡,開關頻率可由80-600KHz配置,支持外接NTC進行過熱保護,芯片提供引腳過壓及短路保護以及輸出過壓、過流、短路和過熱保護等多重保護功能,確保芯片和產品安全。
             

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            兩顆降壓開關管來自禾納,型號為CWR03N041AP。
             

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            另一顆降壓開關管為同型號。
             

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            VBUS開關管也是同一型號。
             

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            用于USB-A口的磁環降壓電感,電感與USB-A母座直接貼有青稞紙絕緣,拆解時已經取出。
             

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            輸出濾波電容來自綠寶石,BC系列固態電容,規格為220μF 25V。
             

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            USB-A母座采用橙色膠芯,正負極加寬,支持大電流快充。
             

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            USB-C口小板正面焊接USB-C母座,降壓電感和輸出濾波電容。
             

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            小板背面焊接南芯SC9711同步降壓控制器和三顆MOS管。
             

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            兩顆禾納CWR03N041AP組成同步整流降壓。
             

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            降壓電感外套熱縮管絕緣。
             

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            輸出濾波電容來自綠寶石,BC系列固態電容,規格為220μF 25V。
             

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            輸出VBUS開關管也是采用禾納CWR03N041AP。

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            USB-C母座采用橙色膠芯,過孔焊接固定。
             

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            全部拆解一覽,來張全家福。
             

            充電頭網拆解總結

             
            Baseus倍思推出的這款氮化鎵快充為白色長條機身,具備1C1A雙輸出接口,USB-C口支持最大67W輸出功率,還支持3.3-11V5A PPS快充。USB-A口支持華為SCP和QC快充,協議支持全面,完全滿足日常充電需求。
             
            充電頭網通過拆解了解到,倍思這款氮化鎵充電器采用南芯的合封氮化鎵方案,使用南芯SC3057合封氮化鎵芯片搭配SC3503同步整流控制器,組成固定電壓輸出的開關電源,輸出由兩路SC9711內置降壓功能的協議芯片控制,充電器內部核心元件均來自南芯。
             

            充電器內部采用三塊PCB組合焊接,均攤發熱,降低溫升。內部降壓轉換器和協議芯片焊接在垂直小板上,充分利用內部空間。PCBA模塊貼有大面積導熱墊以及黃銅散熱片用于均勻散熱,用料和做工都很扎實。


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