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拆解报告:倍思65W 2C氮化镓快充充电器

2021-1-11 50 1/11

近期 Baseus 倍思又推出了一款差异化新品——倍思 65W GaN2 Lite 充电器。这款产品有 1A1C 和双 C 两个版本,也有黑白两种经典颜色。其中双 C 口款式的两个接口性能完全一样,支持功率盲插,无需花费心思找接口,使用方便。

两个 USB-C 口支持 QC、PD、PPS 等多个市面主流快充协议,支持多电压档位,最大输出均为 65W,可满足两台设备同时快充需求。下面充电头网就对其进行拆解,看看充电器内部设计做工如何。

在氮化镓市场布局上,倍思先后推出了 65W 2C1A、120W 2C1A、45W 双 USB-C 口以及 45W 1A1C、新款 65W 2C1A 等氮化镓充电器。另外面对时下热门的 20W 快充市场,还推出了 20W 超级硅充电器、迷你 20W 充电器。而这些产品充电头网都进行了详细拆解,大家可以点击蓝色字体观看。

一、倍思 65W 氮化镓充电器外观

包装盒正面印有充电器外观图、倍思品牌、65W 和 GaN 标识。

背面是充电器使用场景图以及参数信息。

打开包装盒,内部使用塑料盒对充电器进行固定保护。

包装内含充电器、使用说明书和保修卡,充电器外套有保护塑料膜。

充电器采用长条柱状造型设计,机身壳表面磨砂处理,输入端配备固定式国标插脚,整体设计风格简约。

腰身各面之间过渡圆润。

侧面一角印有 Baseus 品牌 logo。

相邻侧面设有 "65W" 艺术字体以及企业信息,生产者为东莞市欧派奇电子科技有限公司。

输入端外壳上标注有充电器参数信息

型号:CCGAN65CC

输入:100-240V~50/60HZ 1.5A

USB-C1/C2 输出:5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A Max

USB-C1+USB-C2 输出:45W+18W、18W+45W、30W+30W

产品已经通过了 3C 认证。

输出端顶面略微内凹,USB-C 口黑色胶芯不露铜,两个接口旁印有 Type-C1 和 Type-C2 标识加以区别。

使用游标卡尺实测充电器机身长度为 63.52mm。

宽度为 30.25mm。

厚度为 34.93mm。

和苹果 61W 充电器大小直观对比,体积优势明显。

充电器拿在手上的直观感受。

净重约为 108g。

使用 ChargerLAB POWER-Z KT002 检测 USB-C1 口的输出协议,显示支持 Apple 2.4A、Samsung 5V2A 和 DCP 协议,以及 QC2.0/3.0、AFC、FCP、SCP、MTK PE+2.0、PD3.0 和 PPS 快充协议。

除此之外,PDO 报文显示 C1 口还具备 5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A 五组固定电压档位,以及 3.3-11V3A 一组 PPS 电压档位。

使用 KT002 检测 USB-C2 口的输出协议,显示同样支持 Apple 2.4A、QC2.0/3.0、AFC、FCP、SCP、MTK PE+2.0、PD3.0、PPS 等协议。

此外 PDO 报文也一样,两个 C 口输出一致,支持功率盲插,使用更方便。

二、倍思 65W 氮化镓充电器拆解

将输入端外壳拆开,边缘采用超声波焊接封装,充电器采用金属弹片接触式通电,输入端设有隔离板。

PCB 板正面覆盖黄铜散热片。

拆下散热片,充电器初级侧覆盖绝缘板进行隔离保护,输出端两个 USB 母座均焊接在小板上。

PCB 板中间位置放置变压器,输入端设有高压滤波电解电容等元器件。

PCB 板背面同样配有黄铜散热片,并和主板焊接固定。

PCB 板上涂有导热胶帮助芯片散热。

清理掉硅胶可以看到氮化镓功率芯片、次级同步整流控制器和 MOS 管等元器件,贴片 Y 电容横跨在初次级之间。

通过对电路板正背面电路分析发现,倍思 65W 2C 氮化镓快充充电器采用时下热门的开关电源定压输出,两路输出独立降压的设计架构。其中 C1 和 C2 两路电路独立设计,但采用相同的降压输出方案,由一颗 MCU 智能分配输出功率。下面从输入端开始深入了解整个电路设计情况。

输入端一览,主板上设有保险丝和两颗高压滤波电解电容,左侧焊接一块小板。

PCB 板侧面一览,小板上设有整流桥和 PWM 主控芯片和光耦,Y 电容所在位置镂空处理。

将小板拆下,正面设有 X 电容、共模电感和第三颗高压滤波电解电容。

延时保险丝特写,规格为 3.15A 250V。

安规 X 电容特写,容量 0.1μF。

共模电感双线绕制,用于滤除 EMI 干扰。

输入端 ABMR510 整流桥。

高压滤波电解电容为 y.u.g 品牌,来自深圳市昱光电子有限公司。工作温度范围:-40 ℃ ~105 ℃,具备抗雷击、耐纹波、高频低阻等优势,可以为快充优化产品结构、提升组装工艺发挥作用。

电容规格为 400V 33μF。

PCB 板侧面一览。

另外两颗电容同样来自昱光电子,规格也是 400V 33μF。

滤波电感外套热缩管。

两颗 PWM 主控芯片供电电容,规格均为 50V 10μF。

输入端小板背面一览。

充电器主控芯片为 ON 安森美 NCP1342,这是一颗高频初级 PWM 控制器,内置主动 X2 电容放电和多重完善的保护功能。

安森美 NCP1342 详细资料。

充电头网通过拆解了解到,采用安森美 NCP1342 主控芯片的还有小米 55W 氮化镓充电器、华硕 65W氮化镓充电器、OPPO 新款 65W 超级闪充氮化镓充电器、一加 65W Warp 闪充充电器、坚果 65W 单 C 口氮化镓充电器、闪极 100W 3C1A 氮化镓快充充电器、联想 thinkplus 65W 氮化镓口红电源 Pro、小米 120W 超级快充、iQOO 120W
闪充充电器、傲基 100W 氮化镓快充、联想 90W 闪充双口氮化镓充电器等。

初级侧氮化镓功率芯片采用纳微 NV6123,是 NV6113 的散热增强版,为高频率和软开关拓扑优化,内部集成驱动器,导阻 300mΩ,6*8mm QFN 封装。

变压器使用绝缘胶带严密包裹,顶面贴有信息标签。

HWOR1009 光耦,横跨在初级和次级之间,用于初级次级通信,反馈输出电压。

输出抗干扰蓝色 Y 电容特写,来自 STE 松田电子。

主板背面还有一颗贴片 Y 电容,来自四川特锐祥科技股份有限公司,具有体积小、重量轻等特色,非常适合应用于氮化镓快充这类高密度电源产品中。

特锐祥专注于被动元器件的研发、生产及销售,注册资本 1 亿元。旗下有自主电容品牌两类:SMD TRX 及 DIP TY 电容器,TRX 将致力于陶瓷材料的研究,以拓展更多品类的应用,为客户提供更多的解决方案。

充电头网了解到,采用特锐祥贴片 Y 电容的产品还有第一卫 20W 快充小冰粒充电器、OPPO 65W 超级闪充氮化镓充电器、联想 90W 氮化镓快充、贝尔金 20W 氮化镓 PD 快充、努比亚 65W 氮化镓充电器、倍思 120W 氮化镓 + 碳化硅 PD 快充充电器、飞频 65W USB PD 氮化镓充电器、罗马仕 65W USB PD 氮化镓充电器、鸿达顺 65W 2C1A
氮化镓快充充电器等多款产品,性能获得客户一直认可。

丝印 IBHJM 次级同步整流控制器,实际型号为 MP6908A,来自 MPS 芯源半导体,最高工作频率 600KHz。

MPS MP6908A 详细规格参数。

充电头网拆解了解到,采用 MPS MP6908A 的还有努比亚 65W 氘锋氮化镓充电器 Pro、坚果 65W 单 C 口氮化镓充电器、联想 90W 闪充双口氮化镓充电器、戴尔 90W 氮化镓充电器、联想 thinkplus 65W 氮化镓口红电源 Pro、飞利浦 65W快充插座等。此外 MPS 同步整流芯片还被小米 9 Pro 原装 45W 快充充电器、thinkplus 45W USB
PD 充电器、thinkplus 65W 口红 USB PD 充电器、紫米 65W 2C1A 桌面 PD 快充充电器、谷歌 Pixelbook 原装 45W USB PD 快充充电器等数十款产品采用。

次级同步整流 MOS 来自华润微,丝印 088N12N。

输出端一览,设有输出滤波固态电容和两块二次降压小板。

同步整流输出滤波固态电容,规格为 25V 680μF。

主板背面还有一颗 MCU,用于两路输出功率智能分配。

将两块小板拆下,正面都设有磁环降压电感和滤波固态电容。

背面均设有降压协议芯片和三颗 MOS 管。这两块小板设计布局完全一样,都采用的是智融 SW3615+ 锐骏 RUH4040M2 方案,因此 C1 和 C2 口输出性能完全一样。

采用智融 SW3516 主控芯片作为 USB-C 口的降压控制器和协议识别。这是一款高集成度的多快充协议双口充电芯片,支持 A+C 口任意口快充输出,支持双口独立限流。其集成了 5A 高效率同步降压变换器,支持 PPS、PD、QC、AFC、FCP、SCP、PE、SFCP、低压直充等多种快充协议,CC/CV 模式,以及双口管理逻辑。

外围只需少量的器件,即可组成完整的高性能多快充协议双口充电解决方案。可广泛应用于 USB PD 双口快充车充、USB PD 双口快充充电器以及 USB 插排等产品。

智融 SW3516 资料信息。

充电头网通过拆解发现,SW3516 还被 REMAX 100W 氮化镓充电器、华硕 65W 2C1A 氮化镓充电器、努比亚 65W 氘锋三口氮化镓快速充电器、雷柏 65W GaN 快充、绿联 65W 4C 口氮化镓快充充电器、联想 90W 闪充双口氮化镓充电器、鸿达顺 120W四口 2C2A 快充等多款产品采用,此外智融的快充芯片还可用于 USB PD 快充移动电源、快充车充等领域。

外挂两颗锐骏半导体 MOS,型号为 RUH4040M2,NMOS,耐压 40V,用于为 USB-C 口输出同步整流降压。

锐骏 RUH4040M2 详细资料。

降压电感外套热缩管。

同步整流降压输出滤波固态电容,永铭 NPX 系列固态电容,规格为 25V 220μF。该系列电容具有小体积、低 ESR、高容许纹波电流、高可靠性等特点。

充电头网了解到,永铭 NPX 系列固态电容此前已被闪极 100W 3C1A 氮化镓快充充电器、摩米士 65W 2C1A 氮化镓快充充电器、倍思 45W 1A1C 氮化镓充电器、鸿达顺 65W 2C1A 氮化镓快充充电器、图拉斯 24W 1A1C 快充充电器、努比亚 65W 氮化镓充电器、图拉斯 30W 1A1C USB PD 快充充电器等多款产品采用,获得客户一致认可。

此外采用一颗锐骏 RUH4040M2 作为接口输出 VBUS 开关。

USB-C 母座特写。

全部拆解完毕,来张全家福。

充电头网拆解总结

倍思这款氮化镓充电器机身修长简洁,腰身分别是亮面和磨砂处理,使得整体机身有撞色设计。输入端采用固定式插脚,输出端配备两个性能一样的 USB-C 接口,支持 QC、AFC、FCP、SCP、MTK PE+2.0、PD3.0 和 PPS 多个快充协议,具备 5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V2.25A、20V3.25A 和 PPS
电压档位,兼容各种品牌设备,满足两台设备同时快充,适合居家办公等固定场所使用。

充电头网通过拆解了解到,充电器采用开关电源定压输出和两路 DC-DC 降压架构。开关电源部分由安森美 NCP1342 搭配纳微 NV6123 氮化镓功率芯片,以及 MPS MP6908 搭配华润微同步整流 MOS 组成。然后分两路独立二次降压输出,并且两个 C 口均采用智融 SW3615
进行降压和协议识别,输出性能完全一样,支持功率盲插。充电器输入输出端设有小板,内部使用导热垫和黄铜散热片帮助散热。

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