充電頭網拿到了力德諾推出的一款140W氮化鎵桌面充電器,這款充電器配有延長線和可更換插腳,支持桌面使用,也支持隨身攜帶,滿足不同場景使用。充電器配有3C3A快充接口,USB-C接口最大輸出功率為100W,任一USB-C接口均支持100W輸出,USB-A口支持30W快充,并支持功率自動分配。
這款充電器還自帶數(shù)字顯示屏,能夠實時顯示各個接口的充電功率。并且還設有電源開關,可以控制全局輸出,免去插拔線的麻煩。下面充電頭網就帶來力德諾這款140W 氮化鎵桌面充電器的拆解,一起看看內部的方案和用料。
力德諾140W氮化鎵桌面充電器開箱
包裝盒正面除印有LDNIO品牌、產品外觀、型號和特性標識外,左下角還印有國標、英規(guī)和歐規(guī)三種插腳和電源線插頭外觀,可見產品可以通過更換插腳在國內和歐洲等地區(qū)使用。
背面還印有產品更換插腳圖示以及同時為筆電、平板、Switch以及三部手機同時充電的應用場景,性能可以說相當強大。
背面左下角還印有這款桌面充的詳細參數(shù)信息,下面到產品實物環(huán)節(jié)再介紹。
包裝內含充電器、插腳、電源線以及數(shù)據(jù)線。
附帶數(shù)據(jù)線是一款USB-C to USB-C編織線,線頭外殼上設有凹凸紋理方便插拔,末端設有一體式網尾進行抗彎折保護。
此外編織外衣設計也很有特點,其中加入了硬質的塑料細繩進行束縛,有效避免外衣易起毛問題,同時提升顏值和手感。
測得數(shù)據(jù)線長度約為99cm。
此外使用ChargerLAB POWER-Z KM003C測得線纜帶有E-Marker芯片,數(shù)據(jù)傳輸能力為USB 2.0,電力傳輸能力為50V5A,支持USB PD3.1 240W快充。充電性能一步到位,讓用戶免去另購線的煩惱。
附帶電源線設計也很巧妙,輸入端為卡扣固定裝置設計,可以將充電器機身上取下的插腳裝在電源線這一端接著用,可以有效降低用戶的外帶成本。
模塊上設有滑動脫扣按板,并設計有PUSH字樣及相應箭頭提示。
電源線另一端模塊邊緣設有凹槽,方便用戶將線纜和充電器機身分離。
測得電源線端到端長度約為156cm。
附帶的國標、英規(guī)、歐規(guī)插腳均為扁平可拆卸設計,模塊邊緣也都設計有方便拆卸的凹槽。其中歐規(guī)插腳直接裝在充電器上。
充電器采用PC幫會材質黑色外殼,機身外殼啞光處理,邊角過渡圓潤。
機身正面印有LDNIO品牌以及140W GaN等字樣。
背面印有充電器詳細參數(shù)信息。
產品參數(shù)特寫
輸入:100-240V~50/60Hz 2.5A Max
輸出:
USB-C1/2/3:5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A 100W MAX
PPS:3.3-21V5A
USB-A1/2/3:4.5V5A、5V4.5A、5V3A、9V3A、12V2.5A、20V1.5A 30W MAX
USB-C1+USB-C2+USB-C3:65W+45W+30W(140W MAX)
總輸出:140W MAX
產品通過了CE、FCC認證。
機身輸入端配備歐規(guī)插腳。
并且也做了和電源線輸入端模塊一樣的卡扣結構設計,可以有效避免機身與插腳非人為分離,保證充電過程的使用體驗。
機身輸出端設計是產品一大亮點,作為一款桌面充,不僅配備3A3C六個USB接口,并且還設有一塊能實時顯示每個接口輸出功率的數(shù)顯屏。
輸出端左下角設有數(shù)顯屏喚醒按鍵。
如圖給充電器通電時按下按鍵喚醒數(shù)顯屏,可以實時顯示每個接口的輸出功率情況,各個接口快充與否一目了然。
實測充電器機身長度為111.88mm。
高度為89.99mm。
厚度為33.94mm。
和蘋果140W氮化鎵充電器對比,力德諾這款要稍大一些。
產品拿在手上的大小直觀感受。
另外測得充電器重量約為270g。
使用ChargerLAB POWER-Z KM003C測得USB-C1口支持FCP、SCP、AFC、QC3.0/5、SFCP、PD3.0、PPS、DCP、Apple 2.4A充電協(xié)議。
PDO報文顯示C1口還具備5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A五組固定電壓檔位,以及3.3-21V5A一組PPS電壓檔位。
測得USB-C2口兼容協(xié)議和USB-C1口的一樣。
此外PDO報文也完全一樣,
測得USB-C3口兼容協(xié)議也相同。
此外PDO報文也一樣。即USB-C1、USB-C2以及USB-C3這三個接口單口輸出性能一樣,支持功率盲插。
測得USB-A1口支持FCP、SCP、AFC、QC3.0、SFCP、DCP、Apple 2.4A充電協(xié)議。
測得USB-A2口兼容協(xié)議相同。
測得USB-A3口兼容協(xié)議也一樣,三個USB-A口也支持單口盲插使用。
力德諾140W氮化鎵桌面充電器拆解
看完了這款氮化鎵桌面充電器的外觀和測試,下面就進行拆解,一起看看內部的方案和用料。
首先沿殼體接縫拆開充電器外殼。
可更換插腳模塊采用彈片壓接到PCB供電。
PCBA模塊通過殼體內部開槽固定。
從殼體內部取出PCBA模塊。
PCBA模塊設有散熱片,為整流橋和開關管散熱。在散熱片下方設有濾波電容和變壓器。
輸出側設有小板,焊接輸出母座和數(shù)顯屏幕。
使用游標卡尺測得PCBA模塊長度約為104.5mm。
PCBA模塊寬度為77.2mm。
PCBA模塊厚度約為27mm。
PCBA模塊正面一覽,底部焊接保險絲,整流橋和NTC熱敏電阻,在散熱片下方焊接高壓濾波電容和變壓器。右側焊接同步整流管,濾波固態(tài)電容,上方焊接降壓電感和輸出濾波電容。
PCBA模塊背面一覽,焊接初級主控芯片,同步整流控制器,貼片Y電容和反饋光耦。上方焊接同步降壓開關管和輸出小板。
通過對PCBA模塊的觀察發(fā)現(xiàn),力德諾這款140W氮化鎵充電器采用反激開關電源設計,搭配同步整流,固定電壓輸出。輸出采用四路獨立的降壓電路,實現(xiàn)六口快充輸出和功率自動分配功能。下面我們就從輸入端開始了解各個器件的信息。
PCBA模塊輸入端焊接保險絲,整流橋和NTC熱敏電阻。
輸入端保險絲規(guī)格為5A 250V。
在散熱片上固定初級開關管和整流橋。
整流橋型號為GBU1010,規(guī)格為1000V 10A。
NTC熱敏電阻用于抑制充電器上電的浪涌電流。
在散熱片下方設有高壓濾波電容。
兩顆高壓濾波電容為KSC品牌,規(guī)格為100μF400V。
開關電源主控芯片采用茂睿芯MK2697,這是專為PD/快充應用優(yōu)化的QR PWM控制器。該控制器寬VCC工作電壓范圍(9V-90V) 可以使其覆蓋PD/PPS從3.3V-23V的輸出范 圍而不需要使用額外的輔助繞組或者線性降壓電路。
MK2697采用了茂睿芯自主知識產權的驅動技術,同步優(yōu)化初級和次級功率管電壓應力。高達200kHz的工作頻率,支持高頻小體積的PD快充電源設計。
針對于能效要求,由于PD/快充有多個不同的輸出電壓,因此MK2697采用了自適應的多模式。其在不同負載以及不同輸出下,調整工作于不同頻率的QR模式。在輕載時則會工作于burst模式,以提升效率。
MK2697提供了全面的保護功能,有輸出OVP、OPP、VCC、OVP、BROWN-IN/OUT, 還提供了副邊SR短路保護, PIN腳OPEN/SHORT保護等豐富的保護功能。
充電頭網拆解了解到,采用茂睿芯快充方案的還有愛莎瓦特65W 2A1C氮化鎵快充、倍思QC5 100W氮化鎵充電器、REMAX 20W 1A1C快充充電器、air-J 18W 1A1C快充充電器、諾基亞20W PD快充、海陸通20W PD快充、大麥20W PD快充等產品采用。
為主控芯片供電的濾波電容來自癸科電子。
規(guī)格為10μF50V。
氮化鎵開關管來自能華,型號CE65H110TOAI,為耗盡型級聯(lián)器件,耐壓650V,導阻110mΩ,采用TO220封裝。
兩顆250mΩ取樣電阻用于初級電流檢測。
變壓器采用PQ3220磁芯,嚴密纏繞膠帶絕緣。
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TMY1222M。
特銳祥專注于被動元器件的研發(fā)、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。
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(lián)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(shù)十款大功率充電器使用外,也可應用于海陸通、第一衛(wèi)、貝爾金等品牌20W迷你快充上,性能獲得客戶一致認可。
一顆藍色Y電容來自達孚。
奧倫德 OR 357 光耦用于輸出電壓反饋。
同步整流芯片來自茂睿芯,型號MK91816,支持反激拓撲應用,兼容CCM,DCM和QR工作模式。芯片采用自主知識產權的自供電技術為VCC供電,可以直接置于正端應用而無需輔助繞組。
MK91816的10nS的關斷延時以及高達4A的下拉電流幫助系統(tǒng)可靠工作于CCM模式。其自主知識產權的開通及關斷機制,可以最大化外驅MOSFET的導通時間以獲得盡可能高的效率。并且自主檢測DCM振鈴,防止誤開通。
茂睿芯 MK91816 資料信息。
PCBA模塊側面設有同步整流管的散熱片。
同步整流管使用螺絲固定在散熱片上。
同步整流管來自領泰半導體,絲印S0111,采用TO220封裝。
兩顆輸出濾波電容來自湖南盛通,E2系列固態(tài)電容,規(guī)格為1000μF25V。
兩顆電解電容來自癸科電子,規(guī)格為100μF35V。
在輸出側設有功率顯示屏幕和USB接口,數(shù)字顯示下面對應各個接口。
電源開關采用過孔焊接。
在輸出小板上設有排線用于連接功率顯示屏幕。
排線另一端連接到功率顯示屏幕。
拆下功率顯示屏幕。
功率顯示屏幕固定在塑料支架上。
塑料支架設有卡扣固定PCB。
取出顯示屏幕PCB,顯示格柵通過熱熔固定。
輸出小板焊接連接到PCBA模塊。
焊接取下輸出小板,在小板正面焊接一顆MCU,USB-C母座和USB-A母座,以及一顆VBUS開關管。
小板背面焊接四顆降壓協(xié)議芯片和一顆VBUS開關管。
三個USB-C接口的降壓協(xié)議IC采用智融SW3516P,這是一款高集成度的多快充協(xié)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,參數(shù)和規(guī)格均與智融SW3516H相同。
SW3516P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(xié)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(xié)議雙口充電解決方案。
智融 SW3516P 詳細資料。
充電頭網拆解了解到,智融 SW3516P 此前還被閃極100W 3C1A氮化鎵充電器、公牛67W 3C1A山峰安全快充插座、魅族PANDAER 67W 2C1A氮化鎵變速箱潮充、綠聯(lián)MFM認證100W二合一氮化鎵充電站等產品采用,芯片性能質量獲客戶一致認可。
用于USB-A口的降壓協(xié)議芯片也采用智融SW3516P。
用于三個USB-C接口的六顆同步降壓開關管特寫。
同步降壓開關管來自芯控源,型號AGM303A,NMOS,耐壓30V,導阻2.7mΩ,采用DFN5*6封裝。
用于USB-A口的同步降壓開關管來自銓力,型號AP90N03Q,NMOS,耐壓30V,導阻4.2mΩ,采用PPAK3*3封裝。
四顆降壓電感分別對應四路降壓輸出。
輸出濾波電容來自盛通,E2系列固態(tài)電容,規(guī)格為330μF25V,四顆對應四路輸出濾波。
VBUS開關管絲印3810,為雙NMOS管。
另一顆VBUS開關管型號相同。
USB-C母座采用過孔焊接固定,藍色膠芯不露銅。
三個USB-A母座特寫,采用橙色膠芯,正負極加寬支持大電流快充。
用于屏幕顯示和功率自動控制的MCU來自芯海科技,型號CSU38M20,芯片內置高性能8位MCU,內置12位ADC,內置8K×16位程序存儲器MTP、1K字節(jié)數(shù)據(jù)存儲器(SRAM)、256字節(jié)的E2PROM、只有43條單字指令、8級PUSH和POP存儲堆棧。具備I2C,SPI接口和UART接口。
芯海科技 CSU38M20 資料信息。
全部拆解一覽,來張全家福。
充電頭網拆解總結
力德諾推出的這款140氮化鎵充電器配有延長線以及可更換插腳,支持作為桌面充電器使用和日常攜帶。充電器配有LED屏幕可以顯示當前接口的實時輸出功率,方便了解設備的充電狀態(tài)。充電器的三個USB-C接口均支持100W功率輸出,USB-A口支持30W快充,能夠滿足手機和電腦的同時快充需求。
充電頭網通過拆解了解到,力德諾這款140W氮化鎵充電器采用茂睿芯開關電源方案,使用MK2697初級主控芯片+MK91816同步整流控制器,使用能華CE65H110TOAI氮化鎵開關管,組成固定電壓輸出的反激開關電源。
輸出采用四路智融SW3516P進行降壓輸出,其中三顆用于三個USB-C接口和一個USB-A接口,還有一顆對應兩個USB-A接口。充電器內部采用盛通固態(tài)電容用于輸出濾波,并采用芯??萍糃SU38M20用于讀取輸出功率以及顯示驅動。充電器內部開關管設有大面積散熱片,變壓器等元件涂膠加固,元件之間留有空隙,提升散熱性能。