ANKER安克推出了一款200W輸出功率的桌面充電器,這款桌面充電器屬于AnkerPrime系列,具備四個USB-C接口和兩個USB-A接口。其中四個USB-C接口均支持100W功率輸出,USB-A接口支持22.5W輸出功率,支持輸出功率智能分配。
桌面充電器型號為A2683,支持100~240V全球?qū)掚妷狠斎搿3潆娖髡w為銀色外殼,配合黑色面板,外觀簡潔時尚。多個接口均支持快充輸出,滿足筆記本電腦、平板電腦、手機(jī)和耳機(jī)設(shè)備同時充電。下面充電頭網(wǎng)就帶來安克這款氮化鎵充電器的拆解,一起看看內(nèi)部的設(shè)計和用料。
安克六口氮化鎵200W桌面充電器開箱
充電器包裝盒為黑色配色,印有ANKER品牌、產(chǎn)品名稱、產(chǎn)品外觀和賣點(diǎn)。
背面印有產(chǎn)品的使用場景,輸出功率等信息。
側(cè)面標(biāo)注了ANKER Prime和支持的設(shè)備。
另一面標(biāo)注充電器的輸出規(guī)格和認(rèn)證信息。
包裝內(nèi)含安克200W氮化鎵桌面充電器本體、電源線和使用說明書。
桌面充電器輸出端設(shè)有兩個USB-A接口和四個USB-C接口,均為安克標(biāo)志性藍(lán)色膠芯。
輸出側(cè)黑色面板為突出設(shè)計。
機(jī)身另一側(cè)八字線輸入接口特寫。
機(jī)身外殼為拉絲處理,正中印有ANKER品牌。
機(jī)身底部設(shè)有防滑腳墊,并印有充電器輸出規(guī)格。
Anker Prime Charger(200W,6Ports,GaN)
充電器型號:A2683
輸入:100-240V~,3.2A,50~60Hz
單口輸出:USB-C1/C2/C3/C4:
5V3A,9V3A,10V2.25A,15V3A,20V5A,最大100W
USB-A1/A2:
5V3A,9V2A,10V2.25A,12V1.5A,最大22.5W
多口輸出:2、3、4口同時使用最大200W
5,6口同時使用最大100W
總輸出200W
安克創(chuàng)新科技股份有限公司 Anker設(shè)計 中國制造
實測充電器機(jī)身長度約為112mm。
機(jī)身寬度約為75.7mm。
機(jī)身厚度約為35.1mm。
充電器拿在手上的大小直觀感受。
實測充電器機(jī)身重量約為612g。
電源線采用魔術(shù)扎帶固定。
電源線長度約為153cm。
使用ChargerLAB POWER-Z KM003C測得USB-C1口支持UFCS、QC3+/5、FCP、SCP、AFC、PD3.0、PPS、DCP、Apple 2.4A充電協(xié)議。
PDO報文顯示USB-C1口還具備5V3A、9V3A、15V3A、20V5A四組固定電壓檔位,以及5-16V5A一組PPS電壓檔位。
測試UFCS融合快充具備5-11V3A一組電壓檔位,其余三個USB-C接口輸出規(guī)格完全一致。
使用ChargerLAB POWER-Z KM003C測得USB-A1口支持UFCS、QC3.0、FCP、SCP、AFC、DCP、Apple 2.4A充電協(xié)議。
測試UFCS融合快充具備5-11V2A一組電壓檔位,另一個USB-A接口輸出協(xié)議完全一致。
安克六口氮化鎵200W桌面充電器拆解
看完了這款桌面充電器的外觀和測試,下面就進(jìn)行拆解,一起看看這款充電器的設(shè)計和用料。
首先拆下充電器輸出側(cè)面板,面板通過超聲波焊接固定。
充電器內(nèi)部為灌封工藝,內(nèi)部填充淺粉色導(dǎo)熱膠填充。
使用切割機(jī)切開外殼,取出PCBA模塊。
PCBA模塊整體采用灌封膠包裹,提升散熱性能,元件之間通過膠水填充,能夠增強(qiáng)機(jī)械強(qiáng)度,并且還能防止水汽滲入,增強(qiáng)耐候性。
對應(yīng)輸出側(cè)焊接降壓小板。
清理掉填充的導(dǎo)熱膠,電源輸入插座,高壓濾波電容與降壓小板之間設(shè)有麥拉片絕緣,元件之間采用白色膠水固定。
PCBA模塊背面開槽隔離,插入麥拉片絕緣。同步整流管位置涂有導(dǎo)熱膠加強(qiáng)散熱。
使用游標(biāo)卡尺測得PCBA模塊長度約為105.6mm。
PCBA模塊寬度約為71mm。
PCBA模塊厚度約為26.5mm。
PCBA模塊正面一覽,底部設(shè)有電源輸入插座,右側(cè)焊接EMI濾波電路小板,整流橋,上方焊接薄膜濾波電容,濾波電感,PFC開關(guān)管小板。中間位置焊接高壓濾波電容和PFC升壓電感,左側(cè)底部焊接AHB小板和開關(guān)變壓器,上方焊接濾波電容。在頂部焊接降壓輸出小板。
PCBA模塊背面中間位置焊接PFC控制器,左側(cè)焊接反饋光耦,貼片Y電容,同步整流控制器,同步整流管,底部焊接一顆MCU,用于充電器溫度檢測和功率自動分配控制。
通過對PCBA模塊的觀察發(fā)現(xiàn),安克這款200W氮化鎵充電器采用PFC+AHB架構(gòu)設(shè)計,輸出采用五路同步降壓芯片輸出。其中PFC開關(guān)管采用英諾賽科氮化鎵開關(guān)管,AHB采用東科氮化鎵合封芯片。
AHB架構(gòu)通過將傳統(tǒng)反激中漏感能量回收利用,提高了轉(zhuǎn)換效率,并且保持了反激架構(gòu)的寬范圍電壓輸出優(yōu)勢。東科的AHB氮化鎵合封芯片集成度高,非常適用于單口大功率PD快充應(yīng)用,對于固定電壓輸出場合,轉(zhuǎn)換效率可以與LLC媲美,并具備成本優(yōu)勢。
PCBA模塊輸入端一覽,左側(cè)焊接AHB芯片小板,中間為電源輸入插座,右側(cè)為輸入濾波小板。
輸入濾波小板正面一覽,左上方焊接一顆黃色X2安規(guī)電容,下方焊接共模電感。右上角焊接另一顆共模電感,下方焊接保險絲。
小板背面焊接四顆X2電容放電電阻。
保險絲外套藍(lán)色熱縮管絕緣。
共模電感外套熱縮管絕緣。
安規(guī)X2電容來自DGCX東莞成希,規(guī)格為0.47μF。
另一顆共模電感同樣采用熱縮管包裹絕緣。
在PCBA模塊側(cè)面焊接整流橋,薄膜濾波電容和藍(lán)色Y電容。
整流橋來自GK固得沃克,型號GBU1510,規(guī)格為1000V 15A,采用GBU封裝。
薄膜濾波電容來自DGCX東莞成希,規(guī)格為1μF450V。
濾波電感采用磁環(huán)繞制。
另一顆薄膜電容規(guī)格同樣為1μF450V。
PFC控制器來自南芯科技,型號SC3202,是一顆應(yīng)用于Boost變換器的高效率升壓PFC控制器,采用多模式控制策略。當(dāng)滿載或重載時運(yùn)行臨界傳導(dǎo)模式,負(fù)載降低時運(yùn)行在DCM模式,并具有谷底開通特性,降低開關(guān)頻率以提升效率。
在空載時,SC3202以突發(fā)模式運(yùn)行,降低功耗并減小音頻噪聲。SC3202支持供電欠壓保護(hù),逐周期過電流保護(hù),輸出過壓保護(hù),電感電流保護(hù)和過熱保護(hù)。采用SOT23-6封裝,適用于PD快充,適配器,LED電源等應(yīng)用。
南芯科技 SC3202 資料信息。
PFC開關(guān)管和整流管焊接在獨(dú)立的小板上。
小板另一面沒有焊接元件。
PFC開關(guān)管來自英諾賽科,型號INN700D140C,是一顆耐壓700V的增強(qiáng)型氮化鎵開關(guān)管,導(dǎo)阻140mΩ,具備開爾文源極,采用DFN8*8封裝。
英諾賽科氮化鎵開關(guān)管具有極低的柵極電荷和輸出電荷,符合JEDEC標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)應(yīng)用要求,內(nèi)置ESD保護(hù),符合RoHS、無鉛、歐盟REACH法規(guī)。適用于圖騰柱PFC,快充電源,高功率密度以及高能效開關(guān)電源應(yīng)用。
英諾賽科 INN700D140C 資料信息。
PFC升壓電感采用膠帶嚴(yán)密包裹絕緣,并粘貼熱敏電阻檢測溫升。
0.01μF 1KV高壓瓷片電容特寫。
PFC整流管來自晶導(dǎo)微電子,為超快恢復(fù)二極管,型號MURL860F,規(guī)格為600V 8A,采用ITO-220ACW封裝。
RS5M二極管用于PFC旁路。
濾波電容來自Acon新中元,規(guī)格為420V120μF。
另一顆濾波電容規(guī)格為8.2μF450V。
在垂直小板上焊接諧振電容和AHB氮化鎵合封芯片。
背面焊接貼片電阻和二極管。
AHB氮化鎵合封芯片采用東科半導(dǎo)體DK3718AD,這是一顆基于不對稱半橋架構(gòu),集成了兩顆氮化鎵功率器件的AC-DC功率開關(guān)芯片,其能夠在較大的負(fù)載范圍內(nèi)實現(xiàn)原邊功率管ZVS,副邊整流管ZCS,從而提高電源系統(tǒng)效率。同時軟開關(guān)還可以降低功率管應(yīng)力,內(nèi)置全范圍抖頻電路,從而減小開關(guān)損耗并改善電磁干擾。
DK3718AD內(nèi)置不對稱半橋(AHB)控制電路和600V半橋驅(qū)動電路,并合封了兩顆700V耐壓的增強(qiáng)型氮化鎵功率芯片,是目前業(yè)內(nèi)唯一的全集成all-in-one氮化鎵不對稱半橋芯片。DK3718AD系列產(chǎn)品外圍元件精簡,可極大簡化方案的設(shè)計和調(diào)試難度,尤其是有高轉(zhuǎn)換效率和高功率密度要求的產(chǎn)品。DK3718AD系列上管采用自適應(yīng)關(guān)斷技術(shù),下管采用自適應(yīng)死區(qū)技術(shù),有效避免半橋管共通引發(fā)的危險。DK3718AD系列自適應(yīng)四種負(fù)載模式,可有效提高各負(fù)載段的綜合效率。
DK3718AD系列具備完善的保護(hù)功能:包括過載保護(hù)、輸出過壓保護(hù)、輸出短路保護(hù)、VCC過/欠壓保護(hù)、VS引腳異常保護(hù)、初級過流保護(hù)、過溫保護(hù)等。
DK3718AD支持最高800KHz開關(guān)頻率,前端帶有升壓PFC的情況下推薦功率為180W(高功率密度小體積應(yīng)用場景),待機(jī)功耗小于50mW,具備自適應(yīng)死區(qū)和關(guān)斷算法,無需外圍調(diào)節(jié),外圍極致精簡,同時具備無鹵素特性,符合ROHs要求,并內(nèi)置高壓啟動和X電容放電電路,可為系統(tǒng)提供更高的性能和可靠性。
DK3718AD典型應(yīng)用如圖所示,電路元件精簡。DK3718AD采用DFN8*8封裝,適用于高功率密度快速充電器、適配器、筆記本適配器、平板電腦適配器、電視機(jī)電源、兩輪電動車充電器、通信電源、LED電源等領(lǐng)域之中。
諧振電容規(guī)格為0.68μF250V。
PCBA模塊側(cè)面焊接降壓電感,開關(guān)變壓器,為主控芯片供電的濾波電容。
為主控芯片供電的濾波電容來自華容偉業(yè),規(guī)格為22μF50V。
變壓器磁芯纏繞膠帶絕緣,并設(shè)有熱敏電阻檢測溫度。
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(yīng)用于氮化鎵快充這類高密度電源產(chǎn)品中。料號為TMY1471K。
特銳祥專注于被動元器件的研發(fā)、生產(chǎn)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(yīng)用,為客戶提供更多的解決方案。
充電頭網(wǎng)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氮化鎵快充等數(shù)十款大功率充電器使用外,也可應(yīng)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(rèn)可。
億光EL1019光耦用于PFC開關(guān)控制。
另一顆EL1019光耦用于輸出電壓反饋。
兩顆插件藍(lán)色Y電容來自東莞成希。
同步整流控制器來自華源智信,型號HY923,是一顆數(shù)字自適應(yīng)同步整流控制器,支持正端和負(fù)端應(yīng)用,無需輔助繞組供電。芯片支持DCM/CCM/PFM/QR運(yùn)行模式,支持3.2~25V供電電壓范圍,耐壓為150V。
HY923的高電流驅(qū)動能力適配多種同步整流管,柵極驅(qū)動電壓鉗位為7V,具有開機(jī)主動下拉功能,適應(yīng)不同廠家MOS。芯片具備直通保護(hù),優(yōu)化開關(guān)損耗和EMI,并具備低靜態(tài)電流,采用SOT23-6封裝。
華源智信 HY923 資料信息。
同步整流管來自華瑞微,型號HRG100N045G,NMOS,耐壓100V,導(dǎo)阻4.2mΩ,采用PDFN5*6封裝,使用兩顆并聯(lián)。
輸出濾波電容來自華容偉業(yè),其中兩顆規(guī)格為25V680μF。
一顆規(guī)格為25V680μF。
用于輸出濾波的磁環(huán)電感特寫。
輸出端焊接降壓小板,在降壓小板上焊接USB-A和USB-C母座,濾波電容粘貼高溫膠帶絕緣。
兩塊PCB用于支撐輸出降壓小板,焊接固定。
降壓小板左側(cè)設(shè)有兩個USB-A接口,右側(cè)設(shè)有四個USB-C接口,對應(yīng)四個USB-C接口的濾波電容粘貼高溫膠帶絕緣。在USB-C接口右側(cè)設(shè)有同步降壓開關(guān)管,右側(cè)三個USB-C接口上方設(shè)有降壓協(xié)議芯片。
降壓小板背面焊接五顆降壓電感,并焊接兩顆降壓協(xié)議芯片,對應(yīng)USB-C接口設(shè)有VBUS開關(guān)管和電流檢測電阻,USB-A接口還設(shè)有濾波電容和濾波電感。
五顆降壓協(xié)議IC均采用智融SW3561,這是一顆支持雙USB-C口輸出的降壓SoC芯片,芯片內(nèi)部集成高效率同步降壓控制器,支持20V5A功率輸出,并支持USB PD3.1 SPR。芯片內(nèi)部集成ARM Cortex-M0內(nèi)核,集成Type-C邏輯,支持PD3.1/QC/SCP/UFCS融合快充等快充協(xié)議,支持快充協(xié)議定制。
智融SW3561支持雙USB-C口通路控制,支持線損補(bǔ)償,搭配兩顆同步降壓開關(guān)管和對應(yīng)接口的VBUS開關(guān)管即可實現(xiàn)雙口降壓輸出。芯片內(nèi)置的降壓轉(zhuǎn)換器默認(rèn)工作頻率為180KHz,支持定制工作頻率,支持100W功率輸出,滿足小體積設(shè)計。芯片集成過熱保護(hù),輸入輸出過壓/欠壓保護(hù),輸出過流保護(hù)以及數(shù)據(jù)引腳過壓保護(hù)等完善的保護(hù)機(jī)制,采用QFN32封裝。
智融科技 SW3561 資料信息。
搭配使用的開關(guān)管來自智融科技,絲印SWT40N45。
降壓電感采用磁環(huán)繞制,外套熱縮管絕緣。
輸出濾波電容來自華容偉業(yè),規(guī)格為25V220μF,外殼粘貼高溫膠帶絕緣。
VBUS開關(guān)管來自華瑞微,型號HRT30N08J,NMOS,耐壓30V,導(dǎo)阻5.5mΩ,采用DFN3*3-8L封裝。
USB-C接口采用藍(lán)色舌片,過孔焊接固定。
對應(yīng)USB-A接口也采用智融科技SW3561降壓協(xié)議芯片。
兩顆同步降壓開關(guān)管采用智融科技SWT40N45。
磁環(huán)降壓電感外套熱縮管絕緣。
濾波電容來自華容偉業(yè),規(guī)格為25V220μF。
VBUS開關(guān)管采用華瑞微HRT30N08J。
用于USB-A接口的濾波電感特寫。
VBUS開關(guān)管采用華瑞微HRT30N08J。
用于USB-A接口的濾波電感特寫。
USB-A口采用過孔焊接固定,藍(lán)色舌片,正負(fù)極加寬支持大電流快充。
用于充電器內(nèi)部溫度檢測和功率自動分配控制的MCU來自芯??萍迹吞朇S32L015K8V6,內(nèi)置ARM Cortex-M0+ CPU,主頻為24MHz,芯片內(nèi)部集成64K FLASH和8K SRAM,集成ADC和比較器,運(yùn)算放大器,具備SPI、I2C、UART和OWI接口,采用QFN32封裝。
全部拆解一覽,來張全家福。
充電頭網(wǎng)拆解總結(jié)
最后附上安克六口氮化鎵200W桌面充電器的核心器件清單,方便大家查閱。
安克六口氮化鎵桌面充電器采用銀色外殼,搭配黑色面板,外觀簡潔時尚。充電器配有四個USB-C接口和兩個USB-A接口。USB-C接口均支持100W快充輸出,支持功率盲插和功率自動分配。USB-A接口支持22.5W快充,可為筆記本電腦、平板電腦、手機(jī)和耳機(jī)等設(shè)備同時充電,節(jié)省時間。
充電頭網(wǎng)通過拆解了解到,安克這款充電器采用PFC+AHB電源架構(gòu)設(shè)計,PFC采用南芯科技SC3202控制器搭配英諾賽科INN700D140C氮化鎵開關(guān)管,AHB電源采用東科半導(dǎo)體DK3718AD氮化鎵合封芯片,這款芯片內(nèi)部集成AHB控制器,氮化鎵開關(guān)管驅(qū)動器和兩顆氮化鎵開關(guān)管,外圍元件精簡,大幅提升功率密度。
同步整流采用華源智信HY923控制器搭配華瑞微HRG100N045G同步整流管。對應(yīng)六口輸出使用五顆智融科技SW3561S降壓協(xié)議芯片,使用新中元電解電容和華容偉業(yè)固態(tài)電容濾波。充電器內(nèi)部采用導(dǎo)熱膠灌封填充,提升散熱性能和耐候性。整體做工和用料十分扎實。