前言

努比亞在紅魔品牌五周年發布會上帶來了一款150W氮化鎵充電器,這款充電器為2C1A接口,并配有一個150W輸出的DC接口。充電器采用透明外殼設計,可以觀察到內部的零件,并且還配有彩色液晶屏幕和RGB LED彩燈,非常具有科技感,搭配配套的延長線可作為桌面充電器使用。

這款充電器還支持PD3.1快充,兩個USB-C接口均支持140W輸出,能夠滿足蘋果MacBook Pro筆記本電腦急速充電,通過自帶的DC接口和連接線還可以為其他筆記本供電。還支持藍牙連接設置動態待機動畫和信息監控模式。下面充電頭網就對這款150W氮化鎵充電器進行拆解,看看內部的方案和用料。

氘鋒150W全能充GaN充電器開箱

包裝盒頂面中心透明櫥窗設計,可見內部充電器實物,櫥窗上下印有DAO 150W GAN CHARGER。

盒子一側印有紅魔品牌logo。

包裝盒天地蓋設計,底部貼有充電器信息貼紙。

包裝內含充電器、帶桌面超能模塊的電源線、C to C數據線、DC5521連接線、收納袋以及使用說明書。

兩條配線端頭采用相同的金屬外殼外套塑料殼結構設計,線身均為黃色配色,不過實際上DC5521連接線的顏色要更加鮮艷一點。線身都非常的柔韌,表面具有親膚手感,上手體驗非常棒。

線頭外殼設計機械感十足,外層塑料殼通過螺絲固定,整體十分硬核。

DC線端頭特寫。

實測C to C線長度為150cm。

測得DC5521連接線長度為152cm,兩條線長度均為1.5米級的,足以勝任大多數應用場景。

另外測得兩條線帶扎帶總重量約為114g。

另外使用ChargerLAB POWER-Z KM003C測得C to C線帶有E-Marker芯片,電力傳輸能力為50V5A,可以支持PD3.1 240W快充,充電性能相當強悍。

電源線自帶可靈活拼裝和拆卸的桌面超能模塊,與充電器組裝看上去既美觀又可以將排插隱藏在桌底,化身完美桌搭,卸掉超能模塊后可以輕松攜帶出行,滿足桌搭、出行等多種場景的快充使用。

電源線輸入端為雙腳插頭,插頭外殼上設計有圓凹面,方便用戶插拔使用。

從插頭內側信息可以了解到,制造商為領亞電子科技股份有限公司,規格為10A 250V~,通過了CCC認證。

桌面超能模塊連接端為凸起U型設計,結構上可以起到加強固定不易松動脫落作用。

實測電源線長度約為154cm。

充電器為十分規整的幾何長方體造型,外殼延續系列十分硬核的透風銀翼風格設計,同時融入全新RGB炫酷燈效以及交互式全彩顯示屏,為用戶帶來未來科技感般的使用體驗。

作為一款多口大功率充電器,內部采用凝膠+超導散熱金屬雙重散熱形態,透過實物透明外殼可見內部噴涂銀灰色金屬漆的超導散熱金屬板。

機身正面右側區域印有系列“氘”字,超導散熱金屬板作為背景,表面基于氘元素符號和原子層面結構鍵進行設計,十分硬核。

左上角印有CONVERT字樣。

下方區域設有RGB燈帶,該燈帶基于電影《創戰紀》的光輪摩托靈感進行設計,用有十分炫酷的燈效。

機身背面左上角設有氘元素符號,作為氫的同位素,氘原子核中有一個質子和一個中子,其相對原子質量為普通氫的二倍,因此也被稱為重氫。

背面右上角印有產品英文名稱——DAO POWER CHARGER。

機身一端觸控區域內置彈簧,輕輕觸摸該處可實現魔彩屏屏保與接口實時功率顯示界面切換。

另一端外殼上印有150W字樣,表明產品最大輸出功率。

底部黑色外殼印有充電器詳細參數。

充電器參數特寫

型號:PA0228

輸入:100-240V~50/60Hz 3A Max

USB-C1/C2輸出:5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A、28V5A 140W Max

PPS:5-21V5A Max

USB-A輸出:5V3A、9V3A、12V2.5A、15V2A 30W Max

USB-C1+USB-C2輸出:90W+45W 135W Max

USB-C1+USB-A1輸出:100W+30W 130W Max

USB-C2+USB-A1輸出:5V3A 15W Max

USB-C1+(USB-C2+USB-A1)輸出:100W+15W 115W Max

DC輸出:20V7.5A 150W Max

制造商:努比亞技術有限公司

充電器配備可折疊國標插腳,為差旅/商務出行人士提供便攜的使用體驗。

輸出端配備1A+2C+1DC四個接口,右側設有交互式全彩顯示屏,并貼有防刮保護膜保護。

DC口支持最大150W輸出,最大輸出電流可達7.5A,搭配附帶的DC連接線,滿足游戲本用戶大功率充電需求,是專為游戲黨設計的接口,擴大了產品應用群體,是一般充電器所不具備的。

兩個USB-C接口支持最新USB PD3.1快充標準下的140W快充,與蘋果原裝快充相同的性能,同樣可以滿足蘋果用戶MacBook Pro最高140W快速充電需求。

USB-A口支持30W快充,性能足以滿足一般設備日常充電需求,多口充電亦無需等待。

實測充電器機身長度為100.62mm。

高度為71.3mm。

厚度為34.99mm。

另外測得充電器凈重約為437g。

電源線桌面超能模塊與充電器組裝使用場景一覽,貼合緊密牢固,相同的設計元素看著渾然一體無違和感。

RGB燈環支持流動、呼吸、炫彩、常亮四種燈效模式,配色方面支持全彩和單色自由切換。實際應用中,用戶可在充電器通電狀態下通過手機藍牙快捷連接APP進行相應的設置操作。

全彩魔顯屏支持百種桌面動態待機動畫,甚至是手機相冊里的圖片都能選用,用戶也可以通過APP進行自定義。

通過觸控切換界面,顯示屏還能實時顯示四個接口的輸出電壓、電流以及功率,讓用戶對每個設備的充電狀況一目了然。

不僅如此,顯示屏支持重力感應,橫豎不同的擺放方式用戶都能很自然的進行查看。

使用ChargerLAB POWER-Z KM003C測得USB-C1口支持FCP、SCP、AFC、QC3.0/5、PE2.0、PD3.1、PPS、DCP、Apple 2.4A充電協議。

PDO報文顯示USB-C1口還具備5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A、28V5A六組固定電壓檔位,以及3.3-21V5A一組PPS電壓檔位。

測得USB-C2口支持FCP、SCP、AFC、QC3.0/5、QC3.0/5、PD3.1、PPS、DCP、Apple 2.4A充電協議。

PDO報文顯示USB-C2口具備5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A、28V5A六組固定電壓檔位,以及3.3-21V5A一組PPS電壓檔位,測試結果與USB-C1口的相同。

最后測得USB-A口支持FCP、SCP、AFC、QC3.0、DCP、Apple 2.4A充電協議。

氘鋒150W全能充GaN充電器拆解

看完了氘鋒150W全能充GaN充電器的開箱和測試,下面就進行拆解,一起看看內部的方案和用料。

首先沿殼體接縫撬開充電器外殼,折疊插腳與內部PCBA模塊通過導線焊接連接。

從外殼中抽出PCBA模塊。

外殼內部屏幕通過連接器連接到顯示控制小板。

小板通過散熱片上的卡扣固定。

LCD屏幕采用金屬背殼,來自ORIC歐瑞科電子。

折疊插腳通過導線焊接連接到PCBA模塊供電。

充電器PCBA模塊表面覆蓋銅片散熱,銅片噴涂銀色底漆,并印刷氘字樣。

散熱銅片與PCBA模塊之間通過麥拉片絕緣。

銅片焊接固定到PCBA模塊。

絕緣麥拉片印有碳纖維紋理。

刮掉銅片表面的銀色油漆,露出黃銅本色。

使用游標卡尺測得PCBA模塊長度約為65mm。

寬度約為94.9mm。

厚度約為28.7mm。

拆下PCBA模塊表面覆蓋的散熱片和麥拉片,PCBA模塊對應PFC電路的位置采用灌封工藝。

顯示控制小板通過排針連接到PCBA模塊,并通過排線連接RGB LED彩燈。

取下粘貼的RGB LED排線,在銅片上粘貼勻光塑料片。

勻光塑料片采用雙面膠粘貼固定。

排線共焊接12顆貼片RG LED。

RGB LED燈貼片焊接。

連接排線印有KunX坤興LOGO,型號和日期。

顯示小板正面焊接一顆藍牙SOC和一顆燈控IC,頂部凈空區為印刷藍牙天線。

背面焊接連接排針。

藍牙SOC芯片來自富芮坤,型號FR8008GP,是一款高性能BLE5.1芯片,內部集成射頻,電源管理和低功耗藍牙基帶,內置PSRAM,支持顯示屏驅動。

芯片外置24.000MHz無源晶振。

連接屏幕的插座特寫。

廣芯 BCT3236 36通道LED驅動器用于12顆 RGB LED驅動。

連接RGB LED的插座特寫。

連接到主板的排針特寫。

PCBA模塊對應PFC電路和整流橋的位置填充灌封膠。

背面也同樣被灌封膠密封。

對應藍牙小板的位置采用塑料板絕緣定位。

清理掉PCBA模塊表面的封膠,開始觀察電路設計。

PCBA模塊正面一覽,底部焊接濾波電感,濾波電容,共模電感,保險絲和整流橋。左側焊接PFC升壓電感,電感上方和右側焊接高壓濾波電容。在中間位置為LLC變壓器,右側焊接濾波電容和降壓電感,輸出協議小板垂直焊接。

PCBA模塊背面焊接一顆PFC+LLC二合一控制器,兩顆PFC開關管,PFC整流管,兩顆LLC開關管。左側焊接同步降壓電路,三顆同步降壓控制器和六顆降壓開關管,兩顆同步整流管,貼片Y電容和反饋光耦。

通過對PCBA模塊正反面的觀察發現,努比亞這款150W氮化鎵充電器采用PFC+LLC開關電源,搭配同步整流,固定電壓輸出。輸出采用三路獨立的降壓電路,實現三口快充輸出和DC輸出。下面我們就從輸入端開始了解整個充電器的設計和用料。

PCBA模塊側面一覽,焊接保險絲,NTC熱敏電阻,共模電感,整流橋等元件。

輸入端保險絲規格為5A 250V。

綠色NTC熱敏電阻用于抑制上電浪涌電流,型號2.5D-11。

第一級共模電感采用漆包線和絕緣線繞制。

安規X2電容來自JURCC捷威電子,規格為0.47μF。

第二級共模電感采用麥拉片包裹絕緣。

共模電感采用扁銅線繞制,底部焊接絕緣支架。

整流橋使用螺絲固定散熱片。

整流橋來自揚杰電子,型號GBU1508,規格為15A 800V。

兩顆薄膜電容來自JURCC捷威,為MPP85-BOX系列PFC濾波專用電容,規格為0.47μF450V。

側面焊接濾波電感,PFC升壓電感和高壓濾波電容。

濾波電感采用磁環繞制。

電源主控芯片來自MPS芯源半導體,型號HR1275,是一顆采用臨界和斷續混合模式的PFC控制與電流模式LLC二合一數字控制器,可以通過UART接口配置。芯片內置節電技術,可以幫助實現整個工作范圍內的效率優化。芯片內置高壓啟動和X電容放電,并支持PG信號輸出。

為主控芯片供電的濾波電容來自豐賓,規格為100μF35V。

PFC升壓開關管采用英諾賽科INN650D260A,額定耐壓為650V,導阻260mΩ,符合JEDEC標準的工業應用要求,支持ESD保護,支持開爾文源極。最高工作溫度150℃。

INN650D260A支持超高開關頻率,無反向恢復電荷,具有極低的柵極電荷和輸出電荷符合RoHS、無鉛、歐盟REACH法規,采用DFN8*8封裝。

英諾賽科 INN650D260A 資料信息。

充電頭網拆解了解到,英諾賽科氮化鎵芯片目前已被三星,OPPO,VIVO,聯想,雅迪,LG,華碩,安克努比亞,倍思綠聯,閃極多家知名品牌和廠商所采用,出貨量突破3億顆。

兩顆0.2Ω電阻并聯檢測PFC開關管電流。

PFC升壓電感采用ATQ27磁芯。

PFC整流管來自PY平偉,型號MUR860G,規格為600V 8A,采用TO252封裝。

高壓濾波電容來自豐賓,其中兩顆規格為47μF420V。

另外一顆規格為56μF420V。

兩顆LLC開關管來自英諾賽科,型號為INN650DA260A,這是一顆高性價比、耐壓650V的氮化鎵高壓單管,瞬態耐壓750V,得益于工藝改進,性能有明顯的提升,適用于65-120W的反激架構,120-200W的LLC架構。

INN650DA260A支持超高開關頻率,無反向恢復電荷,具有極低的柵極電荷和輸出電荷,符合JEDEC標準的工業應用要求,內置ESD保護,符合RoHS、無鉛、歐盟REACH法規,采用DFN5*6封裝。

英諾賽科 INN650DA260A 資料信息。

諧振電容來自JURCC捷威,為MPP92-BOX諧振電容,規格為0.033μF 630V。

諧振電感采用EE15磁芯繞制。

開關變壓器磁芯采用膠帶嚴密纏繞絕緣。

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,料號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。

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,還應用于海陸通、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

另一顆貼片Y電容料號為TMY1221K。

奧倫德 OR 1009光耦用于輸出電壓反饋。

同步整流控制器來自MPS,型號MP6924A,是一顆LLC同步整流控制器,具有更強的抗干擾度和快速關斷功能,兼容CCM/DCM模式。MP6924A內部集成了兩個同步整流控制器,分別用于LLC兩個次級線圈輸出的整流應用,適用于LLC轉換器同步整流應用。

同步整流管來自華潤微,型號CRSM062N10N,NMOS,耐壓100V,導阻為5.7mΩ,采用DFN5*6封裝。

兩顆同型號的同步整流管用于LLC整流。

八顆濾波電容來自PolyCap柏瑞凱,為RT系列高紋波電流產品,其中七顆規格為470μF 35V,用于開關輸出濾波和USB-C口輸出濾波。

一顆規格為820μF 25V,用于DC口輸出濾波。

充電頭網拆解了解到,柏瑞凱的產品廣泛應用于充電器、車充、無線充、移動電源、儲能電源等領域,并被OPPO、vivo、小米、榮耀、三星、華為、聯想、紫米努比亞、公牛ANKER等知名品牌的多款產品采用,產品獲得市場的高度認可

磁環電感用于輸出濾波。

MPS MP2451 開關降壓轉換器用于為垂直焊接的小板供電。

搭配使用的降壓電感和二極管以及濾波電容。

輸出端焊接一塊小板,焊接DC輸出接口,USB-C母座和USB-A母座。

小板背面粘貼麥拉片絕緣。

在小板側面焊接觸摸彈簧,用于檢測觸摸操作。

小板正面焊接DC輸出插座,兩個USB-C接口,USB-A接口,右側焊接連接顯示小板的插座。

小板背面焊接兩顆協議芯片,對應三個USB接口的VBUS開關管。

USB-C1接口協議芯片采用英集芯IP2736,芯片內部集成電壓基準,集成可編程的電壓/電流環路控制,芯片內部集成低端電流檢測,輸出支持線損補償。支持電源適配器應用的光耦反饋,支持通過I2C和FB控制的DC-DC改變輸出電壓,支持車充、儲能電源、充電器、移動電源、電動工具等應用。

得益于多種反饋形式的支持,IP2736可與QR、ACF、LLC等電路架構的開關電源搭配用于PD快充,也可以與升降壓電路搭配用于大功率快充車充和移動電源等應用。

英集芯 IP2736 詳細資料。

用于USB-C口和USB-A口的協議芯片采用英集芯IP2738,這是一顆雙路協議芯片,支持雙口18-140W快充應用,具備獨立的反饋控制,具備獨立的USB PD控制,相當于兩顆IP2736整合到一顆芯片內部,快充規格與IP2736相同。支持USB PD3.1 28V EPR檔位,并支持PD3.0/PPS等豐富全面的快充協議,兼容性非常好。

英集芯IP2738內置四路獨立的NMOS驅動,可用于多個接口輸出控制,控制多個VBUS開關管進行輸出端口切換以及兩路電源并聯控制,并且支持雙路獨立的過流、過壓以及短路保護,確保使用安全。

充電頭網了解到,英集芯IP2738此前已被麥多多40W雙USB-C氮化鎵充電器、愛蘭博140W 2C1A氮化鎵充電器、安克65W 2C1A二合一氮化鎵超極充、綠聯140W 2C1A氮化鎵充電器,英集芯的其它系列快充芯片已被小米、華為、三星等大品牌的產品使用,性能質量獲得客戶的高度認可。

對應三路降壓電路的降壓控制器與MOS管特寫。

同步降壓控制器來自硅動力,型號SP1250HN,支持9-40V寬范圍輸入電壓,最大輸出電流8A。SP1250HN支持恒壓恒流模式,通過外置電阻進行過電流保護設置。芯片內部集成可調節的線損補償,支持過熱保護,輸出過電流和短路保護。采用QFN3*3-16封裝,適用于車充,DC-DC轉換器應用。

硅動力 SP1250HN 資料信息。

搭配使用的MOS管來自華羿微,型號HYG017N04,NMOS,耐壓40V,導阻1.6mΩ,采用PDFN5*6-8L封裝。

充電器內部共使用三路對應的同步降壓控制器和降壓MOS管。

三顆降壓電感分別對應三路輸出。

輸出VBUS開關管來自威兆半導體,型號VSE014P04MS,是一顆耐壓40V的PMOS,導阻為9.5mΩ,采用PDFN3333封裝。共使用三顆對應三路輸出。

威兆半導體 VSE014P04MS 資料信息。

DC輸出插座通過焊接連接。

USB-C母座過孔焊接固定,黑色膠芯不露銅。

USB-A母座采用紅色膠芯。

在小板側面焊接觸摸彈簧,用于充電器的觸摸操作。

搭配使用的協議芯片絲印223B,采用SOT23-6封裝。

全部拆解一覽,來張全家福。

充電頭網拆解總結

氘鋒150W全能充GaN充電器采用透明的外殼設計,能夠觀察到充電器內部器件,同時配有RGB LED彩燈和彩色液晶屏幕,整體來說非常酷炫,并且還能實時了解充電器的供電狀態。這款充電器具備2C1A以及一個DC接口,USB-C接口支持PD3.1 140W快充,DC接口具備150W輸出功率,滿足筆記本電腦和手機供電需求。

充電頭網通過拆解了解到,努比亞這款氮化鎵充電器采用部分灌封工藝,搭配黃銅散熱片提升散熱性能。充電器內置MPS HR1275 PFC+LLC二合一控制器,搭配兩顆英諾賽科INN650D260A和兩顆INN650DA260A氮化鎵開關管組成固定電壓輸出的開關電源。

輸出降壓方面采用英集芯IP2738搭配IP2736進行協議控制,使用三顆硅動力SP1250HN同步降壓控制器用于USB-C接口和DC接口輸出降壓。高壓濾波電容來自豐賓,輸出濾波電容來自柏瑞凱。充電器內部元件均為一線品牌,做工和用料扎實可靠。