全氮化镓设计,349元值不值得买?安克新款65W氮化镓快充拆解
安克在今年的新品发布会上推出了多款快充产品,其中一款GANPRIME 65W全氮化镓充电器,应用了行业首创的全氮化镓多口快充技术,在原边使用氮化镓的同时,副边同步整流也使用了氮化镓,利用氮化镓的性能优势,继续提高充电器性能。
这款充电器与本次发布的新品相同,均支持POWERIQ 4.0技术,全时功率分配技术可以实时自动分配多口同时使用的输出功率,让充电更快更智能。下面充电头网就带来这款65W全氮化镓充电器的拆解,看看内部的设计与用料。
固定胶圈底部带有吸盘,让充电器在墙插等应用场景中,也能稳定充电不脱落。
看完了安克65W全氮化镓充电器的开箱,尺寸和测试,下面就对充电器进行拆解,看看内部的黑科技设计。
沿输入端接缝撬开超声波焊接的外壳,充电器内部为粉色导热胶,灌封成为一个整体。
充电器内部PCBA模块使用导热胶灌封成为一个整体,在充电器中使用灌封工艺能加强散热性能,均匀散热,还能防止水汽渗入,同时固定元件,大大增强充电器的散热性能,机械强度和耐候性。交流输入端采用导线焊接连接。
从输出侧可以看到USB-C和USB-A母座以及滤波电容,母座焊接在垂直小板上,小板之间打胶填充。
PCBA模块前端留空为折叠插脚空间,另一侧焊接小板,小板上焊接保险丝及EMI滤波元件,充分利用空间,高压电解电容上粘贴麦拉片绝缘。
充电器PCBA模块一览,左上角为输入保险丝和EMI滤波电路,顶部焊接高压电解电容和差模电感,在中间位置焊接变压器,底部为二次降压小板,焊接降压电感和滤波固态电容。
垂直焊接的降压小板上焊接降压电感和滤波电容,变压器磁芯和固态电容均缠绕高温胶带绝缘,小板之间打胶填充固定。
通过对充电器PCBA模块的观察发现,安克65W全氮化镓充电器采用反激开关电源搭配同步整流,在次级使用氮化镓同步整流管,实现初次级全氮化镓设计。输出使用两路独立的同步降压电路,实现双C口65W功率盲插,及多口功率自动分配功能。下面我们就从输入端开始了解整个充电器的设计与用料。
共模电感采用漆包线和绝缘线绕制在绿色磁环上,并打胶固定。
充电器初级主控芯片采用南芯科技合封氮化镓芯片SC3057,这颗芯片将高性能多模式反激控制器、氮化镓驱动、氮化镓开关管、供电和保护等电路集成在一颗散热增强的QFN6*8封装内部。通过合封来简化外部元件数量,并消除传统驱动走线寄生参数对高频开关的影响。
南芯科技SC3057采用了功率走线和控制走线分开的设计,降低高频开关对控制回路的影响,并通过优化的焊盘设计,优化充电器走线设计与电气性能,简化设计开发。SC3057内置165MΩ氮化镓开关管,支持175KHZ开关频率,并支持X电容放电。
在PCBA侧面还焊接了一颗蓝色Y电容。
同步整流控制器来自南芯科技,型号SC3520,支持直驱氮化镓同步整流管。SC3520是一颗自适应开通检测和快速关断同步整流控制器,无需辅助线圈供电,输出电压最低可低至0V,专利的自适应开通检测电路避免同步整流管误开通,兼容包括氮化镓在内的多种MOS。
SC3520支持DCM,CCM和准谐振模式,具有极低的静态电流,支持多种工作模式,支持高侧和低侧同步整流,采用SOT23-6封装,外围元件非常精简。
氮化镓同步整流管来自英诺赛科,型号INN150LA070A,是一颗耐压150V,导阻7MΩ的增强型氮化镓单管,具有非常低的栅极电荷和超低的导通阻抗,可有效减小驱动损耗和导通损耗,加之其超小的封装,适合应用于AC-DC的同步整流,D类功放,高频DC-DC转换器,通信基站和马达驱动。
INN150LA070A采用倒装FCLGA3.2*2.2封装,DIE与焊盘具有更大的接触面积,更低的热阻,有效降低温升,显著提升散热性能。
用于充电器内部温度检测及保护控制功能的单片机,来自东软载波,型号ES8P5066FJNK,是一颗M0内核的32位高性能低功耗单片机,采用QFN32封装,内置ADC用于温度检测,同时还用于控制功率自动分配功能。
充电器输出侧焊接二次降压小板,小板焊接降压电路和USB-C母座。热敏电阻用胶水固定在两块降压小板之间检测温升。
三块小板分别焊接USB-C母座和USB-A母座,其中两块焊接USB-C母座的小板上焊接降压电路。小板之间打胶固定成为一个整体,均匀散热降低温升。
降压小板上焊接智融SW3536,用于降压输出。SW3536是一款高集成度的多快充协议双口充电芯片,支持USB-A+USB-C双口快充输出,支持双口独立限流。内部集成了7A高效率同步降压变换器,支持PPS/PD/QC/AFC/FCP/SCP/PE/SFCP/TFCP等多种快充协议,最大支持140W输出功率。
值得一提的是,前不久拆解的安克全氮化镓120W充电器也采用了智融SW3536多口充电解决方案。
安克这款全氮化镓65W充电器具备主流的2C1A三口配置,两个USB-C口均支持65W功率盲插,使用非常方便。充电器采用长条机身,搭配折叠插脚,便于携带。充电器USB-C口具备5V3A、9V3A、15V3A、20V3.25A四组固定电压档位,以及3.3-11V5A一组PPS电压档位,对笔记本和安卓手机的快充兼容性都非常好。
充电头网通过拆解了解到,充电器内部AC-DC电源方案来自南芯科技,内置SC3057合封氮化镓芯片和SC3520氮化镓同步整流控制器,氮化镓同步整流管来自英诺赛科,型号INN150LA070A,是业内首款内置了氮化镓同步整流管的充电器,全氮化镓因此而来。
输出采用两颗智融科技SW3536进行降压和协议控制,输出USB-C和USB-A母座均焊接在独立的小板上,并打胶固定,节省空间的同时提升散热性能。充电器内部采用灌封工艺,增强散热性能,并提升充电器的耐候性和强度,更加经久耐用。