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拆解报告:TEKA铁甲65W氮化镓无线智能充电器

发布时间:2022-03-18作者来源:萨科微浏览:815

近两年来,氮化镓在消费类电源领域的发展迅速,无论是高性价比的高频QR反激拓扑还是主打高性能的有源钳位反激,亦或是百瓦大功率专用的LLC,市面上的氮化镓快充新品一直都层出不穷。


当然,技术的成熟也会让产品的性能和卖点都面临着同质化的问题,为了寻求产品的更多差异化,电源厂商也是绞尽脑汁。比如,近日充电头网就拿到了一款由铁甲推出65W氮化镓快充新品,除了目前主流氮化镓充电器小巧便携、大功率输出、多设备支持等优点外,它还加入了无线智能互联功能,用户可以通过APP连接充电器,查看并设置充电器的参数,让充电器进入智能化时代。


在前不久,充电头网也已经针对铁甲这款充电器的性能和基本功能进行了评测,今天继续为大家分享其拆解,一起来看看这款能够连接APP的充电器,内部究竟是如何设计的。此前充电头网还拆解过一款铁甲的20W PD快充充电器。


一、TEKA铁甲65W氮化镓充电器外观



铁甲的65W氮化镓无线智能充电器采用的是白色阻燃材质,正面印着非常丰富的产品信息,其中65W、GaN以及无线智能充电便是这款产品的主要特点。制造商为:深圳市铁甲科技有限公司。


               

充电器输出端标配的是2C1A三个输出接口,其中两个C口在单口输出时,均可实现65W功率,并可以同时为三台设备同时充电。

               

靠近输出端的角落设有一颗LED指示灯,在接通电源之后,发出淡蓝色光。

          

充电器配备折叠插脚,利于收纳和携带。插脚侧印着具体的参数信息,型号为TEKA-SCM65CHG,支持100-240V的宽电压输入,C1接口和C2接口均支持65W输出;A口[敏感词]支持36W输出;C1+C2输出:45W+20W;C1+A口输出:45W+18W;C2+A输出:5V3A,C1+C2+A口输出:45W+15W。

                

通过对比发现,铁甲这款65W三口氮化镓快充的体积仅相当于苹果原装61W快充的一半左右。

                

尺寸方面,使用卡尺实测充电器的长度约为69.89mm。

                

宽度约为31.15mm。

                

厚度约为35.60mm。

净重约为113.9g。

               

使用ChargerLAB的POWER-Z KT002读取USB-C1接口的快充协议,实测支持PD、PPS、Apple2.4A、QC2.0、QC3.0、QC4+、AFC、FCP、SCP、PE快充协议。 

               

当USB-C1触发PD快充输出时可以提供5-15V3A、20V3.25A五个固定输出档位,以及3.3-21V3A一组PPS档位。

同样,读取USB-C2接口的快充协议,实测支持PD、PPS、Apple2.4A、QC4.0以及PE快充协议。

USB-C2同样支持5-15V3A、20V3.25A五个固定输出档位,以及3.3-21V3A一组PPS档位。


二、TEKA铁甲65W氮化镓充电器拆解

               

打开充电器为颗,取出内部PCB板。可见其内部电源模块被绝缘板和黄铜散热片包裹。

               

散热片主要覆盖在电源模块的AC-DC电源部分。

主PCB板背面同样是采用了一块散热片进行全覆盖。

内部PCB板长度约为65.86mm。

                

宽度约为32.19mm。

                

厚度约为27.01mm。

                

将包裹在PCB板外围的散热片拆除。可见这款电源模块有多块PCB板组成,初级部分侧面设有一块PCB板,输出端三个接口分别由一块PCB板焊接,此外还有一块PCB板用于无线智能控制。

输出端的PCB板之间均采用注胶处理,起到固定和散热的作用。

                

从输入端来看,主要有电解电容、共模电感、变压器等器件,同样有注胶处理。

               

侧面来看,右边的初级PCB板设有整流桥、PWM主控芯片、Y电容、光耦等器件,左侧的PCB板设有二次降压电路。

                

PCB板背面设有氮化镓芯片、Y电容、同步整流MOS等器件。


充电头网观察分析发现,这套电源模块由开关电源输出固定电压,再通过二次降压电路实现多口快充输出。其中开关电源部分采用的是业界主流的高频QR反激拓扑架构,次级部分除了常规的二次降压电路之外,还独立设有一个物联网模块。

输入端采用了一颗3.15A的延时保险丝。

将侧面PCB板拆除,上面设有一颗共模电感、一颗安规X电容和一颗高压滤波电解电容。

安规X2电容规格为0.1μF。

       图片         

高压滤波电解电容规格为400V 33μF。

另外两颗高压电解电容位于主PCB板上,规格均为400V 33μF。

下面来看一下PCB板背面的主要器件。

                

丝印LBF810的整流桥

       图片        

氮化镓主控芯片采用的是安森美NCP1342。这是一颗高频反激准谐振初级PWM控制器,内置主动X2电容放电、支持宽范围Vcc供电、支持外接热敏电阻进行过热保护和多重完善的保护功能。

                

充电器的氮化镓开关管型号为G1N65R240PB,来自珠海镓未来科技有限公司。该器件采用PQFN8*8封装,耐压650V,导阻240mΩ,栅极耐压支持±18V,无需负电压驱动,简化驱动器设计。适用于高频紧凑的QR或ACF反激架构,适合半桥降压/升压,图腾柱PFC电路或逆变电路,适用于高频高效LLC或其他软开关拓扑。

充电头网了解到,该氮化镓功率器件此前已被绿巨能65W三口氮化镓快充充电器 、悦米65W 1A1C氮化镓快充充电器、唯沃丰65W 2C1A氮化镓快充充电器等产品采用。

               

贴片Y电容来自特锐祥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,特锐祥贴片Y电容除了被贝尔金、安克、QCY、声丽、麦多多、OPPO、联想、努比亚、倍思、海陆通、[敏感词]卫等品牌的数十款快充产品使用,此外还被伊戈尔40W LED驱动电源、长虹42英寸智能网络电视42P3F内置电源、卓飞航45W氮化镓超快墙充等产品使用,性能获得客户一致认可。

光耦来自EL亿光,用于输出电压反馈。

主PCB板上还设有一颗特锐祥的特片Y电容。

               

另有还有一颗插件式Y电容。

                

变压器使用绝缘胶带包裹,并且丝印了功率等信息。

同步整流芯片设置在USB-A接口所在的PCB板上。除了同步整流控制器外,PCB板上没有其他控制电路。

这颗同步整流控制器来自芯茂微,型号LP35118V,采用SOT23-6L封装,适用于隔离开关电源应用;支持正激和反激拓扑架构,支持DCM和CCM工作模式。具有超快的关断速度,可以减小CCM工作模式下的开关损耗。同时,LP35118V还内置VCC供电技术,确保无需辅助供电,在不同输出下正常工作。


               

芯茂微LP35118V[敏感词]耐压可达200V,可使用逻辑电压驱动的NMOS,内置专有的整流桥导通技术,具有超快的关断速度以及可调节的同步整流管关闭阈值。内置VCC欠压保护、过压钳位、驱动噪声抑制等功能、外围元件精简、适用于充电器和适配器的同步整流。


充电头网里了解到,采用该芯片的产品还有机乐堂20W 1A1C快充充电器、悦米65W 1A1C氮化镓快充充电器、唯沃丰65W 2C1A氮化镓快充充电器等。

                

同步整流MOS丝印CWR10081AE。

同步整流输出滤波采用了一颗万京源的固态电容,规格为25V 470μF,缠绕胶带绝缘。

                

主PCB板角落设有一颗LED指示灯。

                

拆下C2接口所在的PCB板,正面设有降压电感、滤波电容以及USB-C接口。

               

输出滤波采用了一颗25V 220μF的固态电容,来自万京源。

降压电感特写。

C2接口特写。

               

PCB板背面居中是一颗高集成降压控制器,两个降压MOS管,此外还有一颗VBUS开关管。

               

来自智融的高集成降压和协议识别芯片SW3518S,这是一款高集成度的多快充协议双口充电芯片,并已经通过了VOOC认证。芯片支持A+C口任意快充输出,支持双口独立限流,集成了5A高效率同步降压变换器,支持PPS、PD、QC、AFC、FCP、SCP、PE、SFCP、VOOC等多种快充协议,[敏感词]输出PD100W。

充电头网拆解了解到,智融SW3518S此前已被爱莎瓦特65W 2A1C氮化镓快充、闪极90W 2C1A氮化镓快充、飞利浦65W氮化镓快充插座、雷柏65W GaN快充、电友65W 2C1A氮化镓快充等,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。

                

两颗外置的降压MOS管无丝印信息。

                

VBUS开关管丝印CWT361AP。

                

C1接口所在的PCB板正面设有降压电感、电容、接口,以及MOS。

                

背面是一颗主控芯片。

               

主控芯片同样采用的是智融SW3518S。

来自万京源的输出滤波固态电容。

                

降压电感特写。

                

在降压电感下面是三颗MOS管,其中边缘两颗用于配置智融SW3518S实现降压,另外一个用作VBUS开关管。

                

输出VBUS开关管丝印AP10H03DF。

                

C1输出接口特写。

                

接着来看无线智能控制的PCB模块,其中一面没有任何元器件,贴有绝缘胶带绝缘。

                

另外一片设计主控芯片、LDO以及晶振,此外PCB板上还有印刷天线,丝印TKEA_BT字样。

               

丝印LSR8250的蓝牙芯片。

                

外置一颗24.000MHz的无源晶振。

                

用于给主控芯片供电的LDO。

               

铁甲65W氮化镓快充充电器全部拆解完毕。


充电头网拆解总结


在外观方面,铁甲65W氮化镓快充与市面上常见的氮化镓快充产品造型相似,长条机身,配折叠插脚以及2C1A三个接口,并设有状态指示灯,体积较传统功率器件的快充而言缩小了不少。性能方面也处于业界主流水准,兼容了市面上多种主流的快充协议,并且支持双C口盲插输出65W以及多口功率智能分配功能。


这款充电器的[敏感词]特别之处在于加入了蓝牙无线连接功能,用户可以通过APP控制,在手机端实现功率分配、输出功率、断电、控制指示灯等等操作,非常方便。


充电头网拆解了解到,铁甲这款充电器基于业界主流的开关电源+二次降压架构设计,开关电源部分采用NCP1342+镓未来GaN器件,并选用了芯茂微同步整流控制器,三个接口的输出由两路二次降压电路组成,均由智融SW3518S控制;此外新增了一个蓝牙模块,实现充电器与手机APP之间的智能连接以及输出控制。





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