拆解報(bào)告：安克65W 2C1A全氮化鎵快充插座

2024-11-17

安克最新推出了一系列全氮化鎵快充產(chǎn)品，充電頭網(wǎng)本次拆解的是一款GaNPrime系列 65W全氮化鎵快充插座。全氮化鎵技術(shù)在原邊使用氮化鎵的同時(shí)，副邊同步整流也使用氮化鎵，利用氮化鎵的性能優(yōu)勢(shì)，進(jìn)一步挖掘充電器的性能潛力。

這款快充插座具備兩個(gè)新國(guó)標(biāo)五孔AC插座，滿足大功率設(shè)備使用。并具備2C1A三個(gè)輸出接口，兩個(gè)USB-C接口支持65W快充輸出，并支持功率盲插。自帶的線纜可以通過(guò)外殼覆蓋的橡膠進(jìn)行收納，方便又美觀。下面就帶來(lái)這款全氮化鎵插座的拆解，看看內(nèi)部做工如何。

此前充電頭網(wǎng)還拆解過(guò)安克全氮化鎵120W充電器、安克140W USB PD3.1氮化鎵充電器、安克67W 2C2A氮化鎵桌面插座，安克65W 2C1A全氮化鎵充電器、安克65W 2C1A二合一氮化鎵超極充等系列新品，歡迎查閱。

安克65W全氮化鎵快充插座開(kāi)箱

包裝盒正面印有品牌、產(chǎn)品名稱、外觀以及三大賣點(diǎn)。

背面印有產(chǎn)品應(yīng)用場(chǎng)景圖以及相關(guān)賣點(diǎn)描述。

側(cè)面印有產(chǎn)品參數(shù)信息。

包裝內(nèi)含插座、用戶手冊(cè)以及保修卡。

安克這款快充插座通體白色機(jī)身圓潤(rùn)，自帶電源線看上去似乎“很短”，實(shí)則設(shè)計(jì)暗藏玄機(jī)，下面再細(xì)說(shuō)。插頭可插在機(jī)身的插孔里，整體便顯得十分整潔小巧，讓插座外帶遠(yuǎn)行不再是想象。

將插頭拔出，可見(jiàn)機(jī)身頂面設(shè)有3+2新國(guó)標(biāo)插孔以及2C1A三個(gè)USB接口。

接口膠芯均為藍(lán)色，邊緣設(shè)有銀色裝飾環(huán)。

插座另一面也設(shè)有一個(gè)3+2新國(guó)標(biāo)插孔，內(nèi)置安全門防止異物進(jìn)入，保證用電安全。

產(chǎn)品最大特點(diǎn)是插座側(cè)身內(nèi)凹，同時(shí)還設(shè)有連體膠套，實(shí)現(xiàn)了電源線的收納整理以及保持整體整潔美觀。

需要使用時(shí)將膠套外翻取出電源線即可，也很方便。

側(cè)身外殼上印有產(chǎn)品參數(shù)

型號(hào)：A9125

技術(shù)參數(shù)：2500W MAX 10A MAX 250V~

USB輸入：100-240V~50/60Hz 2A MAX

單口輸出：

USB-A：5V2.4A

USB-C1/C2：5V3A、9V3A、15V3A、20V3.25A

雙口輸出：

USB-C1+USB-C2：45W+18W

USB-C1/C2+USB-A：45W+12W

三口輸出：

USB-C1+USB-C2+USB-A：30W+20W+12W

安克創(chuàng)新股份有限公司

產(chǎn)品已經(jīng)通過(guò)了CCC認(rèn)證。

測(cè)得插座機(jī)身長(zhǎng)度為115.07mm。

寬度為58.01mm。

厚度為47.17mm。

電源線長(zhǎng)度約為89cm。

拿在手上的大小直觀感受。

插座凈重約為331g。

使用ChargerLAB POWER-Z KM002C測(cè)得USB-C1口支持QC3.0、PD3.0、PPS、Apple 2.4A、Samsung 5V2A充電協(xié)議。

并且具備5V3A、9V3A、15V3A、20V3.25A四組固定電壓檔位，以及3.3-16V3A一組PPS電壓檔位。

測(cè)得C2口兼容協(xié)議和C1口的相同。

PDO報(bào)文也完全一樣，兩個(gè)C口支持功率盲插。

測(cè)得USB-A口支持Apple 2.4A、Samsung 5V2A充電協(xié)議。

安克65W全氮化鎵快充插座拆解

看完了安克這款全氮化鎵快充插座的外觀和接口，以及輸出協(xié)議的測(cè)試，下面就來(lái)拆解這款插座，一起來(lái)看看里面的設(shè)計(jì)和用料。

首先撬下插座面板，在面板下面是固定外殼的螺絲。

外殼通過(guò)兩根螺絲固定。

擰下固定螺絲，拆下外殼，內(nèi)部是插座模塊和快充電源模塊。

電源輸入線通過(guò)金屬線卡和螺絲固定。

擰開(kāi)固定螺絲，取出插座模塊和快充電源模塊。插座模塊有獨(dú)立的塑料外殼絕緣，成為一個(gè)整體。

殼體內(nèi)部對(duì)應(yīng)快充模塊的位置粘貼泡棉進(jìn)行緩沖。

插座模塊和快充模塊一覽，快充模塊采用灌封工藝，與黃銅散熱片之間采用麥拉片絕緣。

散熱片焊接在快充電源模塊上固定。

快充電源模塊通過(guò)導(dǎo)線連接到插座模塊供電。

插座模塊為整體結(jié)構(gòu)，兩面都有安全門防止異物插入。

下面進(jìn)入快充電源模塊的拆解，首先焊接取下散熱片。

快充電源模塊整體采用導(dǎo)熱膠灌封，一方面可以加強(qiáng)導(dǎo)熱，均勻散熱降低溫升，另外一方面可以固定元器件位置，有效避免不慎跌落造成的損壞。

清理掉快充電源模塊表面的封膠，PCBA模塊由多塊小板焊接組合成為一個(gè)整體。結(jié)構(gòu)緊湊，空間利用率非常高。在輸出濾波電容位置固定有一顆熱敏電阻，用于充電器內(nèi)部溫度檢測(cè)。

熱敏電阻焊接連接到次級(jí)小板上。初級(jí)和次級(jí)為獨(dú)立的電路板，中間通過(guò)塑料支架隔離絕緣。在底部為初級(jí)PCB，焊接高壓電解電容和變壓器，頂部為次級(jí)PCB，焊接降壓小板和濾波電容等。

在其中一側(cè)的連接小板上焊接兩顆整流橋。

另一側(cè)的連接小板上焊接光耦和貼片Y電容。

PCBA模塊頂部一覽，焊接兩塊降壓小板，小板上焊接降壓電感和USB-C母座，用于降壓輸出。右下角一顆降壓電感用于USB-A口降壓輸出。

將小板全部拆分開(kāi)，PCBA模塊由4塊PCB組成。其中初級(jí)開(kāi)關(guān)電源與次級(jí)降壓電路為兩塊獨(dú)立的PCB，利用兩側(cè)的小板焊接連接。在初次級(jí)元件之間采用一塊塑料支架進(jìn)行絕緣，確保安全。

通過(guò)對(duì)充電器PCBA模塊的觀察發(fā)現(xiàn)，安克65W全氮化鎵快充插座采用反激開(kāi)關(guān)電源搭配同步整流，在次級(jí)使用氮化鎵同步整流管，實(shí)現(xiàn)初次級(jí)全氮化鎵設(shè)計(jì)。輸出使用兩路獨(dú)立的同步降壓電路，實(shí)現(xiàn)雙C口65W功率盲插，及多口功率自動(dòng)分配功能。下面我們就從輸入端開(kāi)始了解整個(gè)充電器的設(shè)計(jì)與用料。

輸入端小板正面焊接兩顆整流橋，導(dǎo)線焊接連接。

背面焊接保險(xiǎn)絲，安規(guī)X2電容和共模電感。

輸入端延時(shí)保險(xiǎn)絲規(guī)格為3.15A 250V，外套熱縮管絕緣保護(hù)。

安規(guī)X2電容來(lái)自DGCX東莞成希，規(guī)格為0.15μF。

共模電感采用漆包線和絕緣線繞制在灰色磁環(huán)上，兩顆二極管用于高壓?jiǎn)?dòng)和X電容放電功能。

兩顆整流橋來(lái)自平偉，型號(hào)TMBF310，規(guī)格為3A 1000V，使用兩顆半橋連接均攤發(fā)熱，用于將交流電整流成脈動(dòng)直流電。

小板連接到底部的初級(jí)開(kāi)關(guān)電源部分供電，小板上焊接濾波電容和差模電感已經(jīng)拆掉。

小板背面焊接一顆南芯的氮化鎵合封芯片，可以看出電路非常簡(jiǎn)潔。

高壓濾波電容來(lái)自永銘，其中三顆規(guī)格為33μF400V。

另一顆規(guī)格為22μF400V，濾波電容總?cè)萘繛?21μF。

差模電感采用工字磁芯繞制，外套熱縮管絕緣。

充電器初級(jí)主控芯片采用南芯科技合封氮化鎵芯片SC3057，這顆芯片將高性能多模式反激控制器、氮化鎵驅(qū)動(dòng)、氮化鎵開(kāi)關(guān)管、供電和保護(hù)等電路集成在一顆散熱增強(qiáng)的QFN6*8封裝內(nèi)部。通過(guò)合封來(lái)簡(jiǎn)化外部元件數(shù)量，并消除傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)走線寄生參數(shù)對(duì)高頻開(kāi)關(guān)的影響。

南芯科技SC3057采用了功率走線和控制走線分開(kāi)的設(shè)計(jì)，降低高頻開(kāi)關(guān)對(duì)控制回路的影響，并通過(guò)優(yōu)化的焊盤設(shè)計(jì)，優(yōu)化充電器走線設(shè)計(jì)與電氣性能，簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)。SC3057內(nèi)置165mΩ氮化鎵開(kāi)關(guān)管，支持175KHz開(kāi)關(guān)頻率，并支持X電容放電。

充電頭網(wǎng)拆解了解到，采用南芯科技SC3057的還有倍思67W 1A1C氮化鎵充電器、華科生65W 2C1A氮化鎵充電器等產(chǎn)品。

為南芯SC3057合封氮化鎵芯片供電的濾波電容，來(lái)自AiSHi艾華，規(guī)格為50V10μF。

變壓器磁芯嚴(yán)密纏繞膠帶絕緣，并貼有信息標(biāo)簽。

貼片Y電容來(lái)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(hào)為TMY1681M。

特銳祥專注于被動(dòng)元器件的研發(fā)、生產(chǎn)及銷售，注冊(cè)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電容除了被倍思高通QC5認(rèn)證100Ｗ氮化鎵快充、麥多多100W氮化鎵、OPPO 65W超級(jí)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(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。

光耦也焊接在垂直小板上，用于輸出電壓反饋。

小板背面沒(méi)有焊接元件。

輸出小板上焊接兩塊小板，用于USB-C接口輸出，同時(shí)焊接USB-A口的降壓電感，氮化鎵同步整流管，MCU和熱敏電阻及濾波電容等。

小板背面焊接降壓轉(zhuǎn)換器，同步整流控制器，過(guò)流保護(hù)芯片以及電流取樣電阻和濾波電容等元件。

同步整流控制器來(lái)自南芯科技，型號(hào)SC3520，支持直驅(qū)氮化鎵同步整流管。SC3520是一顆自適應(yīng)開(kāi)通檢測(cè)和快速關(guān)斷同步整流控制器，無(wú)需輔助線圈供電，輸出電壓最低可低至0V，專利的自適應(yīng)開(kāi)通檢測(cè)電路避免同步整流管誤開(kāi)通，兼容包括氮化鎵在內(nèi)的多種MOS。

SC3520支持DCM，CCM和準(zhǔn)諧振模式，具有極低的靜態(tài)電流，支持多種工作模式，支持高側(cè)和低側(cè)同步整流，采用SOT23-6封裝，外圍元件非常精簡(jiǎn)。

氮化鎵同步整流管來(lái)自英諾賽科，型號(hào)INN150LA070A，是一顆耐壓150V，導(dǎo)阻7mΩ的增強(qiáng)型氮化鎵單管，具有非常低的柵極電荷和超低的導(dǎo)通阻抗，可有效減小驅(qū)動(dòng)損耗和導(dǎo)通損耗，加之其超小的封裝，適合應(yīng)用于AC-DC的同步整流，D類功放，高頻DC-DC轉(zhuǎn)換器，通信基站和馬達(dá)驅(qū)動(dòng)。

INN150LA070A采用倒裝FCLGA3.2*2.2封裝，die與焊盤具有更大的接觸面積，更低的熱阻，有效降低溫升，顯著提升散熱性能。

兩顆輸出濾波電容來(lái)自永銘，為NPT系列固態(tài)電容，規(guī)格均為560μF 25V，兩顆并聯(lián)用于輸出濾波。

兩路降壓小板用料與布局相同，其中一面焊接降壓開(kāi)關(guān)管，USB-C母座和輸出濾波電容，濾波電容纏繞膠帶絕緣。

降壓小板另外一面焊接降壓電感和一顆充電芯片。

降壓小板上焊接智融SW3536，用于降壓輸出。SW3536是一款高集成度的多快充協(xié)議雙口充電芯片，支持USB-A+USB-C雙口快充輸出，支持雙口獨(dú)立限流。內(nèi)部集成了7A高效率同步降壓變換器，支持PPS/PD/QC/AFC/FCP/SCP/PE/SFCP/TFCP等多種快充協(xié)議，最大支持140W輸出功率。

SW3536集成CC/CV模式，雙口管理邏輯以及雙芯片動(dòng)態(tài)功率分配，外圍元件精簡(jiǎn)，是一顆完整的高性能多快充協(xié)議雙口充電解決方案。SW3536支持36V輸入電壓，滿足12-24V輸入車充應(yīng)用，適用于快充適配器，插排以及車充應(yīng)用。

值得一提的是，前不久拆解的安克全氮化鎵120W充電器也采用了智融SW3536多口充電解決方案。

兩顆降壓開(kāi)關(guān)管來(lái)自AOS萬(wàn)代，型號(hào)AON7544，為NMOS，耐壓30V，導(dǎo)阻為4.1mΩ，采用DFN3*3封裝。

降壓電感采用多線并繞，外包熱縮管絕緣。

輸出濾波電容纏繞高溫膠帶絕緣，來(lái)自永銘，NPT系列固態(tài)電容，規(guī)格為220μF 25V。

輸出VBUS開(kāi)關(guān)管與降壓開(kāi)關(guān)管型號(hào)相同，均為AON7544。

一顆Y電容連接在兩個(gè)USB-C母座的外殼之間。

USB-C母座采用過(guò)孔焊接固定，安克標(biāo)志藍(lán)色膠芯。

對(duì)應(yīng)USB-A接口5V輸出的降壓轉(zhuǎn)換器采用拓爾微TMI2283QE，是一顆內(nèi)置開(kāi)關(guān)管的同步降壓轉(zhuǎn)換器，支持30V供電電壓，輸出電流可達(dá)3.5A，工作頻率可調(diào)，內(nèi)部集成軟啟動(dòng)和過(guò)熱關(guān)閉，適用于車充，適配器，移動(dòng)電源等應(yīng)用。

拓爾微 TMI2283QE 詳細(xì)資料。

220μF 25V固態(tài)電容用于輸入濾波。

降壓電感外套熱縮管包裹。

輸出濾波電容規(guī)格為220μF 10V。

USB-A口的自動(dòng)識(shí)別和限流二合一芯片來(lái)自賽微微電，型號(hào)為CW3047，用于USB-A口充電的自動(dòng)識(shí)別和短路保護(hù)功能。

USB-A口垂直焊接，采用藍(lán)色膠芯。

用于充電器內(nèi)部溫度檢測(cè)及保護(hù)控制功能的單片機(jī)，來(lái)自東軟載波，型號(hào)ES8P5066FJNK，是一顆M0內(nèi)核的32位高性能低功耗單片機(jī)，采用QFN32封裝，內(nèi)置ADC，連接NTC熱敏電阻用于溫度檢測(cè)，同時(shí)還用于控制功率自動(dòng)分配功能。

全部拆解完畢，來(lái)張全家福。

充電頭網(wǎng)拆解總結(jié)

安克推出的這款全氮化鎵快充插座采用軟膠的外殼設(shè)計(jì)，電線收納十分方便，并且非常美觀。插座配有兩個(gè)新國(guó)標(biāo)五孔AC插座，同時(shí)擁有安全門，能防止異物插入，確保安全。并具備2C1A三個(gè)輸出接口，兩個(gè)USB-C接口支持65W快充輸出，并支持功率盲插，滿足筆記本和手機(jī)充電需求。

充電頭網(wǎng)通過(guò)拆解了解到，安克全氮化鎵快充插座采用快充電源模塊與插座模塊獨(dú)立的設(shè)計(jì)，快充電源模塊為多塊PCB焊接組成，并灌膠填充，提升強(qiáng)度和散熱效果。電源采用了南芯的氮化鎵快充方案，內(nèi)置SC3057合封氮化鎵芯片和SC3520同步整流控制器，氮化鎵同步整流管來(lái)自英諾賽科，型號(hào)INN150LA070A，組成固定電壓輸出的開(kāi)關(guān)電源。

輸出采用兩顆智融科技SW3536進(jìn)行降壓和協(xié)議控制，兩路USB-C降壓電路焊接在獨(dú)立的小板上，打膠加固并加強(qiáng)散熱。內(nèi)部采用東軟載波單片機(jī)進(jìn)行整機(jī)保護(hù)功能，高壓濾波電解電容和輸出固態(tài)電容均來(lái)自永銘。內(nèi)部采用模塊化設(shè)計(jì)，模塊做工細(xì)致，品質(zhì)可靠。