現在USBPD快充的品牌真是越來越多,無人機巨頭大疆,也推出一款100W的雙USB-C接口充電器。這款充電器雙口均支持100W輸出,並且雙口輸出總功率為100W。與常見的充電器不同,大疆這款充電器並未采用折疊插腳,而是采用八字線插座,方便使用不同長度的電源線,滿足長距離使用。充電頭網就對這款充電器進行拆解,看看內部的設計與用料。
大疆100W桌面快充外觀
大疆這款100W桌面快充自帶電源線,不過采用線體分離設計,可以靈活進行更換,適配地區更廣。
電源線兩端分別為雙腳美規和8字插頭。
測得電源線長度約為71cm。
充電器機身方塊造型,外殼磨砂抗指紋,正背面邊緣均倒角處理。
正面中心設計有DJI品牌。
背面印有產品參數
型號:CDX265-100
輸入:100-240V~50/60Hz 2.5A
USB-C1/C2輸出:5V3A、9V5A、12V5A、15V5A、20V5A、5-20V5A
C1/C2:100W Max
C1/C2+C2/C1:82W+18W
制造商:深圳歐陸通電子股份有限公司
產品由深圳市大疆創新科技有限公司授權生產
充電器通過CCC、CE、UL、UKCA認證。
機身一端設有8字輸入插口,獨立模塊設計。
另一端設有兩個USB-C接口,接口邊緣倒角亮面設計,並印有區別標識。
測得機身長度為73.67mm。
寬度為70.12mm。
厚度為32.37mm。
和蘋果96W充電器對比,整體小一圈。
充電器拿在手上的大小直觀感受。
另外測得其重量約為278g。
使用ChargerLAB POWER-Z KM002C測得USB-C1口支持FCP、SCP、AFC、QC3.0、PD3.0、PPS、QC5、Apple2.4A、Samsung 5V2A充電協議。
PDO報文顯示C1口還具備5V3A、9V5A、12V5A、15V5A、20V5A五組固定電壓檔位,以及5-20V5A一組PPS電壓檔位。
測得USB-C2口兼容協議和C1口的一樣。
PDO報文也一樣,即兩個接口單口輸出性能一樣,支持功率盲插。
大疆100W桌面快充拆解
看完大疆這款100W充電器的外觀和測試,下面就進行拆解,看看內部的設計和用料。
沿外殼接縫拆開充電器外殼,內部PCBA模塊采用純銅片包裹散熱,與外殼之間打膠固定並使用外殼散熱。
純銅散熱片通過卡扣固定成為一個整體,包裹PCBA模塊。
電源輸入插座通過導線焊接連接到PCBA模塊上。
散熱片內部通過麥拉片與PCBA模塊絕緣。
散熱片通過焊接連接到PCBA模塊。
使用遊標卡尺測得PCBA模塊長度約為67.9mm。
PCBA模塊寬度約為64.32mm。
PCBA模塊厚度約為27.61mm。
拆下PCBA模塊兩面的純銅散熱片,散熱片內部粘貼膠帶絕緣,PCBA模塊包裹麥拉片絕緣。
正面元件打黑色導熱膠固定及散熱,輸出降壓小板與高壓元件之間插入一片麥拉片絕緣。
背面也塗有導熱膠為發熱元件散熱。
交流輸入導線冷壓端子焊接,外套熱縮管絕緣。
PCBA模塊正面一覽,其中右上角為輸入濾波器件,右側下方為PFC升壓電感,在升壓電感下方為高壓濾波電容,左側為LLC變壓器,在變壓器與高壓濾波電容之間是諧振電感。下方為降壓小板,焊接降壓電路和USB-C母座。
PCBA模塊背面焊接一顆PFC+LLC二合一控制器,PFC開關管,PFC整流管,LLC開關管和次級同步整流電路。電源模塊固定電壓輸出,為二次降壓小板供電。
通過對充電器PCBA模塊的觀察,大疆100W充電器采用PFC+LLC開關電源架構,采用NXP恩智浦電源方案,PFC電路使用鎵未來氮化鎵開關管,下面我們就從輸入端開始,解各個器件的信息。
電源輸入端一覽,焊接濾波電路,整流橋,EMI濾波電路,NTC熱敏電阻和保險絲。
輸入端保險絲規格為5A 250V。
第一級共模電感采用絕緣線和漆包線繞制,底部固定絕緣支架。
安規X2電容來自SCC實全電子,規格為0.33μF。
NTC熱敏電阻串聯在電路中,用於抑制上電時的浪湧電流。
第二級共模電感采用銅帶繞制,底部焊接絕緣支架,並纏繞膠帶絕緣。
整流橋固定一片純銅散熱片用於散熱。
側面焊接降壓小板,高壓濾波電容,PFC升壓電感和濾波電容及濾波電感。
整流橋輸出的脈動直流電通過薄膜電容與磁環電感組成的濾波電路濾波。
兩顆薄膜電容規格均為0.47μF 400V。
磁環電感采用膠帶纏繞絕緣。
充電器初級PWM主控芯片采用NXP恩智浦TEA2016AAT,一顆芯片內置LLC控制器和PFC控制器,內置數字架構控制,簡化設計的同時減少外圍元件數量,芯片內置多重完善的保護功能,集成度非常高。
為主控芯片供電的電解電容規格為47μF 50V。
PFC升壓開關管來自鎵未來,型號為G1N65R240PB,是一顆耐壓650V的氮化鎵功率器件,標稱導阻240mΩ,柵極耐壓支持±18V,可使用傳統矽MOS驅動,相比增強型氮化鎵,大大簡化柵極驅動電路設計。
鎵未來G1N65R240PB規格資料。
充電頭網解到,鎵未來氮化鎵功率器件此前已被鐵甲65W氮化鎵無線智能充電器、綠巨能65W三口氮化鎵快充充電器 、悅米65W 1A1C氮化鎵快充充電器、唯沃豐65W 2C1A氮化鎵快充充電器等產品采用。
用於檢測PFC開關電流的取樣電阻,采用2512封裝,阻值為75mΩ。
PFC升壓電感采用ATQ24磁芯。
PFC升壓開關管來自瑞能,型號BYV29D-600P,是一顆超快恢復二極管,耐壓600V,正向電流9A,采用TO252封裝。
高壓濾波電解電容來自Chengx承興,其中三顆規格為18μF420V。
另外一顆規格為27μF420V,總容量為81μF。
LLC開關管來自東微,型號OSG65R360GEF,是一顆耐壓700V的NMOS,導阻為360mΩ,采用DFN5*6封裝。
另一顆開關管型號相同,兩顆組成半橋。
諧振電容規格為0.033μF 630V。
諧振電感采用ATQ17磁芯。
變壓器采用ATQ2716磁芯,纏繞高溫膠帶絕緣。
貼片Y電容來自禾伸堂,兩顆串聯提高耐壓等級,三組串聯共使用六顆。
CT1018光耦用於輸出電壓反饋。
次級同步整流控制器采用恩智浦TEA1995T,其內置兩個驅動器用於LLC架構開關電源的同步整流,外圍元件精簡。
同步整流管來自維安,型號WMB060N06L,是一顆耐壓80V的NMOS,導阻4.3mΩ,采用PDFN5060封裝。
另一顆同步整流管型號相同。
輸出濾波固態電容規格為1000μF 25V。
輸出側小板焊接兩路降壓電路用於雙口輸出。
輸出濾波電感采用磁環繞制,底部膠水固定電木板絕緣。
USB-C降壓小板正面特寫,焊接兩顆降壓電感以及四顆輸出濾波電容。
USB-C降壓小板背面特寫,焊接一顆協議芯片,兩顆降壓控制器,降壓開關管和VBUS開關管。
協議芯片采用英集芯IP2738,兩個接口輸出均由其控制。IP2738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,相當於兩顆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,並支持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,可用於多個接口輸出控制,控制多個VBUS開關管進行輸出端口切換以及兩路電源並聯控制,並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。
英集芯IP6550同步降壓控制器支持5A輸出電流,內置的同步降壓控制器開關頻率固定135kHz。可用於兩路USB-A口,也可作為單路降壓使用,輸出電壓可調滿足更多場合應用。IP6550內置輸入過壓、欠壓保護,內置輸出過流、過壓、欠壓及短路保護,芯片內部集成過熱保護,並支持EN控制開關。
IP6550可用於車載充電器、多口適配器、智能插排、支持USB-C接口的插排以及行車記錄儀應用。同步整流降壓具有高轉換效率,高輸出電流可用於多口5V輸出,搭配PD協議芯片可實現寬范圍電壓調節,滿足USB PD3.1的應用。
用於二次降壓和VBUS開關管均絲印B3006,為NMOS管,左側兩顆為輸出VBUS開關管,右側兩顆由IP6550控制進行同步降壓。
另外一顆輸出口同樣采用IP6550進行降壓控制。
降壓開關管與VBUS開關管型號相同。
全部拆解完畢,來張全傢福。
充電頭網拆解總結
大疆這款雙口氮化鎵充電器采用分體線纜設計,有效適配不同長度應用。充電器具備100W輸出功率,支持單口100W輸出,雙口均支持100W輸出功率。實際測試充電器支持5-20V 5A PPS快充,可以滿足手機和筆記本電腦的充電需求。
充電頭網通過拆解解到,大疆這款100W氮化鎵充電器采用PFC+LLC+DC-DC的架構設計,PFC使用鎵未來氮化鎵功率芯片配合瑞能二極管整流,LLC采用兩顆東微的MOS管組成半橋。輸出使用兩顆維安的低壓MOS管用於同步整流,電源初級主控芯片和同步整流控制器均來自NXP恩智浦。
開關電源采用固定電壓輸出,輸出采用二次降壓電路,由英集芯IP2738協議芯片控制兩路IP6550同步降壓控制器進行降壓輸出,滿足兩路獨立的快充輸出。充電器內部電解電容來自承興,輸出全部使用固態電容,紋波更低,壽命更長。