最近充電頭網拿到了一款ProMini氮化镓桌面充Gs200,這款桌面充配備4個USB-C接口,而且每個接口都有不錯的輸出功率。其中C1和C2口支持兩台MacBook Pro 16同時進行100W快充,四口同時輸出總功率也有189W,可以說這款充電器簡直是為手持蘋果全家桶的人量身打造。
下面充電頭網就對這款多接口大功率桌面充進行詳細拆解,看看具體設計和用料做工如何。
一、ProMini 200W氮化镓桌面充外觀
包裝盒正面印有ProMini品牌、GaN标識、充電器外觀圖以及賣點等。
背面印有産品使用場景圖和參數信息。
從參數列表可以看出充電器支持豐富的多口輸出策略,可以同時給兩台MacBook Pro 16進行100W PD快充。
包裝内含桌面充、電源線以及注意事項卡片。
ProMini 200W桌面充采用PC材質黑色外殼,表面全部磨砂處理,邊角過渡圓潤。
機身正面一側印有ProMini品牌logo和GaN标識。
相鄰側面印有充電器參數
輸入:200-240V~50/60Hz 2.5A
輸出:
USB-C1/C2:5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A、3.3-21V5A
USB-C3:5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A、3.3-11V5A
USB-C4:5V3A、9V3A、12V3A、20V3A
C1 C2:100W 100W=200W
C1 C2 C3:100W 65W 30W=195W
C1 C2 C3 C4:100W 65W 24W=189W
C3 C4:5V2.4A 5V2.4A=24W
總輸出:200W Max
産品已經通過了CE認證。
輸入端采用梅花接口,帶有接地線,在使用大功率C口給筆電充電時,可避免觸電麻痛感。
另一端配備四個USB-C接口,接口旁都印有對應标識,方便用戶區别使用。
測得充電器機身長度為88.59mm。
寬度為65.01mm。
厚度為36.49mm。
和蘋果140W充電器對比,整體要小一圈,不過也更厚。
拿在手上的直觀感受。
淨重約為311g。
使用ChargerLAB POWER-Z KT002測得USB-C1口支持Apple 2.4A、Samsung 5V2A、DCP協議,以及QC2.0/3.0、AFC、FCP、SCP、PE2.0、PD3.0、PPS快充協議。
并且還具備5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A五組固定電壓檔位,以及3.3-21V5A一組PPS電壓檔位。
另外測得C2口兼容快充協議和C1口的完全一樣。
POD報文也完全相同,即支持功率盲插,而且還能實現雙口同時都支持100W輸出互不影響,性能十分強悍。
接着測得C3口支持QC2.0/3.0、AFC、FCP、SCP、PE2.0、PD3.0、PPS快充協議。
并具備5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A五組固定電壓檔位,以及3.3-11V5A一組PPS電壓檔位。
最後測得C4口支持QC2.0/3.0、AFC、FCP、SCP快充協議。
沒有測得C4口的PDO報文。
二、ProMini 200W氮化镓桌面充拆解
将輸入端外殼拆開,超聲波焊接封裝,輸入端對應插口處貼有麥拉片絕緣。
電源主闆背面貼有導熱墊、麥拉片以及散熱銅片,纏繞絕緣膠帶固定。
模塊輸出端設有多塊小闆,上層小闆貼有導熱墊散熱。
輸入端處也設有一塊小闆,并使用絕緣膠帶包裹。
黃綠地線便與該小闆連接,小闆上設有Y電容和差模電感。
Y電容特寫,用于抑制共模幹擾。
接地線通過磁環電感連接到變壓器次級輸出。
模塊輸入端器件均打膠加固,PFC升壓電感和變壓器使用高溫絕緣膠帶包裹。
輸出端多塊小闆堆疊設計,變壓器連接頂部小闆,可以看到闆子上有光耦以及同步整流管。
PCB闆背面一覽,初級側設有PFC升壓開關管和LLC半橋開關管,底部還有兩顆輸出VBUS開關管。
通過觀察發現,這款充電器采用PFC LLC開關電源架構設計,三路DC-DC二次降壓四口輸出,多口輸出功率智能分配。下面我們從輸入端開始一一了解各器件。
輸入端一覽,相應器件從右到左一側布局。
充電器通電後電流首先經過延時保險絲,在電流超過保險絲限定值時,便會熔斷切斷電路,保險絲規格為6.3A 250V。
接着經過10D471K壓敏電阻,實現過壓保護。
接着經過第一顆共模電感,雙線并繞,濾除EMI幹擾。
接着經過安規X電容,抑制差模幹擾。安規X電容來自JURCC捷威電子,容量0.47μF。
接着經過第二顆共模電感,這顆扁平銅帶繞制,兩級設計更好的濾除EMI幹擾。
經過EMI電路過濾後,由兩顆D6KBR10整流橋将交流電轉換為脈動直流電,采用兩顆是為了均攤發熱。
輸出的脈動直流電經過濾波電感和濾波電容濾波得到直流電,為PFC升壓電路供電。
兩顆薄膜濾波電容來自TQCAP東莞台強電子有限公司,105J450V。
模塊一側橫置兩顆高壓濾波電解電容,電容左端設有一塊小闆并包裹絕緣膠帶,此外闆子左側還塞入麥拉片進行隔離絕緣。
将小闆拆下,闆子上設有一顆集成PFC和LLC控制器的二合一芯片。
闆子背面設有電容、電阻等小器件。
濾波輸出的直流電經過PFC電路,PFC電路用于提高功率因數,減小大功率充電器中大容量電解電容充電時的沖擊電流,避免沖擊電流對電網波形的影響。同時PFC通過升壓還可以減小初級電解電容的容量,減小充電器的體積。
主控芯片供電電容,規格為25V 220μF。
電源主控芯片采用NXP恩智浦TEA1716T,是一款具有集成間歇頻率工作模式、符合EuP lot 6的半橋諧振LLC 升壓PFC組合控制器,适用于液晶電視、筆記本适配器、台式機及一體機電源。
PFC升壓開關管采用龍騰LSNC65R125HT,高壓超結VDMOS,耐壓700V,導阻0.125Ω,DFN8*8封裝,兩顆并聯均攤發熱。
絲印ES8J超快恢複二極管,用于PFC升壓整流,将升壓後的脈動直流電整流為初級電解電容充電。
PFC升壓電感特寫,采用EQ33磁芯,使用高溫膠帶嚴密纏繞絕緣。
脈動直流電接着經過高壓濾波電解電容濾波成直流電,電容為HKLCON品牌,兩顆并聯,規格都是420V 82μF。
另一側一覽,中間設有變壓器,變壓器右側有諧振電感和諧振電容。
高壓濾波電解電容濾波輸出的直流電經過串聯的諧振電感和諧振電容到達變壓器初級。
諧振電容來自JURCC捷威電子,333J630VDC。
接着進入LLC變壓器初級側,由主控芯片控制LLC半橋開關管進行高頻開關,通過變壓器轉換成低壓交流電輸出。
LLC半橋開關管一顆采用納微NV6117 GaNFast功率芯片,其内置驅動器以及複雜的邏輯控制電路,120mΩ導通電阻,耐壓650V,支持2MHz開關頻率,采用5*6mm QFN封裝,節省面積,NV6117同樣内置驅動器,無需外置驅動器,節省PCB空間。
納微 NV6117 詳細資料。
充電頭網通過拆解了解到,納微GaNFast功率芯片此前已被OPPO 50W餅幹氮化镓快充、小米65W 1A1C氮化镓快充充電器、努比亞65W氘鋒三口氮化镓快充、聯想YOGA 130W雙USB-C口快充、安克65W氮化镓充電器(英雄聯盟版)等知名品牌的數十款産品采用。
另一顆采用龍騰LSG65R380GF,高壓超結VDMOS,耐壓700V,導阻0.38Ω,TO-252封裝。
LLC變壓器特寫,高頻交流電通過變壓器進行降壓輸出。
輸出端一覽,C1、C2口母座焊接在獨立小闆上,同時支撐固定頂部同步整流小闆。
小闆一面設有同步整流控制器和三顆濾波固态電容。
另一面設有光耦和兩顆同步整流管。
億光EL 1018光耦,用于輸出電壓反饋。
藍色Y電容特寫。
變壓器降壓輸出後進入LLC開關電源次級側同步整流電路。同步整流控制器采用恩智浦TEA2095,這是一顆專用于LLC拓撲的同步整流控制器,内置兩個同步整流驅動輸出。
同步整流控制器控制同步整流管進行整流,将交流電轉換為脈動直流電。兩顆LLC同步整流管采用龍騰LSGN06R036WB,屏蔽栅溝槽VDMOS,耐壓60V,導阻3.6mΩ,DFN5*6封裝。
脈動直流電接着經過固态電容濾波成直流電,小闆上設有三顆固态濾波電容,其中兩顆采用永銘NPX系列産品,特寫這顆規格為25V 1000μF。該系列電容具有小體積、低ESR、高容許紋波電流、高可靠性、耐開關沖擊等特點。
充電頭網了解到,永銘NPX系列固态電容此前已被安克30W氮化镓超能充、安克 65W氮化镓超能充、安克45W氮化镓超能充、閃極100W 3C1A氮化镓快充、摩米士65W 2C1A氮化镓快充、倍思45W 1A1C氮化镓充電器、努比亞65W氘鋒氮化镓充電器等産品使用,此外還被應用在小小黑、品勝、邦克仕等品牌20W迷你充上,獲得客戶一緻認可。
另一顆永銘電容規格為25V 680μF。
第三顆來自福建雲星電子,規格為25V 1000μF。
主闆上還有兩顆永銘NPX固态電容用于同步整流輸出濾波,一顆規格為25V 270μF。
另一顆規格為25V 1000μF。
拆掉小闆,可以看到主闆輸出端區域設有MCU以及兩路二次降壓電路,分别是用于C1和C2口二次降壓輸出,兩路方案完全相同。
MCU采用芯海科技CSU32P20,用于輸出功率智能分配。
C1口降壓協議芯片均采用智融SW3516H,這是一款高集成度的多快充協議雙口充電芯片,支持A C口任意口快充輸出,支持雙口獨立限流。
SW3516H集成了5A 高效率同步降壓變換器。支持PPS/PD/QC/AFC/FCP/SCP/PE/SFCP等多種快充協議,最大輸出PD 100W,CC/CV模式,以及雙口管理邏輯。外圍隻需少量的器件,即可組成完整的高性能多快充協議雙口充電解決方案。
智融SW3516H資料信息。
充電頭網通過拆解發現,智融SW3516H還被華碩65W 2C1A氮化镓充電器、努比亞65W氘鋒三口氮化镓快速充電器、雷柏65W GaN快充、綠聯65W 4C口氮化镓快充充電器、聯想90W閃充雙口氮化镓充電器、鴻達順120W四口2C2A快充等多款産品采用,此外智融的快充芯片還可用于USB PD快充移動電源、快充車充等領域。
由智融SW3516H内置同步降壓控制器控制兩顆絲印03R039的MOS管進行同步整流降壓。
降壓電感特寫,外套絕緣管。
采用一顆25V 680μF的固态電容進行二次降壓輸出濾波。
輸出VBUS開關管特寫,也是絲印03R039的MOS管。
C1口母座所在小闆一覽。
小闆背面一覽,沒有設有元器件。
C2口采用和C1口相同的二次降壓方案,降壓協議IC也是采用智融SW3516H。
降壓MOS也同C1接口的一樣。
降壓電感特寫。
輸出VBUS開關管特寫。
C2口母座所在小闆上設有一顆固态電容。
電容來自永銘,規格為25V 680μF。
C3和C4口母座所在小闆背面也設有一路二次降壓電路,兩口共用,方案也是和C1、C2口的相同。
降壓協議IC也是智融的SW3516H。
MOS管特寫。
降壓電感特寫。
小闆正面有兩顆永銘固态電容,規格都是25V 270μF,分别用于兩個接口降壓輸出濾波。
C3及C4口母座特寫。
全部拆解完畢,來張全家福。
充電頭網拆解總結
ProMini 200W 4C口氮化镓桌面充Gs200定位是一款桌面充,輸入端采用梅花插口接地處理,在給筆電充電時可以避免用戶觸電感覺,大大提升使用體驗。另外産品無論是接口配置還是輸出功率表現,都相當不錯,每個接口還都支持QC、AFC、FCP、SCP、PE2.0、PD3.0、PPS豐富快充協議以及齊全電壓檔位,滿足各類設備同時快充需求。
充電頭網通過拆解發現,這款桌面充基于恩智浦TEA1716T TEA2095帶PFC的LLC開關電源方案設計,搭配龍騰PFC升壓開關管、LLC半橋、同步整流管,LLC半橋有一顆采用納微NV6117 GaNFast功率芯片。三路DC-DC二次降壓電路均采用智融SW3516H方案,整體用料做工不錯。
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