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拆解SATECHI 165W四USB-C氮化镓桌面充电器

2023-02-01 充电头网 阅读:
 SATECHI推出了一款具有四个USB-C口的氮化镓桌面充电器,这款充电器为桌面充设计,配有八字线,使用和收纳都更加灵活。同时自带固定支架,支持立式和卧式使用。还配有电源指示灯指示通电状态。一起来看看内部的方案和设计。

SATECHI推出了一款具有四个USB-C口的氮化镓桌面充电器,这款充电器具备165W总输出功率,任一接口均支持100W输出,支持功率自动分配,能够同时满足三台或者四台笔记本电脑及手机的充电需求,并且支持3.3-21V 5A PPS快充,对旗舰大功率快充手机的支持也很好。xmuednc

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这款充电器为桌面充设计,配有八字线,使用和收纳都更加灵活。同时自带固定支架,支持立式和卧式使用。还配有电源指示灯指示通电状态。下面充电头网就带来SATECHI这款桌面充电器的拆解,一起来看看内部的方案和设计。xmuednc

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SATECHI 165W氮化镓桌面充开箱xmuednc

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包装盒正面印有SATECHI品牌、充电器外观图和名称。xmuednc

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背面印有充电器应用场景图以及卖点。xmuednc

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包装内含充电器、电源线、支架和用户手册。xmuednc

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测得电源线长度约为1.2米。xmuednc

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充电器外壳灰黑双色配色,表面磨砂处理,整体风格简约,延续品牌一贯的商务气息设计。xmuednc

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机身正面印有SATECHI品牌logo。xmuednc

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输入端印有充电器参数xmuednc

型号:ST-UC165GMxmuednc

输入:100-240V~50/60Hz 2.5A Maxxmuednc

输出:xmuednc

USB-C PD1/PD2/PD3/PD4:5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5Axmuednc

PD1+PD2/PD3/PD4:100W+60Wxmuednc

PD2+PD3/PD4:100W+60Wxmuednc

PD3+PD4:100W+60Wxmuednc

PD1+PD2+PD3/PD4:60W+60W+45Wxmuednc

PD1/PD2+PD3+PD4:100W+30W+30Wxmuednc

PD1+PD2+PD3+PD4:60W+45W+30W+30Wxmuednc

总输出:165W maxxmuednc

充电器已经通过了FCC、CE、UKCA、ETL、PSE认证。xmuednc

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输出端配备指示灯和四USB-C接口,接口旁印有标识方便区别使用。xmuednc

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测得充电器机身长度为100.46mm。xmuednc

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高度为72.06mm。xmuednc

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厚度为31.85mm。xmuednc

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和苹果140W充电器对比,机身稍长一点。xmuednc

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充电器拿在手上的大小直观感受。xmuednc

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另外测得其净重约为336g。xmuednc

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这款桌面充电器可搭配支架固定使用,通电后指示灯亮蓝光。xmuednc

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使用ChargerLAB POWER-Z KM003C测得USB-C PD1口支持FCP、SCP、AFC、QC3.0、SFCP、PD3.0、PPS、QC5、Apple 2.4A、Samsung 5V2A充电协议。xmuednc

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此外PDO报文显示PD1口还具备5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A五组固定电压档位,以及3.3-21V5A一组PPS电压档位。测得PD2/PD3/PD4三口兼容协议和PDO报文和PD1口的完全一样,这里不再赘述。xmuednc

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SATECHI 165W氮化镓桌面充拆解xmuednc

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看完了SATECHI这款桌面充电器的开箱和测试,下面就进入拆解环节,一起来看看这款充电器的用料和做工。xmuednc

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首先撬开充电器输出侧面板,露出内部PCBA模块。xmuednc

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抽出充电器PCBA模块,PCBA模块表面覆盖黄铜散热片,散热片下面是黑色麦拉片用于绝缘。xmuednc

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PCBA模块背面也覆盖麦拉片和黄铜散热片加强散热。xmuednc

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使用游标卡尺测得PCBA模块长度约为82.77mm。xmuednc

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PCBA模块宽度约为66.48mm。xmuednc

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PCBA模块厚度约为26.51mm。xmuednc

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焊接取下PCBA模块表面覆盖的散热片和导热垫,继续进行拆解。xmuednc

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PCBA模块正面一览,其中左侧为输入端,焊接保险丝,共模电感,安规X2电容,整流桥,滤波电容和电感。下方焊接PFC升压电感,底部为高压滤波电容。PFC升压电感右侧为LLC变压器,下方为谐振电容和谐振电感。右侧为独立的降压小板,共四路对应四路输出。xmuednc

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PCBA模块背面焊接一颗PFC+LLC二合一控制器,下方焊接两颗LLC开关管,右侧焊接两颗并联的PFC开关管和升压整流管,其中氮化镓PFC开关管来自GaN Systems,碳化硅二极管来自泰科天润,左上角焊接同步整流控制器和同步整流管。xmuednc

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通过对PCBA模块正反面的观察发现,SATECHI这款165W氮化镓充电器采用PFC+LLC+SR开关电源架构设计,PFC进行功率因数校正,LLC电源输出固定电压。输出通过四路独立的降压电路,实现各个接口的独立快充。下面我们就从输入端开始了解整个充电器的设计和用料。xmuednc

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充电器输入端焊接共模电感,八字线插座,保险丝,共模电感和安规X2电容。xmuednc

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黑色八字线插座特写,过孔焊接固定。xmuednc

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输入端延时保险丝规格为5A 250V。xmuednc

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共模电感采用漆包线和绝缘线绕制。xmuednc

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安规X2电容来自JURCC捷威,规格为1μF。xmuednc

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另一侧的共模电感同样采用漆包线和绝缘线绕制。xmuednc

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整流桥使用弹片固定一片黄铜散热片用于散热。xmuednc

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拆下散热片,侧面焊接薄膜电容和整流桥。xmuednc

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整流桥型号GBU806L,规格为800V 6A,用于将交流电整流成为脉动直流电为PFC级供电。xmuednc

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整流桥输出的脉动直流电通过两颗薄膜电容和滤波电感进行滤波。两颗薄膜电容规格均为1μF 450V,来自东莞台强电子。xmuednc

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滤波电感采用磁环绕制,缠绕马拉胶带绝缘。xmuednc

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电源主控芯片采用MPS HR1211,是一颗多模式PFC和电流模式LLC二合一控制器,将传统芯片方案需要2-3颗芯片才能实现的功能集成在一颗芯片内部,PFC控制器支持CCM和DCM工作模式。xmuednc

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HR1211采用数字环路控制,芯片参数可灵活配置。支持高压启动和智能X电容放电,PFC级支持最高250KHz工作频率,LLC级内置600V半桥驱动器,内部集成自举二极管,工作频率高达500KHz,支持丰富的保护功能。xmuednc

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为主控芯片供电的滤波电容来自华容伟业,规格为47μF35V。xmuednc

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PFC开关管来自GaN Systems,丝印GS6511-1L,实际型号为GS-065-011-1-L,是一颗耐压650V,瞬态耐压为850V的增强型氮化镓开关管,导阻为150mΩ,采用PDFN5*6封装,支持1MHz以上的超高开关频率。器件在设计时简化了驱动要求,栅极驱动电压为0-6V,瞬态耐压为-20至+10V,具有更强的可靠性。器件具备开尔文源极,可用于优化栅极驱动。xmuednc

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GaN Systems GS-065-011-1-L 详细资料。xmuednc

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充电头网拆解了解到,加拿大氮化镓系统公司(GaN Systems)功率管此前已被苹果140W氮化镓充电器外星人240W氮化镓电源Sicgecs 65W 1A1C氮化镓超级闪充ON 65W 2C1A氮化镓快充插座PHILIPS飞利浦65W氮化镓快充摩天轮插座研吉65W 1A1C氮化镓快充等产品采用。同时为了缩短产品开发和上市所需时间,GaN Systems也提供65W QR充电器和100W双USB-C智能PD充电器完整方案供客户参考。xmuednc

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用于检测PFC开关管电流的取样电阻,采用2512封装,阻值为33mΩ。xmuednc

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PFC升压电感采用胶带严密缠绕绝缘。xmuednc

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PFC整流管来自泰科天润,型号G5S6504Z,是一颗耐压650V,4A电流的碳化硅二极管,采用DFN5*6封装。xmuednc

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侧面焊接高压滤波电容。xmuednc

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高压滤波电容来自华容伟业,规格为120μF420V。xmuednc

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两颗LLC开关管来自华瑞微,型号HRD65T230D,超结NMOS,耐压700V,导阻230mΩ,采用TO252封装。xmuednc

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谐振电容来自JURCC捷威,规格为0.022μF 630V。xmuednc

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谐振电感采用利兹线绕制。xmuednc

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LLC变压器采用胶带严密缠绕绝缘。xmuednc

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蓝色Y电容来自JNC嘉耐电子。xmuednc

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另一颗蓝色Y电容品牌相同。xmuednc

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CT1018光耦用于输出电压反馈。xmuednc

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同步整流控制器来自MPS,型号MP6924A,是一颗LLC同步整流控制器,具有更强的抗干扰度和快速关断功能,可兼容CCM/DCM模式。MP6924A内部集成了两个同步整流控制器,分别用于LLC两个次级线圈输出的整流应用,适用于LLC转换器同步整流应用。同时支持4.2-35V宽范围工作电压,可以适用于USB PD3.1快充140W电源设计。xmuednc

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两颗同步整流管来自恒泰柯,型号HGN046NE6AL,NMOS,耐压65V,导阻3.8mΩ,采用DFN5*6封装。xmuednc

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输出侧焊接四块降压小板,分别对应四个输出接口,在右侧是输出滤波电容和电源指示灯。xmuednc

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输出滤波固态电容来自华容伟业,规格均为25V 680μF。xmuednc

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电源指示灯特写。xmuednc

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输出降压小板一览,正面焊接降压主控芯片,电流取样电阻和MOS管。xmuednc

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背面焊接磁环降压电感,输出滤波电容,四块小板布局及用料完全相同。xmuednc

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降压小板正反面一览。xmuednc

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降压电路的主控芯片采用智融SW3516H,用于进行降压控制和协议识别。智融SW3516H是一款高集成度的多快充协议双口充电芯片,支持A+C口任意口快充输出,支持双口独立限流。xmuednc

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SW3516H集成了5A 高效率同步降压变换器。支持PPS/PD/QC/AFC/FCP/SCP/PE/SFCP等多种快充协议,最大输出PD 100W,CC/CV模式,以及双口管理逻辑。外围只需少量的器件,即可组成完整的高性能多快充协议双口充电解决方案。xmuednc

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充电头网通过拆解发现,SW3516H还被华硕65W 2C1A氮化镓充电器努比亚65W氘锋三口氮化镓快速充电器雷柏65W GaN快充绿联65W 4C口氮化镓快充充电器联想90W闪充双口氮化镓充电器鸿达顺120W四口2C2A快充等多款产品采用,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xmuednc

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其中一颗降压开关管来自泰德,型号TDM3548,是一颗耐压30V的NMOS,导阻为5.6mΩ,采用PPAK3*3-8封装。xmuednc

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另一颗降压开关管同样来自泰德,型号TDM3478,是一颗耐压30V的NMOS,导阻为5mΩ,采用PPAK3*3-8封装。xmuednc

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磁环降压电感特写,外套热缩管绝缘。xmuednc

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输出滤波电容来自华容伟业,规格为25V 220μF。xmuednc

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USB-C母座过孔焊接固定,黑色胶芯不露铜。xmuednc

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用于功率自动分配的MCU来自灵动微,丝印MM01N,实际型号为MM32F0010,是一颗M0内核的32位单片机,采用QFN20封装。xmuednc

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全部拆解一览,来张全家福。xmuednc

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充电头网拆解总结xmuednc

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SATECHI这款四口氮化镓桌面充电器为银色外观设计,具备四个USB-C接口。充电器总输出功率为165W,单个接口均支持100W快充,功率自动分配功能可以满足三到四台设备的同时充电需求,同时满足手机,笔记本电脑等设备供电需求。充电器采用八字线供电,并配有垂直支架,使用灵活方便。xmuednc

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充电头网通过拆解了解到,这款氮化镓充电器采用MPS二合一高集成电源芯片HR1211,PFC升压开关管采用两颗GaN Systems GS-065-011-1-L增强型氮化镓开关管并联,PFC整流管采用泰科天润G5S6504Z碳化硅二极管,LLC开关管采用华瑞微HRD65T230D,搭配MP6924A同步整流控制器和恒泰柯HGN046NE6AL组成固定电压输出的开关电源。xmuednc

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降压电路采用四路智融SW3516H用于四个接口的独立降压输出,并采用灵动微MCU进行自动功率分配控制。内部电容均来自华容伟业,PCBA模块采用导热垫和铜片进行散热,增大散热面积,降低大功率输出的温升。整体设计紧凑,做工扎实。xmuednc

责编:Demi
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