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拆解报告:闪极67W 三USB-C口氮化镓麦金塔充电器

2023-06-07 充电头网 阅读:
继20W和35W麦金塔造型充电器之后,闪极又推出了一款67W的麦金塔造型充电器。这款充电器具备三个USB-C接口,任意接口均支持67W输出功率,支持功率盲插和功率自动分配。充电器正面设计了一块LED矩阵屏幕,绿色显示效果十分复古。
 

前言2zpednc

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继20W和35W麦金塔造型充电器之后,闪极又推出了一款67W的麦金塔造型充电器。这款充电器具备三个USB-C接口,任意接口均支持67W输出功率,支持功率盲插和功率自动分配。充电器正面设计了一块LED矩阵屏幕,绿色显示效果十分复古。2zpednc

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同时这款充电器还是一款All GaN的氮化镓充电器,在初级开关管和次级同步整流全部使用氮化镓器件,降低功耗提升效率。下面充电头网就带来闪极这款充电器的拆解,一起看看内部设计和用料。2zpednc

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闪极Retro 67W麦金塔充电器开箱2zpednc

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包装盒正面印有SHARGE闪极品牌、充电器外观以及名称,左下角还有手机、平板、笔电简图,表明充电器可为这些智能设备进行快充。2zpednc

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背面印有产品六大卖点,整个包装盒设计得非常有科技感。2zpednc

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包装盒天地盖设计,底部印有产品规格参数和认证信息。2zpednc

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产品参数特写,下面结合充电器实物进行详细介绍。2zpednc

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包装内含充电器和使用说明书。2zpednc

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闪极Retro 67W麦金塔充电器延续该系列经典外观及复古风,不仅接口更多性能更强大,部分外观细节设计更进一步。2zpednc

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机身正面有“屏幕”以及相当于软盘驱动器的长条凹槽,而原本左下相当于苹果 Logo 的方形凹槽替换成了绿、橙、蓝三色装饰,更加形象。2zpednc

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侧面看去,“屏幕”面倾斜设计,底座还有三排长条凹槽装饰,相当于散热孔。2zpednc

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机身背面贴有充电器铭牌贴纸,此外右侧有电源线插槽、开关键、扩展卡槽设计,可见更新到这一款,细节增加了不少。2zpednc

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充电器参数特写2zpednc

型号:S0672zpednc

输入:100-240V~50/60Hz 1.5A2zpednc

USB-C1/C2/C3输出:5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.35A2zpednc

PPS:3.3-20V3A2zpednc

USB-C1+C2:45W+20W2zpednc

USB-C1+C3:45W+20W2zpednc

USB-C2+C3:15W2zpednc

USB-C1+C2+C3:45W+15W2zpednc

充电器通过了CCC认证。2zpednc

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电源线插槽设计特写。2zpednc

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开关键设计特写。2zpednc

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扩展卡槽设计特写。2zpednc

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充电器还提供了VI级能效认证。2zpednc

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输入端配备可折叠国标插脚。2zpednc

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机身顶部设有三个USB-C接口,接口旁印有相应的标序和MAX 67,直观方便。2zpednc

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测得充电器机身高度为59.18mm。2zpednc

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宽度为39.39mm。2zpednc

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厚度为41.35mm。2zpednc

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和苹果61W充电器对比,整体要小不少。2zpednc

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充电器拿在手上的大小直观感受。2zpednc

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另外测得充电器重量约为113g。2zpednc

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产品另一大特色是“屏幕”所在区域内置LED灯,接通电源后会显示致敬电影《黑客帝国》的数字雨动画效果,科技感十足。2zpednc

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而当给手机等设备充电时,还有数字显示当前充电功率。2zpednc

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使用ChargerLAB POWER-Z KM003C测得USB-C1口支持FCP、SCP、AFC、QC3+/5、SFCP、PE2.0、PD3.0、PPS、DCP、SAM 2A、Apple 2.4A充电协议。2zpednc

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并且具备5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.35A五组固定电压档位,以及3.3-20V3A一组PPS电压档位。2zpednc

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测得USB-C2口具备和USB-C1口相同的快充协议。2zpednc

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此外PDO报文也一样。2zpednc

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测得USB-C3口也是具备相同的充电协议。2zpednc

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此外PDO报文也一样,实测三个USB-C口性能完全一样,支持功率盲插。2zpednc

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使用这款充电器USB-C1口给红米K60 Pro充电,测得充电器输出功率为8.15V 2.58A 21W。2zpednc

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给苹果MacBook Pro 16 M1 Max 2021充电,测得输入功率为19.58V 2.96A 58W。2zpednc

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闪极Retro 67W麦金塔充电器拆解2zpednc

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看完了闪极Retro 67W麦金塔充电器的开箱和测试,下面就进行拆解,一起看看内部的设计和用料。2zpednc

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首先沿壳体接缝拆开充电器外壳,PCBA模块粘贴导热垫用于散热。2zpednc

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取出充电器内部PCBA模块,模块使用四块PCB焊接组合成为一个整体,在PCB围成的空间内放置变压器和滤波电容等元件,并填充导热胶固定。2zpednc

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PCBA模块通过导线与折叠插脚连接供电。2zpednc

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PCBA模块侧面粘贴导热垫散热。2zpednc

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另外一面为LED矩阵,PCB板通过焊接连接。2zpednc

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使用游标卡尺测得PCBA模块高度约为42.56mm。2zpednc

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PCBA模块宽度约为35.13mm。2zpednc

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PCBA模块底部长度约为33.79mm。2zpednc

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将PCBA模块全部拆分,其中左上角为开关电源小板,右上角为整流滤波小板,左下角为输出降压小板,右下角为矩阵LED灯板,其中矩阵LED灯板粘贴麦拉片绝缘,PCBA模块之间的空隙涂胶填充。2zpednc

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通过对PCBA模块的观察发现,闪极这款67W氮化镓充电器采用反激开关电源搭配同步整流,固定电压输出。输出采用两路独立的同步降压电路,实现三个接口的降压快充输出。其中初级开关管和次级同步整流管均为氮化镓,为全氮化镓设计。下面我们就从输入端开始了解整个充电器的设计和用料。2zpednc

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底部输入小板背面焊接整流桥和高压启动电路,右侧焊接输入导线。2zpednc

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正面焊接贴片保险丝,NTC热敏电阻,共模电感,安规X2电容,滤波电容和差模电感。2zpednc

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输入端贴片保险丝来自诚润电子,规格为3.15A 。2zpednc

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NTC热敏电阻丝印1.5D-11,用于抑制充电器插电的浪涌电流。2zpednc

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共模电感采用漆包线和绝缘线绕制,外套热缩管绝缘。2zpednc

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安规X2电容来自东莞成希,规格为0.22μF。2zpednc

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输入端整流桥WRLSB80M来自深圳市沃尔德实业有限公司,这颗软桥通过较软的恢复曲线,比较平滑的关断特性,可以降低二极管结电容达到非常少的谐波振荡产生的效果。选用的LSB封装,拥有良好的散热特性,帮助中大瓦数适配器提升可靠性,单颗可做60W+。2zpednc

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沃尔德 WRLSB80M 资料信息。2zpednc

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充电头网拆解了解到,沃尔德的软桥还被摩米士100W 2A2C氮化镓快充努比亚1A1C 45W氘锋氮化镓快速充电器公牛65W PD快充插座麦多多2C1A 65W氮化镓充电器鸿达顺65W 氮化镓充电器OPPO 50W饼干氮化镓快充ROCK 65W氮化镓充电器等多款快充产品采用,产品性能获得客户一致认可。2zpednc

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两颗高压滤波电容来自JK军康,规格均为12μF 400V。2zpednc

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差模电感采用工字磁芯绕制,外套热缩管绝缘。2zpednc

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开关电源小板正面焊接高压滤波电容,变压器和输出滤波固态电容。2zpednc

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小板背面焊接初级主控芯片,氮化镓开关管,贴片Y电容,反馈光耦,同步整流控制器和同步整流管。2zpednc

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两颗高压滤波电容来自JK军康,规格均为47μF400V,总初级滤波电容容量为118μF。2zpednc

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主控芯片采用安森美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。在主控芯片上方是一颗热敏电阻,用于检测充电器内部温度,进行过热保护。2zpednc

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氮化镓开关管来自transphorm,型号TP65H150G4LSG,是一款DFN8*8封装的氮化镓开关管,耐压650V,瞬态耐压800V,导阻为150mΩ,栅极支持18V耐压,具备极低的反向恢复电荷,并减小开关损耗。相比传统硅器件可提升能效及开关频率,提升系统功率密度,减小系统尺寸及重量,并降低系统成本。适用于快充电源及LED照明等应用。2zpednc

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transphorm TP65H150G4LSG 详细资料。2zpednc

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充电头网了解到,Transphorm还推出了四款SMD氮化镓器件,针对温度环境严苛,也有TOLL 10x12封裝。旗下产品还被华硕ROG 1600W钛金牌雷神2代电源罗马仕65W PD氮化镓充电器HELPERS LAB 65W氮化镓充电器数十款产品采用,产品性能质量获得客户一致认可。2zpednc

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变压器磁芯采用胶带严密缠绕绝缘。2zpednc

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贴片Y电容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。料号为TMY1102M。2zpednc

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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。2zpednc

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充电头网了解到,特锐祥贴片Y电容除了被倍思高通QC5认证100W氮化镓快充麦多多100W氮化镓OPPO 65W超级闪充氮化镓充电器联想90W氮化镓快充努比亚65W氮化镓充电器倍思120W氮化镓+碳化硅PD快充充电器等数十款大功率充电器使用外,也可应用于海陆通第一卫贝尔金等品牌20W迷你快充上,性能获得客户一致认可2zpednc

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EL1019光耦用于输出电压反馈。2zpednc

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同步整流控制器来自南芯科技,型号SC3520,支持直驱氮化镓同步整流管。SC3520是一颗自适应开通检测和快速关断同步整流控制器,无需辅助线圈供电,输出电压最低可低至0V,专利的自适应开通检测电路避免同步整流管误开通,兼容包括氮化镓在内的多种MOS。2zpednc

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SC3520支持DCM,CCM和准谐振模式,具有极低的静态电流,支持多种工作模式,支持高侧和低侧同步整流,采用SOT23-6封装,外围元件非常精简。2zpednc

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氮化镓同步整流管来自EPC宜普电源转换公司,型号EPC2218,是一颗耐压100V,导阻2.4mΩ的增强型氮化镓开关管,由南芯科技SC3520控制进行同步整流。2zpednc

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与氮化镓同步整流管并联的肖特基二极管,型号SS510,规格为5A 100V,用于提升轻载效率。2zpednc

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输出滤波电容来自钰邦,规格为470μF 25V。2zpednc

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另一颗滤波电容规格相同,两颗并联。2zpednc

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输出降压小板焊接两路独立的降压电路,焊接两颗降压主控芯片,降压电感和输出滤波电容。三个USB-C母座一字排开。2zpednc

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小板背面为降压开关管和对应的VBUS开关管,USB-C母座为过孔焊接固定,牢固耐用。2zpednc

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USB-C口降压输出采用智融SW3556,这款芯片支持双USB-C接口降压控制,内部集成多种快充协议,支持7A大电流输出,并支持双口功率盲插和独立限流。SW3556支持驱动低压氮化镓开关管,可进一步提升降压电路效率,减小充电器的体积与散热要求。2zpednc

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智融SW3556为同步整流降压拓扑,支持40V输入,内置同步整流降压控制器,搭配使用硅MOS或氮化镓开关管、电感电容等简单的外围器件,即可实现140W大功率输出。内置的降压控制器开关频率为125KHz,支持PFM/PWM模式运行以优化转换效率。2zpednc

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此外,智融SW3556支持引脚外接电阻来配置输出功率以及动态功率分配,在开发多口快充电源产品时无需外置单片机,以此实现更精简的外围并降低成本。适用于车载充电器、多口充电器、插排等产品领域。2zpednc

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另一颗降压主控芯片型号相同。2zpednc

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降压MOS管来自威兆半导体,型号VS3698AP,是一颗耐压30V的NMOS,导阻为3.1mΩ,采用PDFN5*6封装。2zpednc

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威兆半导体 VS3698AP 详细资料。2zpednc

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另一路两颗降压MOS管型号相同。2zpednc

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磁环降压电感特写,外套热缩管绝缘。2zpednc

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输出滤波固态电容规格为220μF 25V。2zpednc

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另一颗滤波固态电容规格相同。2zpednc

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三颗用于USB-C接口的VBUS开关管来自威兆半导体,型号VS3618BE,是一颗耐压30V的NMOS,导阻为5.2mΩ,采用PDFN3333封装。2zpednc

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威兆半导体 VS3618BE 详细资料。2zpednc

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充电头网通过拆解了解到,采用威兆 VS3618BE的产品还有努比亚20W PD快充充电器小米11原装55W氮化镓充电器航嘉55W USB PD快充充电器小米33W PD快充小米手机原装30W快充等,威兆MOS的产品性能也获得众多知名品牌认可2zpednc

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三个USB-C母座特写,黑色胶芯不露铜。2zpednc

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LED矩阵小板正面为LED矩阵,粘贴白色塑料均光板匀光。2zpednc

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LED矩阵小板背面焊接一颗MCU和降压电路,左上角焊接一颗贴片Y电容和贴片电感,正中间位置焊接一颗热敏电阻,用于检测充电器内部温度。2zpednc

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用于控制LED矩阵显示的MCU来自雅特力,型号AT32F421F8P7,是一颗M4内核的CPU,主频高达120MHz,内置64K FLASH和16K SRAM,具备I2C接口。采集智融科技SW3556芯片的输出功率信息,进行显示。2zpednc

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降压芯片来自微盟,丝印1HVJ。2zpednc

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一颗贴片Y电容来自特锐祥,料号TMY1221K。2zpednc

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LED矩阵粘贴的均光板特写。2zpednc

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撕下均光板,LED矩阵为9*9排列,共81颗LED灯。2zpednc

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贴片LED灯特写,由遮光格子区分为单个格子,避免串光。2zpednc

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全部拆解一览,来张全家福。2zpednc

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充电头网拆解总结2zpednc

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闪极这款67W氮化镓充电器采用折叠插脚,具备三个USB-C输出接口,支持功率盲插和功率自动分配,满足三台设备同时充电需求。充电器采用折叠插脚设计,小巧便携,并内置矩阵LED显示,在满足苹果笔记本电脑,手机快充的同时,更具有科技感,时刻了解充电状态。2zpednc

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充电头网通过拆解了解到,这款充电器内部采用四块PCB组合焊接而成,PCB围成的空间内部焊接滤波电容和变压器。其中输入整流,开关电源和降压输出,以及LED矩阵小板为四块独立的小板设计。充电器初级采用安森美NCP1342主控芯片,使用transphorm TP65H150G4LSG氮化镓开关管,同步整流控制器采用南芯科技SC3520,同步整流管采用EPC2218氮化镓开关管。2zpednc

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输出采用两颗智融SW3556进行降压输出,降压开关管和VBUS开关管均来自威兆半导体,内置雅特力MCU用于输出功率显示。内部元器件穿插布置,结构紧凑。发热元件分散布局,并配合导热垫和打胶加强散热,降低快充时的温升。2zpednc

责编:Ricardo
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