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氮化鎵插座拆解報告:貝爾金美版50W雙USB-C氮化鎵插座

2023/10/24
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近期充電頭網拿到了貝爾金一款氮化鎵插座,雖是氮化鎵產品卻并未在尺寸方面有太多考量,此外相比主流插座相比,常見的延長線也直接改為插腳設計,這無疑比較方便產品更變使用場景。

此外插座配備兩個USB-C接口,獨立輸出分別支持50W和18W快充,可以同時實現筆記本和手機插線直接快充。下面充電頭網就對這款插座進行拆解,看看做工用料如何。

此前充電頭網還拆解過貝爾金65W雙USB-C口氮化鎵充電器、貝爾金25W PD快充充電器、貝爾金40W雙C口快充充電器、貝爾金無線充原裝20W充電器等產品,歡迎查閱。

貝爾金50W氮化鎵插座外觀

 

貝爾金這款插座采用扁平直板造型,通體白色,頂面便布局了這款產品所有功能插口,包括兩個美規(guī)3+2組合插口和兩個USB-C接口,中心處印有belkin品牌logo。

 

 

插座美規(guī)組合插口特寫。

 

 

USB-C1口特寫,接口旁印有50W字樣,表明接口最大輸出功率,直觀明了。

 

 

USB-C2口旁印有18W字樣,兩個接口膠芯均為白色。

 

 

底部配備美規(guī)三腳插腳,此外外殼上印有產品參數。

 

產品參數特寫

型號:WCZ001

技術參數:125V~,15A,50/60Hz

USB-C1輸出:5V3A、9V3A、15V3A、20V2.5A(50W MAX)

USB-C2輸出:5V3A、9V2A(18W MAX)

產品通過了ETL、FCC認證,以及VI級能效認證。

 

測得插座機身長度為115.92mm。

 

 

寬度為68.08mm。

 

 

厚度為29.03mm。

 

 

凈重約為225g。

 

 

使用ChargerLAB POWER-Z KM003C測得USB-C1口支持PD3.0、DCP充電協(xié)議。

 

 

PDO報文顯示USB-C1口還具備5V3A、9V3A、15V3A、20V2.5A四組固定電壓檔位。

 

 

測得USB-C2口同樣支持PD3.0、DCP充電協(xié)議。

 

PDO報文顯示USB-C2口具備5V3A、9V2A兩組固定電壓檔位。

貝爾金50W氮化鎵插座拆解

了解完貝爾金這款50W氮化鎵快充插座的外觀和接口基本性能,下面就進入拆解環(huán)節(jié),一起來看看這款產品內部的用料和設計。

 

將插座機身外殼拆開,PCBA模塊通過螺絲和塑料外殼固定在一起。

 

 

將兩者分離,PCB板背面覆蓋黃銅散熱片,并打膠輔助導熱。

 

 

黃銅散熱片和PCB板間有麥拉片進行隔離絕緣。

 

 

PCB板正面一覽,兩個USB-C口采用獨立的兩路電路設計,板子中間區(qū)域留有富足的空間。

 

 

PCB板背面一覽,兩路電路開關電源主控方案均來自PI,集成度高,背面電路顯得很簡潔。AC插腳采用焊接連接,大電流走線加錫增強載流。

 

 

其中如圖所示梯形區(qū)域是18W USB-C口輸入輸出電路設計,器件打膠加固。

 

 

延時保險絲來自貝特電子,出料號936,規(guī)格為2A 250V。

 

 

共模電感雙線繞制用于濾除EMI干擾,NTC浪涌抑制電阻用于抑制上電浪涌電流,外套熱縮管保護。

 

 

ABSR210整流橋特寫。

 

 

高壓濾波電解電容來自AiSHi艾華。

 

 

規(guī)格為400V 15μF。

 

 

端角區(qū)域設有另一顆高壓濾波電解電容、工字電感、主控芯片供電電容以及變壓器。

 

 

背面對應區(qū)域設有開關電源主控芯片、貼片Y電容以及同步整流管。

 

 

開關電源主控芯片采用PI SC1548C,內置反激式控制器、初級開關管,以及次級側同步整流控制器,此外還帶有HIPOT隔離保護的集成反饋鏈路,集成度非常高。使用時無需搭配光耦及同步整流控制器,內建多重完善的保護功能。

 

 

變壓器特寫,采用EE16磁芯。

 

 

貼片Y電容來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,非常適合應用于氮化鎵快充這類高密度電源產品中。料號為TMY1471K。

 

特銳祥專注于被動元器件的研發(fā)、生產及銷售,注冊資本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用,為客戶提供更多的解決方案。

 

 

充電頭網了解到,特銳祥貼片Y電容除了被倍思高通QC5認證100W氮化鎵快充、麥多多100W氮化鎵、OPPO 65W超級閃充氮化鎵充電器、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快充充電器等數十款大功率充電器使用外,也可應用于海陸通、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可。

 

 

同步整流管采用恒泰柯HGS089N08SL,這是一顆耐壓80V的NMOS管,采用SOIC-8封裝。

 

 

18W快充USB-C接口焊接在小板上,小板背面設有協(xié)議芯片。

 

 

小板正面除USB-C母座外,還有一顆輸出VBUS開關管,旁邊主板上是兩顆輸出濾波固態(tài)電容。

 

 

兩顆輸出濾波固態(tài)電容來自ULR萬裕,規(guī)格都是16V 330μF。

 

 

接口協(xié)議芯片采用慧能泰HUSB350,這是一顆高性能高集成度的PD控制器,支持PD2.0、PD3.0、PPS、QC等多種快充協(xié)議,已通過USB PD PPS認證,TID 1508。芯片內置過熱保護,過壓和欠壓保護,欠壓閉鎖和過流保護,CC引腳支持28V高壓保護,適用于電源適配器車載充電器、移動電源等應用場合,具備SOP14和QFN16兩種封裝。

 

 

輸出VBUS開關管來自威兆半導體,型號VS3506AE,是一顆耐壓30V的PMOS,導阻為6mΩ,支持邏輯電壓驅動,采用PDFN3333封裝。

 

 

威兆半導體 VS3506AE 詳細資料。

 

充電頭網拆解了解到,威兆旗下器件還被米物甄妙65W 2C1A氮化鎵充電器、華碩adol 65W氮化鎵充電器、努比亞65W氘鋒三口氮化鎵快速充電器、聯(lián)想65W PD快充火柴盒電源等產品采用,威兆MOS也獲得華為、小米、三星、OPPO等眾多知名品牌的認可。

 

 

另外的梯形區(qū)域設有50W USB-C口輸入輸出電路設計,器件同樣打膠加固。

 

 

延時保險絲也是來自貝特電子,規(guī)格為3.15A 250V。

 

 

NTC浪涌抑制電阻也是外套熱縮管保護,共模電感兩級設計來濾除EMI干擾。

 

 

安規(guī)X2電容來自成希電子,容量0.47μF。

 

 

絲印D8KB8的整流橋特寫。

 

 

高壓濾波電解電容也是來自艾華。

 

 

這顆的規(guī)格為400V 27μF。

 

 

端角處還設有相同規(guī)格的兩顆高壓濾波電解電容,此外還有主控芯片供電電容以及變壓器。

 

 

同一側背面區(qū)域設有開關電源主控芯片和同步整流管。

 

 

開關電源主控芯片采用PI SC1933C,該芯片內置GaN功率器件,屬于PI的PowiGaN系列,也是PI推出的首款GaN電源產品,支持寬輸入范圍下65W輸出。得益于氮化鎵功率器件高頻率低損耗的優(yōu)勢,能夠提高充電器的功率密度,減小體積和重量,更加便于攜帶。

 

PI SC1933C無需外圍元件即可提供精確的恒壓/恒流/恒功率,并輕松與外接快充協(xié)議接口IC協(xié)同工作,因此適用于高效率反激式設計,內置同步整流控制器和反饋,更加節(jié)省外部元件。

 

 

變壓器特寫,采用RM10磁芯,嚴密纏繞膠帶絕緣。

 

 

同步整流管也是來自恒泰柯,型號HGN077N10SL,這是一顆耐壓100V的NMOS管,采用DFN5x6封裝。

 

 

50W快充USB-C口母座也是焊接在小板上,小板上的協(xié)議芯片和輸出VBUS開關管型號都與另一塊板子的相同。小板旁還有輸出濾波固態(tài)電容和藍色Y電容。

 

 

兩顆輸出濾波固態(tài)電容規(guī)格都是25V 470μF。

 

全部拆解一覽,來張全家福。

充電頭網拆解總結

貝爾金這款氮化鎵插座為海外售賣的美規(guī)版本,蘋果商城并未找到相應的國行版本。產品配備兩個USB-C接口,均只支持PD3.0快充,可見還是比較針對蘋果用戶的,不過好在兩口可獨立輸出50W和18W,能夠同時給筆記本和手機快充。

充電頭網通過拆解發(fā)現,這款氮化鎵插座相當于內置了一個18W和一個50W充電器,兩路電路獨立設計分界明顯。其中18W快充采用PI SC1548C電源方案,50W快充采用PI SC1933C方案,兩個接口都是采用慧能泰協(xié)議芯片HUSB350控制接口輸出。兩路電路采用艾華、萬裕等品牌電容濾波,器件打膠加固,整體用料做工不錯。

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