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拆解报告Baseus倍思2C1A120W

最近氮化镓市场的发展势头越来越猛,继火爆的65W氮化镓充电器之后,近期多款W级氮化镓快充陆续发布,针对不同的应用场景,给用户带来更多的选择。在W氮化镓快充产品布局方面,Baseus倍思率先响应,发布一款W2C1A氮化镓充电器。

不仅是上市快人一步,倍思这款充电器还是全球首款W氮化镓(GaN)+碳化硅(SiC)充电器。两个USB-C口性能上完全一致,单口最大支持WPD快充,支持盲插使用。此外5APPS以及兼容全协议使得这款产品适用性十分强悍。功率智能调整以及W总输出使其能够为多台设备同时充电。

此前充电头网已经第一时间对这款产品进行了充电评测,下面就和大家分享其详细的拆解,一起来看看充电器内部如何设计的。

一、倍思W氮化镓充电器外观

包装盒采用倍思典型黄白配色,顶部带有挂钩方便悬挂展示,正面印有Baseus品牌、充电器外观图、GaN、MiniQuickCharger和C+C+UW等字样。

盒子背面是产品使用场景图以及相关参数信息。

侧面则是接口和技术标识。

包装盒内部使用塑料盒来固定保护充电器。

包装内全部东西一览,充电器机身包裹防刮塑料膜,输出端外壳上贴有防尘贴纸,附送收纳袋和数据线。

CtoC数据线使用魔术扎带捆扎整理;线缆采用TPE材质,黑色设计更耐脏;两头均做了抗弯折处理,且塑料壳磨砂设计方便用户插拔使用。

实测整根线缆长约cm。

使用ChargerLABPOWER-ZKMC检测,显示该线缆带有E-Marker芯片,电力传输能力为20V/5A,数据传输能力为USB2.0。

倍思这款W氮化镓充电器采用PC阻燃材质黑色外壳,机身表面哑光处理,上下端棱边为光滑弧面过渡,输入端配备可折叠国标插脚,外观设计简约。

顶部一角设计有Baseus品牌logo,相邻侧面上印有WGaN字样。

输入端外壳上标注有充电器的参数信息型号:CCGANC输入:-V~50/60HZ3.0AUSB-C1/C2输出:3.3-20V/5A、5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5AUSB-A输出:4.5V5A、5V4.5A、5V3A、9V3A、12V2.5A、20V1.5AUSB-C1+USB-C2:60W+60W(5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3A)USB-C1/C2+USB-A:87W+30W(C1/C2:5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V4.35A;USB-A:4.5V5A、5V4.5A、5V3A、9V3A、12V2.5A、20V1.5A)USB-C1+USB-C2+USB-A:60W+30W+30W(USB-C1:5/9/12/15/20V3A;USB-C2:5/9V3A、12V2.5A、15V2A、20V1.5A;USB-A:4.5V5A、5V4.5A、5/9V3A、12V2.5A、20V1.5A)生产商:东莞市宝铼珀通讯科技有限公司产品已经通过了3C认证。

使用游标卡尺实测充电器机身长94.17mm。

宽度为55.56mm。

厚度为30.11mm。通过充电器三维可算出体积为.5cm,功率密度达到0.76W/cm。

和苹果96W充电器大小直观对比,倍思这款充电器更“瘦”也更“高”一些。

充电器净重约为g。

使用ChargerLABPOWER-ZKT检测USB-C1口的输出协议,显示支持Apple2.4A、Samsung5V/2A、DCP协议,以及QC2.0/3.0、AFC、FCP、SCP多个快充协议。

除此之外,其PDO报文显示USB-C1口还支持USBPD3.0快充标准,具备5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A五组固定电压档位以及3.3-21V/5A一组PPS电压档位。

使用KT检测发现USB-C2口支持的协议和USB-C1口的一样,同样支持Apple2.4A、Samsung5V/2A、DCP、QC2.0/3.0、AFC、FCP、SCP这些协议。

除此之外,其PDO报文显示USB-C2口也支持USBPD3.0快充标准,具备5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A五组固定电压档位以及3.3-21V/5A一组PPS电压档位。

最后使用KT检测发现A口同样支持全协议。这款充电器的三个接口兼容性非常好,而且C1和C2口单口输出或者和A口同时输出的情况下,性能完全一样,盲插使用非常方便。

二、倍思W氮化镓充电器拆解

将输入端外壳拆开,插脚和PCB板通过AC导线连接通电,导线两端打胶绝缘。

板子正面上端设有黑化纯铜散热片和绝缘隔离板。

PCB板正面整体一览,输入端设有APFC功率因数校正电路;变压器、电感电容和输出端小板等打胶处理,变压器顶部涂有导热胶。

PCB板背面同样设有散热片和绝缘隔离板。

PCB板背面一览,主要发热芯片打胶处理,帮助导热。

经过对充电器正背面电路分析发现,倍思2C1AW氮化镓充电器内部采用APFC升压后为LLC开关电源供电,开关电源定压输出,同步整流,三路同步整流降压三路独立输出的设计架构。三口输出功率智能调整分配。下面我们就从输入端开始一一了解各元器件的信息。

输入端一览,共模电感和X电容等元器件打胶加固。

延时保险丝规格为3.15AV。

蓝色压敏电阻特写。

共模电感双线绕制,用于滤除EMI干扰。

另一个共模电感采用扁平铜带绕制。

安规X电容容量0.47μF。

板子侧面一览,元器件之间采用胶水加固。

输入端整流桥特写,GBU。

滤波电感和输出小板靠近,所以包裹绝缘胶带进行保护。

红色薄膜电容特写,J耐压V。

整流桥旁边小板上有一颗芯片。

安森美NCPA1PFC控制器,驱动NV,配合SiC二极管,用于功率因数校正。

安森美NCPA1详细资料。

PFC开关管采用氮化镓功率芯片,纳微NV,相比NV散热升级,更大的散热焊盘,mΩ导阻,内置驱动器支持10-30V供电。最高支持2MHz开关频率。

纳微NV资料信息。

PFC升压电感特写,侧面贴有信息标签。

碳化硅二极管,用于PFC升压整流,来自香港Alphapower,ACD06PS,6AV。

板子另一侧,三颗输入滤波电容外套绝缘管,变压器旁边设有一块小板。

三颗昱光电解电容规格均为V27μF,尺寸10*18mm。工作温度范围:-40℃~℃,具备抗雷击、耐纹波、高频低阻等优势,可以为快充优化产品结构、提升组装工艺发挥作用。

PWM主控芯片供电电容同样由昱光电子提供,规格为25VμF。产品为环保钻石蓝色,产品尺寸5*11mm,温度-40~℃,寿命为小时。具备耐纹波、高频低阻等优质特性,是氮化稼W的最佳组合。

旁边的小板背面丝印有信息。

正面是一颗PWM主控芯片。

PWM主控芯片采用安森美NCP,LLC架构,固定电压输出,转换效率更高。

安森美NCP资料信息。

另外还有两颗纳微NV组成LLC半桥。该芯片内置驱动器以及复杂的逻辑控制电路,mΩ导阻,耐压V,支持2MHz开关频率,采用5*6mmQFN封装,节省面积,得益于NV内置驱动器,无需外置驱动器,更加节省PCB空间。

纳微半导体NV详细资料。

充电头网拆解了解到,采用纳微半导体NV的还有小米GaN充电器Type-C65W、RAVPower45WGaNPD充电器、ROxANNE1A1C66W氮化镓充电器、AnkerPowerCoreFusionPD超极充等产品。

丝印M。

变压器特写,顶部喷码有信息。

一颗黄色谐振电容,JV。

一颗滤波电感,使用绝缘胶带包裹绝缘。

CT光耦特写,横跨在初级和次级之间,用于初级次级通信,调节反馈输出电压。

旁边是一颗深圳市特锐祥电子有限公司的Y电容,采用黑色注塑外壳,贴片封装,有利于充电器的高集成度,非常适合氮化镓充电器的设计,但成本比传统插件式Y电容更高。

另一个变压器旁边是固态电容和滤波电感等元器件。

两颗NCP同步整流控制器,用于LLC架构输出的同步整流。

安森美NCP详细资料。

两颗AOS万代次级同步整流MOS,型号AON,NMOS,耐压60V。

AOSAON资料信息。

两颗同步整流输出滤波固态电容,规格均为25VμF。

滤波电感特写。

输出端一览,三个母座均使用小板垂直焊接,板子打胶加固。

三块板子拆下一览,均设有降压电感和滤波固态电容。

另一面一览,板子上面还都设有一颗智融SW降压协议IC以及两颗锐骏RUHM2同步整流降压MOS。三块板子设计上可以说是一模一样。

一颗无丝印芯片,用于三口输出功率智能调节。通过充电头网实测发现,USB-C1、USB-C2支持功率盲插功能,并性能完全一致,任意单一插入都能获得W满载输出。可见这一功能,由图中这颗MCU对两个USB-C口进行了智能协调。

下面以其中一块小板为例介绍各元器件的信息。

采用智融SW主控芯片作为三个USB接口的降压控制和协议识别。

智融SW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。其集成了5A高效率同步降压变换器,支持PPS、PD、QC、AFC、FCP、SCP、PE、SFCP、低压直充等多种快充协议,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。可广泛应用于USBPD双口快充车充、USBPD双口快充充电器以及USB插排等产品。

外挂两颗锐骏半导体MOS,型号为RUHM2,NMOS,耐压40V,用于为接口输出同步整流降压。

Ruichips锐骏RUHM2详细资料。

另一面一颗RUHM2特写。

降压电感外套热缩管绝缘,配合SW进行降压;固态电容规格为25VμF。

USB-A口的输出滤波固态电容规格为25VμF。

USB-A母座特写。

全部拆解完毕,来张全家福。

充电头网拆解总结

Baseus倍思这款W氮化镓充电器造型上采用扁平修长ID风格,是全球首款W氮化镓(GaN)+碳化硅(SiC)充电器,消息一出便引起业界高度


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