拆解报告:联想thinkplus 65W氮化镓口红电源Pro

2021-01-13

今年是氮化镓充电器爆发元年,从年初开始,小米华为OPPO等品牌先后入局,联想自然也不例外。在这些知名品牌企业的带领下,相信GaN氮化镓技术会越来越普及,手机、笔记本电脑的充电器也将迎来全新升级。


近期充电头网入手了联想thinkplus 65W口红电源 Pro,相比thinkplus GaN65普通版,这款产品配备可折叠插脚和1A1C输出接口,整体十分小巧便携。充电器支持QC、PD和PPS等快充,支持45W+18W双口充电模式,可同时为笔记本和手机进行快充。下面充电头网就对其进行详细拆解,看看Pro版的设计做工如何。


一、thinkplus 65W氮化镓口红电源Pro外观


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包装盒依旧延续了thinkplus口红系列风格,天地盖设计以及红黑配色。顶面中心印有充电器外观图,左上角是产品名称,下方是“thinkplus”品牌字样。


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底盒上标注有充电器参数信息。


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打开包装盒,充电器和数据线放置在塑料盒凹槽里。


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上盖内贴有海绵缓冲保护。


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包装内含充电器、数据线和使用说明书,充电器上贴有防刮塑料膜,整个包装从设计到细节都很讲究。


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数据线使用魔术扎带捆绑整理,扎带上设计有thinkplus品牌。


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数据线两端做了抗弯折处理,注塑凹印thinkplus品牌。


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使用ChargerLAB POWER-Z KM001C检测发现,该线缆带有E-Marker芯片,芯片供应商为Hynetek慧能泰;线缆电力传输能力为20V5A,数据传输能力为USB 2.0。


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数据线总长度约1.8米,适用绝大多数使用场景。


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thinkplus 口红电源 Pro采用长方体造型设计,输入输出端外壳亮面设计,腰身哑光处理,并且各面之间弧面过渡,圆润且方便插拔。输出顶面配有1A1C接口,支持两台设备同时快充。


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腰身一侧中心设有thinkplus品牌。


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输入端配备可折叠国标插脚,携带方便且不会刮伤包里其它设备。


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输入端外壳上标注充电器的参数信息。


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型号:GaN65-Pro

输入:100V-240V~50/60Hz 1.5A

单口输出:

USB-C:5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A(65W)

USB-A:5V3A、9V2A、12V1.5A(18W)

双口输出:

USB-C:5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V2.25A(45W)

USB-A:5V3A、9V2A、12V1.5A(18W)

USB-C+USB-A:45W+18W=63W Max

制造商:南京博兰得电子科技有限公司

产品已经通过了CCC认证和VI级能效认证。


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使用游标卡尺实测充电器长度为70.07mm。


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宽度为33.07mm。


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厚度为33.17mm。通过充电器三维可算出体积为76.86cm³,功率密度达到0.85W/cm³。


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和苹果61W充电器大小直观对比,体积优势明显。


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拿在手上的直观感受。


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充电器净重约为101g。


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使用ChargerLAB POWER-Z KT002检测USB-A口输出协议,显示支持Apple 2.4A、Samsung 5V/2A、DCP协议,以及QC2.0/3.0、AFC和FCP快充协议。


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另外使用KT002检测USB-C口输出协议,显示支持Samsung 5V2A、DCP协议,以及QC2.0/3.0、PD3.0和PPS快充协议。


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此外,PDO报文显示USB-C口还具备5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A五组固定电压档位,以及5.0-11V3A一组PPS电压档位。


二、thinkplus 65W氮化镓口红电源Pro拆解


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将输入端外壳拆开,封装相当牢固,插脚和PCB板之间通过金属弹片接触式通电。


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整个PCBA模块外围使用金属散热片包裹,起到增大散热面积,均匀散热的作用。


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散热片边缘粘贴马拉胶带绝缘处理,并且与PCB板焊接固定。


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拆掉散热片,PCB板背面还设有隔离板进行保护,并且对应平面变压器处镂空处理,减小充电器体积。


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隔离板采用T字形一体化设计,顺带可以将初次级元件进行隔离。


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PCB板正面一览,输入端额外设有一块散热片帮助整流桥散热,高压滤波电解电容横置在板子中间,另一侧以及输出端设有小板,整体设计紧凑有序。


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PCB板背面一览,初次级之间设有足够的安全距离,光耦横跨在两者之间,两颗贴片Y电容串联。


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将主板正面元器件拆掉,初次级之间还有一颗黑色贴片Y电容。


通过对充电器电路观察发现,thinkplus 口红电源 Pro采用开关电源宽范围输出,USB-C口通过协议芯片控制输出合适电压,USB-A口同样由协议芯片控制升降压芯片调节输出电压。下面我们就从输入端开始一一了解各元器件的信息。


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输入端一览,设有保险丝、两级共模电感、X电容。


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延时保险丝特写,规格为3.15A 250V。


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共模电感双线绕制,用于滤除EMI干扰。


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另一颗共模电感特写。


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安规X电容容量0.22μF,焊脚上套有绝缘塑料管。


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PCB板侧面一览,滤波电容焊接在小板上,并且包裹绝缘胶带保护。


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将小板拆下。


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板子背面设有两颗STSB306L整流桥,用于均摊发热。


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滤波电感特写。


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撕掉胶带,发现这颗电容来自南通江海,CD264系列,105℃耐热。


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规格为400V 100μF。


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另一颗高压滤波电解电容来自艾华。


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其规格为400V 18μF。


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主控芯片为ON安森美NCP1342,这是一颗高频初级PWM控制器,内置主动X2电容放电和多重完善的保护功能。



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安森美NCP1342详细资料。


充电头网通过拆解了解到,初级侧采用安森美NCP1342主控芯片的还有飞利浦65W快充插座Aukey 100W氮化镓快充雷柏65W GaN快充联想90W闪充双口氮化镓充电器摩米士65W 2C1A氮化镓快充充电器、柚比30W 1A1C氮化镓快充充电器、努比亚65W氮化镓充电器、努比亚1A1C 45W氘锋氮化镓快速充电器、洛克65W氮化镓PD快充充电器等。


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初级侧氮化镓功率芯片采用纳微NV6125,内置驱动器,175mΩ导阻,耐压650V,支持2MHz开关频率,适用于升压、降压、半桥、全桥开关电源等诸多应用场合。


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纳微半导体NV6125详细资料。充电头网了解到,采用该芯片的还有联想90W闪充双口氮化镓充电器、thinkplus65W氮化镓快充鸿达顺65W 2C1A氮化镓快充等多款产品。


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主板另一侧垂直焊接平板变压器小板,输出侧有多颗MLCC滤波。


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小板上平面变压器贴有一层铜箔,次级侧有一颗同步整流MOS。


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小板另一面一览,铜箔上有接地线处理,次级侧六脚芯片是同步整流控制器。


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平面变压器顶部贴于信息标签,由DVE帝闻提供。


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1008光耦,用于初级次级通信,反馈输出电压。


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两颗贴片Y电容特写。


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正面还有一颗贴片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。


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。

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充电头网了解到,目前特锐祥贴片Y电容已经被联想90W闪充双口氮化镓充电器飞利浦氮化镓65W快充插座雷柏65W氮化镓快充充电器努比亚65W氮化镓充电器努比亚1A1C 45W氘锋氮化镓快速充电器、倍思120W氮化镓+碳化硅PD快充充电器倍思45W双USB-C口氮化镓快充飞频65W USB PD氮化镓充电器罗马仕65W USB PD氮化镓充电器、鸿达顺65W 2C1A氮化镓快充充电器等多款产品,性能获得客户一直认可


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丝印IBHJM次级同步整流控制器,实际型号为MP6908A,来自MPS芯源半导体,最高工作频率600KHz。


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MPS MP6908A详细规格参数。


充电头网拆解了解到,采用MPS MP6908A的还有飞利浦65W快充插座Aukey 100W氮化镓快充联想90W闪充双口氮化镓充电器、倍思65W 2C1A GaN氮化镓充电器、爱否开物1A2C 65W PD氮化镓充电器和RAVPOWER 65W氮化镓充电器,此外MPS同步整流芯片还被小米9 Pro原装45W快充充电器thinkplus 45W USB PD充电器thinkplus 65W口红USB PD充电器紫米65W 2C1A桌面PD快充充电器谷歌Pixelbook原装45W USB PD快充充电器数十款产品采用


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英飞凌次级同步整流MOS,BSC070N10N5,NMOS,导阻7mΩ,耐压100V。


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英飞凌 BSC070N10N5 详细资料。


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输出端一览,两侧各设有一颗固态电容,分别用于两路输出滤波,USB-A母座使用小板垂直焊接。


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同步整流输出滤波固态电容特写,规格为25V 470μF,分别用于两路滤波。


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将USB-A母座所在小板拆下,板子上设有A口二次升降压电路。


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背面设有USB-A口输出VBUS开关管和钽电容。


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同步整流输出降压转换器采用南芯半导体SC8721,用于USB-A口升降压输出。SC8721内部集成四管H桥升降压开关管,输入输出电压范围均为2.7-22V,工作电压范围宽,支持动态输出电压调整,开关频率可调节,支持输出线补、输出电流监测,支持I2C总线控制的输出电压调节和输出限流调节,内置全面的保护功能。


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南芯SC8721详细资料。充电头网了解到,采用该芯片的产品还有ANKER 25600mAh移动电源努比亚红魔45W USB PD氘锋移动电源小米20000mAh移动电源thinkplus 14000mAh 45W PD快充移动电源等。


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升降压磁环电感特写,使用马拉胶带包裹。


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USB-A口协议IC采用英集芯IP2726。这是一颗集成多种协议、用于USB输出端口的快充IC,支持Type-C DFP、PD2.0、PD3.0、PPS、QC4+、QC3.0、QC2.0、FCP、AFC、SCP、MTK PE+、Apple2.4A、BC1.2以及三星2A等协议。具有高集成度和丰富的功能,在应用时仅需极少的外围器件,有效减小整体方案的尺寸,降低BOM成本。


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充电头网了解到,英集芯IP2726已经通过了高通QC4+认证,拿到了中国大陆地区第一张QC4+认证证书。采用该芯片的产品还有纽麦斯65W 2C1A氮化镓快充充电器Aukey 100W氮化镓快充AUKEY 65W 1A1C氮化镓快充RAVPOWER 90W双口PD快充、摩米士65W 2C1A氮化镓快充联想手机65W快充等。


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USB-A口输出VBUS开关采用AOS万代AON7442,NMOS,耐压30V。


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万代AON7442资料信息。


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Kemet聚合物钽电容,100μF,耐压16V,用于USB-A口输出滤波。


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输出滤波电感外套热缩管。


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USB-A母座特写。


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USB PD协议芯片采用伟诠WT6636F。充电头网了解到,伟诠WT6636F是一颗通过USB-IF协会USB PD3.0(PPS)认证的协议芯片(TID号:1080018)。支持USB PD3.0和PPS,内置可编程的恒压恒流控制,集成低侧电流采样放大器,支持线损补偿,支持多重保护功能,包括数据线的过压保护,内部集成10bit ADC用于电压和电流检测,内置8051内核单片机,内置放电MOS管。


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伟诠 WT6636F 资料信息。


据充电头网了解,采用WT6636F的产品还有雷柏65W氮化镓快充充安克 65W USB PD快充充锤子55W PD快充魅族65W 2C1A氮化镓充电器绿联65W氮化镓USB PD快充充电器小米65W USB PD快充充电器、RAVPower 30W氮化镓充电器紫米65W USB PD迷你充电器thinkplus USB PD充电器ZMI紫米65W 2C1A桌面PD快充充电器。同时,还有数十款产品快充产品采用了伟诠的芯片


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USB-C口输出VBUS开关同样采用AOS AON7442,下方是Type-C口输出检流电阻,用于输出电流采样及保护。


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USB-C母座特写,过孔焊接。


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全部拆解完毕,来张全家福。


充电头网拆解总结


thinkplus 口红电源 Pro延续了“口红”造型设计,配备可折叠插脚,在氮化镓的加持下,整体小巧轻便。充电器配备1A1C接口,支持QC、AFC、FCP、PD3.0和PPS快充协议,电压档位齐全,可满足手机和笔记本同时快充需求。另外附带有一根1.8米的100W快充数据线,使这款产品很适合携带外出使用。


充电头网通过拆解了解到,充电器的AC-DC部分,由安森美NCP1342搭配纳微NV6125氮化镓功率器件,以及同步整流控制器MP6908A搭配英飞凌MOS组成;USB-C口由伟诠WT6636F协议芯片控制输出。USB-A口采用南芯SC8721进行升降压后,由英集芯IP2726协议芯片控制输出。芯片均由业内知名厂家提供,整体用料扎实。


设计上,这款产品主打便携、便用以及双口同时快充,整体包装也很有档次。充电器拆开后发现,内部设计布局有序紧凑,额外设计两块PCB板以及使用平面变压器减小体积,变压器还接地线处理。此外整个PCBA模块外围包裹散热片,降低局部温升,提升产品整体散热性能。