拆解报告:尚巡230W氮化镓充电器

2021-12-01

对于轻薄型笔电产品而言,目前百瓦以内的充电器已经能够满足充电需求,并且在氮化镓技术的加持下,百瓦快充的体积也得到了很大优化,便携性大幅提升。不过对于搭载高性能独显的性能本、游戏本而言,百瓦以内的充电功率就明显有些不足了,而百瓦以上的大功率快充势必将会带来体积的成倍增加,变得十分笨重。

 

作为第三方配件厂商,尚巡此前就针对游戏本、性能本用户的痛点,推出了多款功率在百瓦之上的氮化镓电源适配器,其中就包括充电头网此前拆解的一款120W氮化镓电源。近日,尚巡再次推出一款输出功率高达230W的氮化镓电源,并且已经获得了国家CCC认证。得益于应用了氮化镓技术,这款电源的体积相比传统器件的电源缩减了一半,为用户的出行减负。

 

下面充电头网就为大家分享尚巡230W氮化镓充电器的拆解,看看这款产品的内部结构和用料如何。

 

一、尚巡230W氮化镓电源外观

 

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浅青色的包装盒,外形方正,正面有尚巡的logo,整体设计简约。

 

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背面为产品参数和厂商信息,制造商为尚合工业(惠州)有限公司,监制:尚合电子智能科技(深圳)有限公司。

 

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包装盒里面除了电源之外,还有一个绒布袋以及使用说明书。

 

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绒布袋好评,日常不用的情况下可以将电源收纳起来,防止插脚刮伤其他设备。

 

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尚巡230W氮化镓电源适配器机身主体部分采用塑料防刮保护膜包裹,并印有SAVAGO尚巡的品牌logo,输入端配的是三脚插头,输出端自带一条固定充电线缆。

 

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黑色机身采用磨砂硬质表面,防滑耐刮,三脚插头为可拆卸设计,可以根据不同的国家和地区的插脚规格更换不同类型的插脚。三脚插头的设计在给笔电产品充电时,不会出现“麻手”的感觉。

 

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输出端线缆与机身连接处加固处理,加强抗弯折性能。

 

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延长线配有魔术束线带,方便线缆的收纳。

 

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输出接口为联想方口设计,线缆长度约为1.4米。

 

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参数方面,产品型号为SH-AF240W,外壳材质:PC;输入支持100-240V 2.5A 50/60Hz,输出支持20V 11.5A,230W,已经获得了CCC、CE、FCC等多种认证;制造商:深圳市尚合电子工业有限公司。

 

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长度约为106mm。

 

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不带插脚宽度约为77mm。

 

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厚度约为30.6mm,功率密度约为0.92W/cm³。

 

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裸机净重约为471g。

 

二、尚巡230W氮化镓电源拆解

 

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将充电器的外壳打开,可见内部PCB模块背面贴有很大一块黄铜散热片。

 

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PCB模块正面同样使用大面积散热片覆盖,并且打胶与外壳固定,元器件之间大面积注胶处理。

 

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背面金属散热片下面还设有一层导热垫,与元器件紧密接触,加强散热性能。

 

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将散热片拆除,正面的元器件分布有序。

 

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实测PCB板的长度约为97.86mm。

 

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宽度约为67.82mm。

 

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厚度约为23.5mm。

 

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输入端为EMI电路、整流滤波、PFC升压电感等元件,居中一颗大电容横向放置,顶部贴有胶带绝缘;另有一根接地导线横跨初级和次级。

 

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从输出端来看,设有四颗固态电容和一颗电感滤波,旁边是LLC主变压器。

 

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PDB板背面是控制电路,包含了PFC+LLC合封控制器,PFC升压开关管、LLC半桥、贴片Y电容、同步整流芯片以及同步整流MOS管等。

 

充电头网通过观察分析发现,这款电源内部采用了PFC+LLC电源架构,以固定电压输出,不仅采用了合封控制器,同时使用了4颗氮化镓开关管以及1颗碳化硅二极管。下面就详细介绍这款产品的用料。

 

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输入端延时保险丝,规格为6.3A 250V。

 

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共模电感,使用热缩管包裹绝缘。

 

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NTC浪涌抑制电阻用于抑制上电冲击浪涌电流。

 

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丝印10D471K的压敏电阻特写。

 

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来自JURCC的薄膜电容。

 

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另外一颗共模电感。采用两级共模电感设计,用于滤除EMI干扰。

 

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输入端设有一颗贴片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,特锐祥贴片Y电容除了被贝尔金安克QCY声丽麦多多OPPO联想努比亚倍思海陆通第一卫等品牌的数十款快充产品使用,此外还被伊戈尔40W LED驱动电源长虹42英寸智能网络电视42P3F内置电源卓飞航45W氮化镓超快墙充等产品使用,性能获得客户一致认可

 

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另外一颗同规格的贴片Y电容。

 

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输入端整流桥,用于将高压交流电变成高压直流电。

 

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整流后采用三颗薄膜电容滤波。

 

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同时还设有一颗电感,用于滤波。

 

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LLC主控芯片采用NXP恩智浦TEA2016AAT,内置LLC控制器和PFC控制器,内置数字架构控制,简化了设计的同时减少外围元件数量,芯片内置多重完善的保护功能。

 

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PFC升压开关管采用两颗英诺赛科INN650D02氮化镓功率芯片,额定耐压为650V,峰值耐压750V,导阻低至0.2Ω,符合JEDEC标准的工业应用要求,支持ESD保护,支持开尔文源极。最高工作温度150℃。

 

英诺赛科INN650D02开关管高频特性好,且导通电阻小,适合高频高效的开关电源应用,采用DFN8*8封装,具备超低热阻,散热性能好,适合高功率密度的开关电源应用。

 

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英诺赛科 INN650D02 详细资料。

 

充电头网拆解了解到,该氮化镓开关管还被联想小新100W双C口氮化镓快充努比亚30W氮化镓快充努比亚120W 2C1A三口氮化镓快充品胜65W 2C1A氮化镓快充红魔手机6 Pro标配120W PD氮化镓快充REMAX 100W氮化镓充电器摩米士100W 2A2C氮化镓快充努比亚65W PD氘锋氮化镓快充飞频65W PD氮化镓充电器魅族65W氮化镓充电器等多款产品采用,芯片质量获得市场认可。

 

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PFC升压整流管特写,为美浦森 MSM06065G1碳化硅二极管,采用DFN5*6封装,超薄封装节省体积,适用于高功率密度的大功率氮化镓适配器中。

 

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主电容来自永铭KCX系列,450V 120μF。该系列产品工作温度范围在-55℃~105℃,3000小时寿命,并具备抗雷击、低漏电流(低待机功耗)、高纹波电流、高频低阻抗等性能优势。

 

充电头网了解到,凭借小体积的特点,永铭KCX系列电解电容还被公牛65W氮化镓快充飞利浦65W氮化镓快充插座摩米士65W 2C1A氮化镓快充充电器柚比30W 1A1C氮化镓快充充电器京造65W 1A1C氮化镓快充充电器努比亚65W 2C1A氘锋氮化镓快充等产品采用,获得客户一致认可

 

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另有一颗永铭的50V 47μF电容,用于主控芯片供电。

 

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LLC半桥采用两颗英诺赛科INN650DA260A,这是一颗高性价比、耐压650V的氮化镓高压单管,瞬态耐压750V,得益于工艺改进,相比英诺赛科之前的氮化镓器件,性能有明显的提升,适用于65-120W的反激架构,120-200W的LLC架构。

 

英诺赛科INN650DA260A支持超高开关频率,无反向恢复电荷,具有极低的栅极电荷和输出电荷,符合JEDEC标准的工业应用要求,内置ESD保护,符合RoHS、无铅、欧盟REACH法规。

 

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英诺赛科INN650DA260A采用DFN5*6封装,相比DFN8*8,体积明显减小,功率密度有较大提升。可用于开关电源、DC-DC转换、图腾柱PFC、电池快充、高能效高功率密度功率转换应用。

 

充电头网拆解了解到,英诺赛科氮化镓功率开关管还有INN650DA02、INN650DA04等型号,并被SPRUCE 140W 3C1A无线充二合一充电座安述240W氮化镓+碳化硅适配器QCY 65W 2C1A氮化镓快充联想小新100W双C口氮化镓快充努比亚120W 2C1A三口氮化镓快充红魔手机6 Pro标配120W PD氮化镓快充REMAX 100W氮化镓充电器摩米士100W 2A2C氮化镓快充魅族65W氮化镓充电器等多款产品采用,芯片质量获得市场认可。

 

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LLC谐振电容,473J1KV耐压。

 

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LLC谐振电感。

 

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PFC升压电感和LLC变压器特写。

 

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亿光的光耦以及一颗特锐祥的贴片Y电容。

 

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另外一颗置于初级和次级之间的特锐祥贴片Y电容。

 

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同步整流控制器采用恩智浦TEA2095,上下两颗是同步整流MOS管。

 

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同步整流MOS管特写,冠禹KS6205NAT,耐压60V,导阻3mΩ。

 

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另外一颗同步整流MOS管,两颗型号相同。

 

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输出滤波采用四颗永铭NPX系列固态电容并联,单颗容量25V 680μF。该系列电容具有小体积、低ESR、高容许纹波电流、高可靠性、耐开关冲击等特点。

 

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充电头网了解到,永铭NPX系列固态电容此前已被安克30W氮化镓超能充安克 65W氮化镓超能充安克45W氮化镓超能充闪极100W 3C1A氮化镓快充摩米士65W 2C1A氮化镓快充倍思45W 1A1C氮化镓充电器努比亚65W氘锋氮化镓充电器等产品使用,此外还被应用在小小黑品胜邦克仕等品牌20W迷你充上,获得客户一致认可

 

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除了电容之外,还设有一颗电感滤波。

 

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尚巡230W氮化镓充电器全部拆解完毕。

 

充电头网总结

 

对于传统的游戏本电源而言,大砖块一直都是其留给用户的固有印象,虽然能够满足游戏本的功耗,但产品体积确实让人有点难以接受,尤其是出门携带,非常不便。尚巡230W氮化镓电源适配器在保证性能的同时,对体积进行大幅度优化,整机功率密度达到了0.92W/cm³,提升了电源配件的便携性。

 

在性能方面,尚巡230W氮化镓充电器采用的是PFC+LLC的高性能架构,支持100-240V宽电压输入,固定20V电压输出,标称最大输出电流可达11.5A,可以满足联想拯救者Y7000P等游戏本的充电需求,并且获得了CCC认证,品质可靠。

 

用料方面,选用恩智浦TEA2016AAT+TEA2095全套控制器方案,芯片集成度高,外围电路简单,同时内置了四颗英诺赛科氮化镓开关管和一颗美浦森碳化硅二极管,提升整机性能,电容方面,选用永铭推出的氮化镓快充专用电容滤波,为笔记本电脑提供稳定的输出。