要说这几年手机行业发展最明显的技术,那莫过于充电技术了,短短四年时间,手机市场就完成了从普遍 10W 到如今最高 120W 的飞跃 。不仅如此,充电界还杀出了一种集高功率、小体积、多接口于一身的新物种——氮化镓快充 。
采用氮化镓技术的充电器,不仅体积小、充电快,还能“一器多用”,一个代替好几个,着实给现代生活带来很大的便利 。不过,对于氮化镓快充,也有不少朋友提出了质疑:
· 快充做这么小,会不会里面用料拉胯、偷工减料?
· 小块头驾驭大功率,会不会出现散热不佳等性能问题?
想打消这样的顾虑,我认为还是得“深扒到底”,于是我们做了一次拆解,选的是今年比较热门的「绿联小口红」65W氮化镓充电器 。
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作为一款可以充笔记本的65W充电器,「绿联小口红」确实是很小巧了,口红盒造型+折叠插脚设计,放包里很省空间,重量128g,揣在兜里也挺轻的 。
接口有三个,2个C口、1个A口,主流的充电线都能搭配使用,最多可以同时给三台设备充电 。
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外壳焊接得非常牢固,我们费了九牛二虎之力,终于将充电器上盖和下壳拆了下来,来看看里面到底藏着什么秘密!
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将里面的导线剪断后,取出主体元器件,装饰板下面是采用超声波塑料焊接封装的密封板 。折叠插脚使用塑料板固定,通过两根导线和PCB板(印制电路板)连接通电 。
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再来看看元器件,整个PCBA板被灰色的导热硅胶填充成为一个整体,只露出了输出端小板,这些硅胶能提高导热性,帮助散热 。
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我们把硅胶一块块抠掉,清理完可以看到整个元器件布局紧凑、错落有致,如下图 。
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贴着黄色胶纸的模块是「隔离变压器」,它可以隔离初次级(输入端和输出端),将高压电转换为直流电,从而为设备充电 。
上图中的 3是「热敏电阻」,可以抑制开机时的浪涌电流,保护电源;4是「整流桥堆」,作用是将高压交流电变为直流电;5是「盒式保险丝」,当发生短路或者过载时,它会通过熔断以切断电路来保护充电安全;6是「扁平电感」,可以滤除共模噪声,降低信号干扰 。
侧边焊接了四颗很像小电池的「高压电解电容」,从标识来看四颗都是来自凯泽鑫电子 。它的作用是抑制工频干扰,平缓输入电流,使电源工作更稳定 。
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再看看PCB背板,从下图大家可以看到 GaN芯片、电源主控芯片、同步整流IC芯片、同步整流MOS芯片 。
GaN氮化镓芯片(纳微NV6125),可以说是这块板上最重要的元器件,也是整个充电器的核心角色了 。它是一个高速开关MOS管,它内置驱动器,简化了电路设计,耐压650V,175mΩ导阻,支持2MHz开关频率,采用散热增强的QFN6*8mm封装,适用于升压、降压、半桥、全桥开关电源等许多应用场合 。
纳微是半导体领域的顶尖品牌,这款芯片在OPPO、联想等品牌的氮化镓充电器上也有采用,65W大功率能做到这么小巧,主要靠的就是它 。
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正下方有个电源主控芯片(安森美NCP1342),它内置主动X2电容放电、支持宽范围Vcc供电、支持外接热敏电阻进行过温保护和其他多重保护功能,能够为 GaN-MOS 管提供驱动信号 。
再往左是采用低导通阻抗的「同步整流MOS」,能提高电源工作效率 。
最左边是「同步整流控制IC」,型号是MPS MP6908A,它的最高工作频率达600KHz,支持逻辑电压和标准电压同步整流管,可以为同步MOS提供驱动信号 。
看看输入端小板,正面设有两级共模电感,左下角设有一颗整流桥 。
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侧面可以看到一颗扁平铜线圈共模电感,它可以过滤共模的电磁干扰信号 。
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