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拆解报告:EGO EXINNO 240W 3C3A六口氮化镓旅行充电器EX220
发布日期:2022-05-31 17:56   来源:未知   阅读:

  EXINNO的240W氮化镓快充。支持3C3A六个输出接口不说,还支持240W总输出功率,可以同时满足两台笔记本100W充电和两部手机快充,或者三台笔记本65W充电配合三部手机充电,功能非常强大。

  自带的数字显示屏能够显示充电器各个接口可用的功率和使用的功率,非常的新颖直观,能够了解设备的用电情况是否正常,并根据用电功率选择接口。下面充电头网就对这款巨无霸快充进行拆解,看看240W的PD快充是如何设计。

  包装盒正面印有EGOEXINNO品牌、充电器外观图以及240W、4x GaN、100W等卖点标识。

  侧面印有QC3.0、QC5+、SCP、SUPERVOOC、PD3.0、PPS快充协议标识以及每个接口支持最大输出功率参数。

  充电器采用PC材质黑色外壳,主体部分磨砂抗指纹,正背面输出端边缘分别采用倒角和直角过渡,非对称设计让其显得相当独特。

  输出端配有3C3A六个USB接口,3个C口和一个A口为绿色胶芯,另外两个A口为红色胶芯,接口旁还印有相应的功率标识,三个C口均支持100W快充,性能相当强悍。

  输出端倒角面设有LED显示屏,与每个接口一一对应,实时显示每个接口输出功率(注:通电短时内每个显示屏都会亮起然后熄灭,只有接口使用时才会常亮。抓拍此刻状态是为了展示每个接口都配有功率显示屏,让大家眼见为实)。

  如图使用USB-C口充电,对应显示屏显示充电功率为3W,另外五个显示屏为熄灭状态。

  C3口PDO报文如图,除了5V3A电压档位外,其余的也和C1、C2口的一样。三个C口单口输出性能基本一致,平时使用无需刻意区别。

  对EGO EXINNO这款240W氮化镓充电站进行详细了解后,下面继续进行拆解,看看产品内部如何设计。

  PCBA模块正面散热片同样焊接固定,对应降压电感位置打胶固定及散热,PCBA模块引出一条排线连接到外壳上的功率显示屏幕。

  背面散热片对应输出二次降压的部分导热垫直接接触散热片,高压部分的导热垫上贴有塑料片绝缘。

  PCBA模块正面一览,焊接有三块小板,分别用于初级PFC与LLC电源控制,USB接口输出和按键小板。

  PCBA模块背面焊接四颗氮化镓功率芯片,分别用于交错PFC和LLC开关,PFC升压整流管采用碳化硅二极管,右侧是同步整流电路和贴片Y电容。PFC和LLC控制器焊接在一块独立的小板上,USB接口也都焊接在一块独立的小板上。

  通过观察发现,这款充电器采用交错PFC+LLC开关电源设计,使用交错PFC进行功率因数校正,LLC开关电源固定电压输出,使用六路二次降压电路进行六个输出接口的独立降压输出。下面我们就从输入端开始了解各个器件。

  充电器的输入部分由保险丝,EMI滤波电路,整流桥和滤波电容组成。输入端慢熔保险丝,规格为5A 250V,来自CONQUER功德,MST系列超小型延时保险丝。

  保险丝后面是一颗压敏电阻,用于充电器输入的过压保护。当输入电压超过压敏电阻的额定电压时,压敏电阻击穿导通,将保险丝熔断断开电路,防止高压持续造成意外。

  整流桥来自JF吉福,型号GBU810,8A 1000V,用于将输入的交流电整流成脉动直流电输出。

  滤波电感磁环绕制,外套热缩管绝缘。整流桥输出的脉动直流电通过薄膜电容和磁环电感组成的滤波电路送入PFC电路。

  由于充电器的PFC和LLC主控芯片均焊接在独立的小板上,首先介绍小板上焊接的交错PFC控制器。

  PFC控制器采用安森美NCP1632,是一颗两相交错式PFC控制器,以临界模式运行。内置两个驱动器,使用两个较小的升压电感取代一个较大的升压电感,并使用180°移位相位,大幅减小电流纹波。NCP1632采用SOIC16封装,外围器件精简。

  两颗PFC升压电感特写,由于这款充电器采用交错PFC,二相设计,使用两颗电感交替工作,降低峰值电流。

  PFC升压开关管来自纳微,是一颗氮化镓功率芯片,型号NV6127,内部集成氮化镓开关管、氮化镓驱动器以及逻辑电路,应用简单。NV6127采用QFN6*8mm封装,散热性能升级,125mΩ导阻,内置驱动器支持10-30V供电。最高支持2MHz开关频率。

  充电头网拆解了解到,采用纳微NV6127氮化镓芯片的产品还有联想90W闪充双口氮化镓充电器倍思120W氮化镓+碳化硅PD快充充电器等。此外,纳微GaNFast功率芯片此前已被小米65W氮化镓充电器SlimQ 65W氮化镓快充Anker PowerCore Fusion PD超极充、RAVPower 45W GaN PD充电器、倍思65W氮化镓充电器等产品采用,获得市场高度认可。

  PFC升压整流管来自森国科,型号为KS06065D,耐压650V,正向电流6A,最高工作温度175℃,采用PDFN5*6封装,两颗用于两相整流。左侧一颗二极管用于PFC旁路,在启动时为电解电容充电。

  PFC级电流取样电阻特写,使用多颗2512封装电阻并联,二极管用于箝位,保护PFC升压控制器。

  高压滤波电解电容规格为33μF 400V,采用四颗并联,共计132μF容量,使用PFC升压电路显著减小了初级滤波电容容量。

  开关电源主控芯片采用安森美NCP13992,是一颗高性能电流模式谐振LLC控制器,内部集成高压驱动器,支持最高750KHz工作频率。电源使用LLC架构,固定电压输出,搭配二次降压满足USB PD宽电压输出。

  LLC开关管采用的是纳微NV6125氮化镓功率芯片,其内置驱动器,无需外置驱动器,175mΩ导阻,耐压650V,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,全桥开关电源等诸多应用场合。

  充电头网了解到,采用该芯片的还有OPPO新款65W超级闪充氮化镓充电器联想thinkplus 65W氮化镓口红电源Pro鸿达顺65W 2C1A氮化镓快充等多款产品。此外纳微其它型号氮化镓功率芯片还被雷柏65W GaN快充贝尔金68W双C口GaN充电器等数十款产品采用。

  另一颗纳微NV6125氮化镓功率芯片,两颗组成半桥。充电器宣传共使用四颗氮化镓,其中PFC升压使用两颗NV6127,LLC使用两颗NV6125,与宣传描述相符。

  LLC变压器特写,使用绝缘胶带严密缠绕,输出使用多层绝缘线。变压器次级输出的交流电经过同步整流和滤波电路后整流成直流电为二次降压电路供电。

  次级两颗同步整流管来自龙腾,型号为LSGN06R036HWB,NMOS,耐压60V,导阻3.6mΩ,采用DFN5*6封装,使用两颗用于LLC同步整流。同步整流管下方是同步整流控制器,来自安森美,丝印4306A,实际型号为NCP4306,支持最高1MHz开关频率。NCP4306支持DCM/CCM/QR反激,还支持LLC半桥同步整流,使用两颗用于LLC同步整流。

  两颗贴片Y电容均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。料号为TMY1102M。

  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。

  充电头网了解到,特锐祥贴片Y电容除了被倍思高通QC5认证100W氮化镓快充麦多多100W氮化镓OPPO 65W超级闪充氮化镓充电器联想90W氮化镓快充等数十款大功率充电器使用外,也可应用于海陆通第一卫贝尔金等品牌20W迷你快充上,性能获得客户一致认可。

  以上是充电器的AC-DC部分,采用PFC+LLC架构输出固定的直流电压,然后送至二次降压电路,根据协议需求输出所需的电压。下面是充电器二次降压电路的介绍,以及功率显示电路,展示充电器是如何实现动态功率分配以及LED功率显示。

  输出侧一览,焊接一块USB接口小板和按键小板。USB接口小板上面焊接三个USB-C接口,质检总局:如何购买和更换环形荧!支持100W功率盲插,绿色USB-A接口支持35W输出功率,两个橙色USB-A接口支持18W输出功率,每个接口都对应独立的降压电感和降压电路。

  焊接取下USB接口小板,小板左侧还焊接排线插座,用于连接LED功率显示屏幕。

  其中六颗降压芯片全部为同一型号,为智融的SW3518S,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、VOOC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。

  智融SW3518S降压芯片特写,上方是端口电流取样电阻,用于检测输出电流,进行过流保护和输出功率显示。

  小板上还焊接一颗单片机,来自中微,型号为CMS8S5880,用于功率检测以及显示输出和功率智能分配功能。

  对应三个100W USB-C接口的同步降压开关管来自线mΩ,采用DFN5*6封装。

  三个支持100W输出的USB-C母座,采用过孔焊接固定,绿色胶芯不露铜。

  LED功率显示屏幕特写,为段码屏幕,显示188和88W,分别对应USB-C和USB-A接口。

  驱动LED段码屏幕显示的驱动器来自天微,型号为TM1629B,用于各个接口的功率显示。

  EGO EXINNO推出的240W氮化镓快充支持两个USB-C接口以100W功率输出,三个USB-C接口均支持100W输出,配置上非常强悍,同时支持6口独立快充输出,充分满足现代智能手机及笔记本电脑充电需求,是一款秀肌肉的产品。

  充电头网通过拆解了解到,这款充电器采用交错式PFC+LLC开关电源,固定电压输出,配合二次降压电路实现各个接口的快充输出。PFC升压控制器采用NCP1632,LLC控制器采用NCP13992,同步整流控制器采用NCP4306,整套电源方案均来自安森美。充电器中分别使用两颗纳微NV6127氮化镓功率芯片用于交错式PFC升压,两颗NV6125用于LLC开关电源。

  充电器AC-DC输出的固定直流电压通过二次降压电路输出,对应6个输出接口分别是6个独立的降压电路。协议和降压控制器采用智融SW3518S,配合中微单片机进行智能功率控制和功率显示,并通过天微驱动器实现各个接口的输出功率显示。充电器内部采用多块小板组合焊接,空间利用率高。PCBA模块正反面均覆盖散热片,将充电器发热快速散发。

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