120瓦氮化镓充电器拆解评测:拆解业界首款240W氮化镓电源适配器

首页综合资讯正文人气:213 ℃时间:2024-01-01 22:53:25

前言

充电头网拿到福佳电器推出的一款240W电源适配器,这款电源最显著的优势是内置了氮化镓器件,相比传统MOS,电源的体积得到显著缩小。氮化镓的加入,不仅缩小了电源体积,还提高了电源效率。

这款电源适配器为24V输出,输出电流为10A,适配户外电源充电使用,同时也可用于其他设备供电。下面就带来这款电源适配器的详细拆解,看看内部的做工和用料。

福佳240W氮化镓电源适配器外观

福佳240W DC氮化镓电源适配器自带DC输出线缆,电源线可拆卸设计可灵活更换,十分经典的设计。

机身为经典扁平长方体,外壳磨砂抗指纹,两端边缘做了倒角设计。

机身顶部一角设有指示灯。

端部品字插口特写,规格为10A 250V~,通过了CCC认证。

另一端输出线缆做了抗弯折保护设计。

机身底部贴有适配器铭牌。

适配器型号为FJ-GN224024010000,支持100-240V~50/60Hz 5A输入,以及24V10A输出,制造商惠州市福佳电器科技有限公司,通过了CCC、FCC、CE、KC、UKCA、TUV等认证。

输出线缆带有常见的抗干扰铁氧体磁珠。

测得适配器机身长度为161.23mm。

宽度为74.66mm。

厚度为31.76mm。

另外测得DC输出线缆长度约1米。

适配器拿在手上的大小直观感受。

另外测得其总重量约为623g。

福佳240W氮化镓电源适配器拆解

看完了福佳这款240W电源适配器的外观展示,下面就进行拆解,一起看看内部的设计和用料。

首先沿接缝撬开外壳,内部PCBA模块被铝制散热片包裹。

取出内部PCBA模块。

PCBA模块背面也包裹铝制散热片。

散热片通过卡扣固定。

并通过焊接固定在PCBA模块上。

使用游标卡尺测得PCBA模块长度约为153.48mm。

PCBA模块宽度约为68.29mm。

PCBA模块厚度约为27.45mm。

PCBA模块背面对应开关管和同步整流管的位置粘贴有导热垫,为发热器件散热。

其中PFC升压电感和变压器顶部均粘贴有导热垫,将热量传导至散热片。整流桥固定有黄铜散热片,并与侧面的铝制散热片固定。

电源插座的火线和零线直接焊接到PCBA连接,地线直接连接到次级。

清理掉胶水,可以看到黑色地线横跨初次级。

输出导线冷压端子焊接,滤波电感与变压器之间有麦拉片绝缘。

PCBA模块正面一览,最右侧为输入保险丝和EMI电路,在黄铜散热片上固定整流桥,整流桥左侧为滤波电容和滤波电感,上方为PFC升压电感。在PFC升压电感左侧为高压电解电容。高压电解电容下方为谐振电容,谐振电感和开关变压器,左侧为输出滤波电容和输出电感。

PCBA模块背面焊接一颗二合一控制器,用于PFC和LLC控制,PFC升压开关管采用两颗并联,LLC开关管采用两颗组成半桥。在左上方为次级同步整流,焊接同步整流控制器和四颗同步整流管,两颗光耦用于输出电压反馈和保护功能。其中对应开关管发热元件的位置画有白线,用于标注导热垫粘贴位置。

通过对PCBA模块的观察,福佳这款电源适配器采用PFC LLC的高效开关电源架构,使用一颗控制器同时控制PFC升压和LLC开关电源,固定电压输出。下面我们就从输入端开始了解各个器件的信息。

电源输入端延时保险丝规格为5A 250V。

输入端压敏电阻来自松田电子,规格为10D621K。

共模电感采用漆包线和绝缘线绕制,底部固定电木板绝缘。

安规X2电容来自松田电子,规格为0.47μF。

第二级共模电感采用漆包线绕制,底部固定电木板绝缘。

整流桥来自PY平伟,GBU2510,规格为1000V 25A。

输出的磁环滤波电感特写,缠绕胶带绝缘。

两颗薄膜滤波电容均来自STE松田电子,规格为0.47μF 450V。

另一颗薄膜滤波电容规格相同。

输入端热敏电阻来自时恒电子,MF72系列,2.5D11,冷态电阻2.5Ω。

电源适配器初级主控芯片来自恩智浦,型号为TEA2017AAT,是一款数字化可配置LLC和PFC组合控制器,用于高效谐振电源。芯片包括LLC和PFC控制器功能。PFC经配置可在DCM/QR、CCM固定频率或支持所有操作模式的多模式下运行,优化PFC效率。

芯片内部集成高压启动和X电容放电,内部集成驱动器,可直接驱动高压上管,无需外置驱动器。PFC可配置为DCM/QR,DCM/QR/CCM混合模式和CCM固定频率三种运行模式,满足不同功率应用需求。

为主控芯片供电滤波的两颗电解电容特写。

PFC升压开关管来自英诺赛科,型号为INN650D150A,是一颗耐压650V的氮化镓高压单管,瞬态耐压750V,导阻150mΩ,采用DFN8*8封装。INN650D150A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。

INN650D150A支持AC-DC,DC-DC转换器应用,支持图腾柱PFC应用,支持电池快充,高功率密度和高能效转换应用。

充电头网拆解了解到,英诺赛科的氮化镓开关管还被联想、安克、绿联、倍思、闪极、努比亚、魅族、mophie、摩米士、图拉斯、飞利浦、黑鲨等知名品牌的多款产品采用,芯片应用也逐步从手机快充拓展到手机内部和汽车激光雷达领域,芯片质量获得市场广泛认可。

两颗50mΩ电阻并联用于检测PFC电流。

PFC整流管来自美浦森,型号为MSM06065G1,是一颗650V耐压,150℃连续正向电流6A的碳化硅二极管,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快充应用。

PFC升压电感特写,采用胶带严密缠绕绝缘。

高压滤波电容规格为180μF450V。

两颗LLC开关管来自英诺赛科,型号INN650D02,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℃。

INN650D02 “InnoGaN”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。

值得一提的是,INN650D02 “InnoGaN”开关管基于业界领先的8英寸生产加工工艺,是目前市面上最先量产的先进制程氮化镓功率器件,这项技术的大规模商用将推动氮化镓快充的快速普及。

英诺赛科 INN650D02 详细资料。

谐振电容来自圣融达科技,规格为0.033μF630V。

谐振电感采用胶带严密缠绕绝缘。

变压器也采用胶带严密缠绕绝缘。

蓝色Y电容来自STE松田电子。

两颗CT1019光耦分别用于输出电压反馈和保护功能。

同步整流控制器来自NXP恩智浦,型号为TEA1995,其内置两个独立的同步整流驱动器用于LLC架构开关电源的同步整流,外围元件精简,支持38V工作电压,能够满足USB PD3.1的28V输出。

同步整流管来自冠禹,型号KS12024NAT,耐压100V,导阻3mΩ,使用两颗并联用于LLC同步整流。

输出侧焊接滤波电感,固态电容和两颗电解电容。

输出滤波电容来自承兴,规格为1000μF35V,两颗并联。

一颗固态电容来自钰邦,规格为470μF 35V。

输出滤波电感采用磁环绕制,底部固定电木板绝缘。

一颗丝印GJZ的芯片用于输出电流检测,进行过电流保护。

一颗3mΩ和8mΩ电阻并联,用于检测输出电流。

全部拆解一览,来张全家福。

充电头网拆解总结

福佳推出的这款电源适配器采用可更换线缆设计,方便连接不同长度的电源线,更加整洁。适配器自带1米长输出线缆,输出规格为24V10A,可搭配户外电源充电使用,或者为电脑等设备供电。适配器内置氮化镓器件,体积相比传统电源显著缩小。

充电头网通过拆解了解到,这款电源适配器内部采用PFC LLC SR架构,采用恩智浦TEA2017进行PFC和LLC控制。其中PFC升压开关管采用英诺赛科INN650D150A氮化镓器件,LLC开关管采用INN650D02氮化镓器件,碳化硅二极管来自美浦森。

电源内部PCBA模块采用铝制散热片包裹,均匀散热,对应PCBA模块的发热器件,均粘贴有导热垫,加强散热,有效降低温升。得益于氮化镓技术的加持,适配器的体积和发热得到很好控制,为消费者带来更加便携的大功率开关电源。

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