(电路篇)螺丝刀、水果刀、尖嘴钳齐上阵,才撬开这个67W氮化镓快充头!这用料到底算不算良心?
接上一篇文章螺丝刀、水果刀、尖嘴钳齐上阵,才撬开这个67W氮化镓快充头!这用料到底算不算良心?(直接点击标题进入文章链接),我们终于把67W氮化镓快充头里面的电路板给拆出来了。外壳是彻底报废了,不过没关系,今天咱就一起好好瞅瞅这板子长啥样,用料到底扎不扎实。左边是AC插头,通过一条火线L和一条零线N连接电源板的交流输入端;中间就是咱们的电源板;右边是可伸缩的Type-C线缆的收卷机构。这电源板方方正正的,第一眼印象不错。大家知道,常见的电路板大多是绿色的,因为便宜通用,但这款用了高端黑色的板子,藏在里面虽然看不见,但拆开一看就显得挺上档次。把正面剩下的外壳拿掉,整个板子就露出来了。上面打了不少胶,主要是用于固定元器件和辅助散热。交流电进来,先经过一块独立的小板子,直接插在底板上。板子上有4颗很显眼的504/1206封装贴片电阻。这个电阻并联在火线L和零线N之间,其核心作用是安全泄放。 在设备断电后,为X电容提供一个确定的放电通路,将其储存的电荷快速泄放掉,从而避免电容上的高压对咱们人体造成危害。这个电阻的阻值封装,安规要求不是本文的重点,这里也就不展开说了。这个板子上有X电容,Y电容和共模电感,所以输入EMI滤波这块电路的做到位了的,胶也打得很严实,防震措施到位。输入端有三个并联的33uF/400V电解电容,用于储能和滤波。这个线圈感觉挺有意思的,我不打算暴力拆解它,万一哪天还用得着呢。线圈里面有一个转接板,对外引出5个引脚,GND,CC引脚,D+,D-,VCC电源。然后通过一个5pin的连接线与主板连接。焊点饱满,线径也比较粗。这个设计很聪明,相当于把主板的USB功能引出到了线缆上,为主板节省了安装一个USB母口的空间,非常简洁。主板一侧,也只需留一排USB引脚出来,相比USB接口,这大大节省了板子本身的体积,也非常贴心的打了白胶,对焊点进行保护。再看电路板正面,这是一块较小的PCB板,对外有USB-TYPEA和USB-TYPEC接口。放大可以看到,这有一颗芯片IP2726,是英集芯的一款集成多种协议、用于 USB 输出端口的快充协议IC。支持的协议包括 USB PD2.0/PD3.0/PPS DFP,HVDCP QC4/QC4+/QC3.0/QC2.0。为适配器、车充等单向输出应用提供完整的 TYPE-C 解决方案。看到立创上的价格,在3元左右。这颗芯片支持 3V~30V 宽工作电压范围,支持自动检测 DP、DM 上电压对应的快充请求,通过调节FB精确控制输出电压,芯片具备高集成度与丰富功能,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。板子的背面打了胶,元件是看不到了,只看到板子边沿有贴片电容,打胶主要起到一个固定的作用,充电头随拿随放,所以防震动这一块需要重点考量,这个细节也做的非常到位。板子与底板的连接主要是通过背面两个带焊盘的伸出去的PCB引脚,通过直接焊接的方式,这种连接方式可靠,也是咱们消费电子产品常用的方案。下面来看一张完整的背面图片,整体布局非常紧凑,元器件非常多。RUBF810 是一款由晶恒电子生产的整流桥,主要作用是将输入的交流信号转为直流信号。其主要规格为8A电流 和1000V反向电压,适用于开关电源等需要高效整流的场景。下面这块芯片OB2739F,网上没有找到它的规格书,所以价格不详。不过从它的命名来看,厂家可能是昂宝电子,是一款GaN直驱方案芯片,常用于高效电源转换应用,它的直驱技术有助于提升电源效率并减小体积。右边可以看到PCB板上有一个开槽,主要用于增大变压器初次级的爬电距离,增强绝缘强度。下面一颗芯片是同步降压转换器,来自芯潭微,型号NDP13701QB,支持7-30V输入电压,7A输出电流,芯片内部集成开关管,支持双路恒压恒流控制,内部集成环路补偿,采用QFN5*5封装。另一款料号相同,拍得有点模糊了。网上能找到规格书,价格在2元左右。板子背面还有一颗芯片,丝印TDMX 100N6R7FA,确实没找到对应的资料,有认识的大佬吗?本想把这正面厚厚的胶都抠掉,让大家看个完整的电路全貌,但这胶实在太硬太结实了,根本抠不动,只好放弃。所以本文就重点带大家看看用料和工艺,具体的电路原理就不展开分析了。像这种67W的氮化镓充电器,通常采用反激式电路拓扑,结构相对简单成熟。氮化镓(GaN)器件的高速开关优势,正好能和这种拓扑结合,从而实现高功率密度和高效率。相关电源技术资料可以参考我之前发过以下文章。(直接点击文章标题进入)反激电源设计,大神从头到尾给计算了一遍,资料全公开,拿去用一文掌握艾默生辅助电源设计精髓:从反激电路、环路补偿、安规设计、EMC设计到经典案例分享翻遍全网电源资料,发现还是ADI大厂的这份《电源培训基础》最系统、最良心!翻遍全网电源资料,发现还是ADI大厂的这份《电源培训进阶》最系统、最良心!告别玄学调试!反激电源从设计到debug的实战精华,都在这篇里了说实话,写完这篇文章,我有点后悔了……这做工和用料,感觉正常用的话能用很久,现在这样用心做产品的实在不多见。不过,能让大家看到一款良心产品的内部,也算值了!今天的分享就到这里了,咱们下期见。推荐阅读(点击如下三个图片分别进入)来源:硬件笔记本