無PFC-切換電容技術(shù)，威森100W智能數(shù)顯氮化鎵充電器拆解

前言

充電頭網(wǎng)拿到了一款來自VERYSUN威森的100W智能數(shù)顯氮化鎵充電器X100Pro，產(chǎn)品采用2C1A接口主流配置，同時(shí)在保持緊湊機(jī)身的情況下，還創(chuàng)新性地加入了TFT智能彩屏，具備實(shí)時(shí)功率顯示、溫度監(jiān)測等功能，實(shí)現(xiàn)了性能與智能體驗(yàn)的雙重提升。

充電器兩個(gè)USB-C口不僅都支持100W大功率快充輸出，更是支持最新的PD3.2快充標(biāo)準(zhǔn)，在具備PPS快充的情況下，還擁有9-20V5A AVS電壓檔位。下面，就讓我們一起深入了解這款融合了先進(jìn)快充技術(shù)與智能交互的新品。

威森100W智能數(shù)顯氮化鎵充電器開箱

包裝盒正面印有VERYSUN品牌、產(chǎn)品名稱、外觀、型號(hào)以及CCC認(rèn)證等。

背面印有產(chǎn)品參數(shù)以及商家信息等。

包裝盒上參數(shù)特寫，下面到產(chǎn)品實(shí)物展示環(huán)節(jié)再介紹。

包裝內(nèi)含充電器、說明書以及合格證。

威森100W智能數(shù)顯氮化鎵充電器采用PC阻燃材質(zhì)塑料外殼，主體外殼表面噴漆處理，整體質(zhì)感深邃低調(diào)。

機(jī)身正面中心印有VERYSUN品牌。

背面印有100W GaN CHARGER。

底部外殼上印有充電器參數(shù)信息。

產(chǎn)品參數(shù)特寫

型號(hào)：X100Pro

輸入：100-240V~50/60Hz 2A Max

C1/C2輸出：DC 5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A

PPS：5-21V-4.5A（100W Max）

UFCS：3.4-11V3A

AVS：9-20V5A （100W Max）

A1輸出：DC 5V3A、9V3A、12V3A（36W Max）

UFCS：3.4-11V3A

C1+C2：65W+30W

C1+A1：65W+30W

C2+A1：15W

C1+（C2+A1）：65W+15W

制造商：深圳威森數(shù)碼科技有限公司

產(chǎn)品通過了CCC認(rèn)證。

充電器配備新國標(biāo)可折疊插腳。

機(jī)身一端做了斜紋理設(shè)計(jì)，方便用戶插拔使用。

另一端配置2C1A三個(gè)USB接口。

此外頂部還配置有TFT智能彩屏以及觸控鍵，并設(shè)有亮面裝飾板。

給充電器通電點(diǎn)亮屏幕，屏幕設(shè)計(jì)有趣味互動(dòng)待機(jī)表情，提升產(chǎn)品可玩性。

通過觸控鍵操控切換界面，屏幕還能顯示充電器總輸出功率。

此外在多口功率界面還能實(shí)時(shí)顯示每個(gè)接口的具體輸出功率。

溫控保護(hù)界面一覽，支持實(shí)時(shí)查看充電溫度，做到安全可視化。

實(shí)測充電器機(jī)身長度為68.94mm。

寬度為57.35mm。

厚度為36.04mm。

和蘋果96W充電器放在一起對(duì)比，體積優(yōu)勢明顯。

充電器拿在手上的大小直觀感受。

另外測得充電器重量約為191g。

測得充電器USB-C1口支持UFCS、QC3+/5、FCP、SCP、AFC、SFCP、PD3.2、PPS、DCP、SAM 2A、Apple 2.4A充電協(xié)議。

PDO報(bào)文顯示USB-C1口還具備5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A五組固定電壓檔位，以及5-21V4.5A一組PPS電壓檔位和9-20V5A AVS電壓檔位。

測得UFCS融合快充具備3.4-5.5V3A、5.5-11V3A兩組電壓檔位。

測得USB-C2口兼容協(xié)議和USB-C1口的相同。

此外PDO報(bào)文也一。

UFCS融合快充具備電壓檔位也相同，即兩個(gè)USB-C口單口輸出性能一樣，支持功率盲插使用。

測得USB-A口支持UFCS、QC3+、FCP、SCP、AFC、SFCP、DCP、SAM 2A、Apple 2.4A充電協(xié)議。

測得UFCS融合快充同樣具備3.4-5.5V3A、5.5-11V3A兩組電壓檔位。

威森100W智能數(shù)顯氮化鎵充電器開箱拆解

將充電器輸入端外殼打開，插腳使用塑料板以及螺絲進(jìn)行固定，并通過導(dǎo)線與PCBA模塊錫焊實(shí)現(xiàn)通電。

殼體與模塊之間填充白膠加固保護(hù)。

將機(jī)身頂部蓋板也拆下，蓋板采用雙面膠粘貼固定。

蓋板上開有屏幕窗口，對(duì)應(yīng)觸控鍵處貼有銅箔。

TFT彩屏置于凹槽內(nèi)固定，通過排線插拔式連接PCBA模塊。

分離屏幕取出PCBA模塊。

測得PCBA模塊長度為64.56mm。

寬度為49.95mm。

厚度為29.19mm。

PCB模塊正面器件間填充導(dǎo)熱膠，變壓器周邊設(shè)有麥拉片進(jìn)行隔離。

模塊底部覆蓋導(dǎo)熱墊以及散熱片，散熱片包裹絕緣膠帶。

將散熱片、麥拉片等取下，并進(jìn)一步清理掉導(dǎo)熱膠，方便對(duì)模塊進(jìn)行觀察了解。

PCBA模塊前后端以及一側(cè)均設(shè)有小板，主板上設(shè)有高壓濾波電解電容、變壓器等器件，整體布局緊湊。

主板背面設(shè)有電源主控芯片、初級(jí)開關(guān)管、光耦、貼片Y電容、同步整流管等器件。

PCBA模塊前端小板背面設(shè)有兩顆整流橋。

將小板拆下，板子正面設(shè)有延時(shí)保險(xiǎn)絲、NTC熱敏電阻、共模電感以及安規(guī)X2電容。

延時(shí)保險(xiǎn)絲來自貝特電子，出料號(hào)936，規(guī)格為3.15A 250V。

NTC熱敏電阻用于抑制上電浪涌電流。

共模電感用于濾除EMI干擾。

安規(guī)X2電容容量0.22μF。

另一顆共模電感特寫。

整流橋來自深圳市沃爾德實(shí)業(yè)有限公司，型號(hào)WRMSB60M，為超軟恢復(fù)整流橋，規(guī)格為6A 1000V，采用MSB封裝。

模塊一側(cè)設(shè)有高壓濾波電解電容、以及貼片Y電容。

另一側(cè)設(shè)有高壓濾波電解電容、主控芯片供電電容以及變壓器，此外還焊接有屏幕控制小板。

高壓濾波電解電容規(guī)格為400V33μF。

濾波電感外套熱縮管絕緣保護(hù)。

另外三顆高壓濾波電解電容規(guī)格也都是400V33μF。

電源主控芯片來自硅動(dòng)力，型號(hào)SP8801，這是一款高性能數(shù)模混合信號(hào)控制芯片，適用于AC/DC反激拓?fù)洌ㄟ^將關(guān)鍵模擬信號(hào)數(shù)字化，綜合邏輯運(yùn)算處理，從而適應(yīng)更多元的工況，實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的功能，適合應(yīng)用在高功率密度和多電壓/電流的反激電源方案中。

芯片由基于狀態(tài)機(jī)的數(shù)字核和模擬外設(shè)組成，結(jié)合了輸出電流計(jì)算和創(chuàng)新的谷底鎖定控制策略，保證不同工況下的效率和紋波，以及恒定或恒功率的輸出限流，來滿足安規(guī)LPS或多口充的要求。

芯片支持主動(dòng)CCM/QR/DCM多模式切換的同時(shí)，可選配無PFC-切換電容功能，助力輸入功率>75W 的充電器和適配器產(chǎn)品方案，滿足CLASS A 的諧波要求。芯片也集成了高壓啟動(dòng)模塊，待機(jī)功耗符合六級(jí)能效要求。

SP8801內(nèi)置了全面的保護(hù)功能，包括初級(jí)限流環(huán)保護(hù)、過載保護(hù)、內(nèi)部過溫保護(hù)、采樣電阻短路保護(hù)、輸出整流管短路保護(hù)、輸入過壓欠壓保護(hù)、輸出過壓欠壓保護(hù)、VDD過壓保護(hù)、ZCD開路和短路保護(hù)。芯片采用SSOP10封裝。

初級(jí)開關(guān)管同樣來自硅動(dòng)力，型號(hào)SP125N70TT1，這是一款先進(jìn)的氮化鎵功率開關(guān)管，工作電壓700V，具有常閉特性。該器件可實(shí)現(xiàn)更高功率密度，適用于高頻直流-直流轉(zhuǎn)換器及快速充電領(lǐng)域。

SP125N70TT1符合歐盟RoHS環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，通過100%高溫反偏與高溫柵偏可靠性驗(yàn)證，并獲得完整功能可靠性認(rèn)證。

硅動(dòng)力SP125N70TT1資料信息。

一顆絲印18N50的MOS管特寫，采用TO220F封裝。

主控芯片供電電容規(guī)格為35V47μF。

變壓器特寫。

KL 1018光耦特寫，用于輸出電壓反饋。

貼片Y電容來自四川特銳祥科技股份有限公司，具有體積小、重量輕等特色，非常適合應(yīng)用于氮化鎵快充這類高密度電源產(chǎn)品中。料號(hào)為TMY1471K。

充電頭網(wǎng)了解到，特銳祥貼片Y電容除了被倍思首款高通QC5認(rèn)證100Ｗ氮化鎵快充、麥多多100W氮化鎵充電器、OPPO 65W超級(jí)閃充氮化鎵充電器、聯(lián)想90W閃充雙口氮化鎵充電器、努比亞65W氘鋒氮化鎵充電器等數(shù)十款大功率充電器使用外，也可應(yīng)用于海陸通20W充電器、第一衛(wèi)20W快充小冰粒充電器、貝爾金20W氮化鎵充電器等品牌20W迷你快充上，性能獲得客戶一致認(rèn)可。

另一顆特銳祥貼片Y電容料號(hào)相同。

輸出端一覽，三個(gè)USB接口母座采用小板焊接，主板上還設(shè)有同步整流控制器以及三顆固態(tài)濾波電容。

將小板拆下，板子正面設(shè)有

板子背面設(shè)有兩顆降壓電感，均外套熱縮管絕緣保護(hù)。

硅動(dòng)力SP6520H是一顆高性能的開關(guān)電源次級(jí)側(cè)同步整流控制電路。在低壓大電流開關(guān)電源應(yīng)用中， 輕松滿足6級(jí)能效，是理想的超低導(dǎo)通壓降整流器件的解決方案。芯片可支持高達(dá)500KHz的開關(guān)頻率應(yīng)用，并且支持CCM/QR/DCM等開關(guān)電源工作模式應(yīng)用。

SP6520H采用自供電電路，可靈活的放置在正端或負(fù)端。放置在正端時(shí)，無需額外的輔助繞組。10ns關(guān)斷延時(shí)以及高達(dá)4A的下拉電流幫助系統(tǒng)可靠工作于CCM模式。特有的開通及關(guān)斷機(jī)制，可以最大化外驅(qū)MOSFET的導(dǎo)通時(shí)間以獲得更高的轉(zhuǎn)換效率。芯片采用SOT23-5封裝。

硅動(dòng)力SP6520H資料信息。

同步整流管絲印G109N10，采用DFN5*6封裝。

旁邊并聯(lián)一顆SB10100L肖特基二極管用于提升輕載效率。

輸出濾波固態(tài)電容來自綠寶石，規(guī)格為25V680μF。

另一顆料號(hào)相同。

第三顆濾波固態(tài)電容規(guī)格為25V220μF。

USB-C1口的降壓協(xié)議芯片采用智融科技SW3561H，這是一顆支持雙USB-C口輸出的降壓SoC芯片，芯片內(nèi)部集成高效率同步降壓控制器，支持20V5A功率輸出，并支持USB PD3.1 SPR。芯片內(nèi)部集成ARM Cortex-M0內(nèi)核，集成Type-C邏輯，支持PD3.1/QC/SCP/UFCS融合快充等快充協(xié)議，支持快充協(xié)議定制。

智融SW3561H支持雙USB-C口通路控制，支持線損補(bǔ)償，搭配兩顆同步降壓開關(guān)管和對(duì)應(yīng)接口的VBUS開關(guān)管即可實(shí)現(xiàn)雙口降壓輸出。芯片內(nèi)置的降壓轉(zhuǎn)換器默認(rèn)工作頻率為180KHz，支持定制工作頻率，支持100W功率輸出，滿足小體積設(shè)計(jì)。芯片集成過熱保護(hù)，輸入輸出過壓/欠壓保護(hù)，輸出過流保護(hù)以及數(shù)據(jù)引腳過壓保護(hù)等完善的保護(hù)機(jī)制，采用QFN-32封裝。

智融科技SW3561H資料信息。

USB-C2和USB-A口的降壓協(xié)議芯片采用智融科技SW3561H。

兩路降壓電路的同步降壓開關(guān)管以及三個(gè)USB接口的輸出VBUS開關(guān)管都是采用砹德曼AD30N54D3。

砹德曼AD30N54D3是一款NMOS管，耐壓30V，導(dǎo)阻5.7mΩ，采用PPAK3*3封裝。

USB-C1口輸出VBUS開關(guān)管特寫。

兩顆降壓電感特寫。

二次降壓輸出濾波固態(tài)電容來自萬京源，規(guī)格為25V220μF。

另一顆濾波固態(tài)電容料號(hào)相同。

兩個(gè)USB-C接口母座特寫。

USB-A接口母座特寫。

屏幕控制小板

板子背面無器件。

MCU來自FMD輝芒微，型號(hào)FT32F072CBAT7，該系列MCU使用ARM?Cortex?-M0 32位的RISC內(nèi)核，最高工作頻率為96MHz，內(nèi)置高速存儲(chǔ) 器（高達(dá)128k字節(jié)的閃存和24k字節(jié)的SRAM）和豐富的增強(qiáng)型I/O端口。采用LQFP48封裝。

外置存儲(chǔ)器來自普冉，型號(hào)P25Q64SH，容量為8MB，采用SOP8封裝。

用于降壓供電的同步降壓轉(zhuǎn)換器絲印QKXx。

觸摸檢測芯片特寫，絲印HK51BS，采用SOT23-6封裝。

觸控彈簧特寫。

TFT彩屏特寫。

全部拆解一覽，來張全家福。

充電頭網(wǎng)拆解總結(jié)

最后附上威森100W智能數(shù)顯氮化鎵充電器的核心器件清單，方便大家查閱。

威森100W智能數(shù)顯氮化鎵充電器憑借深邃低調(diào)的外觀設(shè)計(jì)和創(chuàng)新的TFT彩屏交互界面，在實(shí)用性與科技感之間取得了良好平衡。屏幕不僅可顯示實(shí)時(shí)功率、溫度及多口工作狀態(tài)，還增添了趣味互動(dòng)元素，提升了用戶體驗(yàn)。

接口方面，其2C1A配置配合PD3.2、PPS、UFCS以及AVS等豐富的快充協(xié)議，尤其是對(duì)最新PD3.2 AVS檔位的支持，使其能夠更好地適配未來高性能設(shè)備的快充需求，實(shí)現(xiàn)智能、高效的充電管理。

充電頭網(wǎng)通過拆解了解到，產(chǎn)品采用了硅動(dòng)力SP8801+SP6520H的無PFC-切換電容的高性能電源方案，再搭配硅動(dòng)力SP125N70TT1氮化鎵開關(guān)管，使得充電器滿足CLASS A的諧波要求，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了高功率密度與高效率的轉(zhuǎn)換。次級(jí)側(cè)采用智融科技兩顆SW3561H降壓協(xié)議芯片進(jìn)行多路獨(dú)立控制與協(xié)議識(shí)別。

整機(jī)通過大量注膠以及覆蓋散熱片加強(qiáng)散熱，并配備熱敏電阻進(jìn)行溫度監(jiān)控，確保高負(fù)載下的穩(wěn)定與安全。

值得一提的是，硅動(dòng)力這套將數(shù)字控制與氮化鎵功率器件深度融合的電源方案的成功量產(chǎn)和應(yīng)用，標(biāo)志著其在高端快充電源領(lǐng)域取得了重要突破，為100W及以上功率的多口快充市場提供了一個(gè)高性能、高可靠性的國產(chǎn)技術(shù)新選擇。