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交流直流充电二合一,真是神奇的设计,金霸王130W适配器拆解

 

前言

充电头网拿到了一款金霸王品牌的电源适配器,这款电源适配器为DELL笔记本电脑设计,支持交流和直流供电,满足在家使用交流电和汽车上使用车充供电。其中交流电输出功率为130W,直流输出功率为90W。输出电压由连接的线缆和转换插头自动设置,无需额外设置。

这款电源于2008年推出,距今已有15年历史。但这款电源还配有USB-A接口,支持5V0.8A输出,可以在为笔记本电脑供电的同时为手机充电。下面就对这款电源进行拆解,一起看看当年的用料和设计。

金霸王130W交直流两用适配器外观

此次拆解的金霸王130W交直流两用适配器,除适配器外还有两条输入线缆、一条输出线缆以及转接头。

AC输入线缆一端是双脚美规插头,另一端是8字插头。

测得长度约1.85米。

DC输入线缆一端是适配车上点烟器设计,另一端是DC圆头,并且还带有常见的抗干扰铁氧体磁珠。

测得这根线缆长度约95cm。

输出线缆可拆卸设计,而且两端造型也很特殊,不是常见的DC圆头。

另一端是凹型插头,适配适配器输出接口。

线缆一端是梯型插头。

测得线缆长度约为1.8米。

电源搭配了一个D18规格专用转接头,为笔记本电脑供电使用。

转接头插槽适配输出线缆端头,也是梯型。

适配器采用PC防火材质黑色外壳,整体磨砂抗指纹。顶面两侧过渡圆润但弧度不同,这让适配器从一端看去显得有些与众不同。

顶面设有椭圆凹槽并印有DURACELL品牌和产品名称。

品牌右边有一颗指示灯。

机身输入端设有8字AC插口和DC圆孔插口。

输出端设有凹型插口和USB-A接口。

凹型插口内凹设计,连接线缆可以起到加固作用。

机身底部也设有椭圆凹槽并印有参数信息

型号:EA10900

AC输入:100-240V~50/60Hz 2.5A

DC输入:11-16V 12A Max

DC输出:15-24V 4.61A 90W Max

USB输出:5V 0.8A

适配器通过了UL、NOM、NYCE、FCC、GS等认证。

测得适配器机身长度为139.2mm。

宽度为72.26mm。

厚度为19.93mm。

适配器拿在手上的大小直观感受。

另外测得其重量约为279g。

通电后,适配器上的指示灯亮绿光。

使用ChargerLAB POWER-Z KM003C测得USB-A口支持DCP充电协议。

金霸王130W交直流两用适配器拆解

看完了金霸王这款适配器的外观,下面就进行拆解,看看当年的电源是怎么设计的。

首先沿接缝处拆开电源外壳,内部铝合金散热片通过导热胶固定到外壳内部。

PCBA模块两面都通过导热胶固定。

PCBA模块两面均被铝制散热片覆盖。

背面散热片粘贴胶带绝缘。

散热片通过焊接连接到PCBA模块。

使用游标卡尺测得PCBA模块长度约为133.36mm。

PCBA模块宽度约为68.42mm。

PCBA模块厚度约为16.25mm。

焊接取下PCBA模块两面覆盖的散热片,拧下开关管散热片的固定螺丝,继续进行拆解。

PCBA模块正面一览,左上角为直流输出插座,左下角为USB输出插座,右上角为直流输入插座,右下角为交流输入插座,焊接输入端保险丝,EMI滤波元件,初级滤波电容和开关管。右上方焊接升压电感及开关管。中间位置为变压器,两面涂胶散热。左侧为输出端,焊接滤波电容及输出端子等。

PCBA模块背面为镂空设计,放置变压器降低厚度。背面焊接整流桥以及主控芯片。

通过对PCBA模块的观察发现,金霸王这款电源为两路独立的电源设计,其中一路为交流电源,采用反激开关电源,同步整流,输出电压通过连接的输出插头,通过光耦反馈调节,电源还内置一颗存储器用于功率识别。另外一路为直流电源,升压电路,将车充输入12V升压为笔记本电脑供电。此外电源还内置一路降压电路,为USB-A口输出。下面我们就从输入端开始了解各个元器件的信息。

电源输入端一览,左侧焊接八字线插座,右侧焊接直流电源输入插座,中间焊接两颗初级滤波电容,PCB为镂空设计,降低厚度。

交流八字线插座特写,焊接连接。

PCBA模块侧面一览,由右向左依次焊接电源插座,保险丝,共模电感,安规X2电容,Y电容和USB-A母座。

输入端延时保险丝来自华德电子,规格为3.15A。

压敏电阻丝印TVR07471,用于输入浪涌保护。

在压敏电阻后面是共模电感,采用漆包线和绝缘线绕制。

第二级共模电感采用漆包线绕制。

两颗安规X2电容来自CARLI凯励,容量为0.33μF,引脚套管穿过PCB连接到背面。

两颗整流桥半桥连接,均摊发热。

两颗电解电容来自贵弥功,KMG系列,规格为400V 75μF,两颗并联。

初级主控芯片来自NXP恩智浦,型号TEA1530A,是第二代绿色环保开关电源控制器,芯片高集成度减少了外围元件数量,支持跳周期模式,具备过热保护等保护功能。

为TEA1530A供电的滤波电容规格为50V 33μF。

初级开关管来自英飞凌,型号SPP20N60C3,是一颗耐压600V的NMOS,导阻为190mΩ,采用TO220封装。

变压器磁芯缠绕胶带绝缘,两面涂有导热胶,利用外壳内部的散热片降温。

蓝色Y电容特写,引脚套磁环抑制干扰。

两颗光耦用于输出电压反馈和保护功能。

同步整流控制器来自英飞凌,型号IR1167A,支持DCM,CrCM和CCM反激应用,支持500KHz开关频率,内置栅极钳位,外围元件精简。

同步整流管来自安森美,型号FDP3632,是一颗耐压100V的NMOS,导阻9mΩ,采用TO220封装。

输出端焊接输出插座,滤波电容和USB-A母座。

两颗输出滤波电容来自贵弥功,KY系列,规格为35V 1000μF,两颗并联。

一颗三洋OSCON固态电容配合电解电容进行滤波,规格为22μF 25V。

5mΩ电流取样电阻,用于检测电源的输出电流,进行过流保护。

输出滤波电感采用漆包线绕制,底部涂胶绝缘。

一颗单线存储器来自DALLAS,型号DS2501,为一颗512bit的EPROM,供笔记本读取电源参数信息。

输出母座采用内凹设计,四针连接。

另一侧焊接直流升压电路,红黑导线为升压电路连接到输出的导线。

接下来是直流输入部分,DC输入插座特写。

输入端使用MLCC电容滤波。

在插座后面焊接升压电感。

两颗AO4409 PMOS对向串联,用于供电输入控制。

升压主控芯片来自ST意法半导体,型号UC3843B,是一颗电流模式的PWM控制器,用于升压控制。

升压电感采用磁环绕制,多线并绕。

右侧为升压开关管,型号STP80NF55,是一颗耐压55V,导阻6.5mΩ的NMOS,采用TO220封装。左侧为整流肖特基二极管,型号STPS3045CT,耐压45V,电流30A,用于升压整流。

LM339四路电压比较器来自ST意法半导体,用于电源内部保护功能控制。

热敏电阻用于检测电源内部温升。

用于USB-A口降压输出的转换器来自MPS,型号MP1583,是一颗23V输入,3A输出电流的降压转换器,内置功率管,支持使用陶瓷电容滤波。

降压电感采用工字磁芯绕制。

续流二极管特写,丝印SCD 34L。

输出滤波电容规格为16V 220μF。

5A贴片保险丝用于输出过流保护。

USB-A口沉板焊接,降低厚度。

全部拆解完毕,来张全家福。

充电头网拆解总结

金霸王这款两用笔记本适配器采用超薄设计,极大的方便了日常携带,并且还具备直流输入功能,使用车充可以在车上为电脑充电和供电,扩展了适配器的使用范围。这款电源输出电压由连接的转换头进行设置,根据所连接的不同的笔记本电脑插头,决定输出电压。并且还支持USB-A接口输出,还可以为手机充电,减少一个充电器的使用。

充电头网通过拆解了解到,这款电源采用两路电源设计,内置反激交流电源和直流升压。其中交流电源采用NXP主控搭配英飞凌开关管,同步整流控制器来自英飞凌,搭配安森美同步整流管。直流升压采用ST意法半导体的主控芯片,开关管和肖特基二极管组成。USB-A口降压芯片来自MPS。

电源内部PCB为镂空设计,放置变压器和电解电容,降低厚度。这款电源在08年推出即采用同步整流,技术先进。内部电容全部来自日系品牌,高低压电解电容来自贵弥功,并采用一颗三洋的OSCON固态电容用于输出滤波,用料阵容豪华。

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