一款小小充电器近300元用料如何？贝尔金65W氮化镓快充拆解

互推小编 2023-05-01

前言

贝尔金推出了一款65W双口氮化镓充电器，白色柱状外壳，对应输入端折叠插脚一面和输出USB-C口一面为收口处理，外观非常有特点。充电器为双USB-C接口，单口输出支持65W输出功率，双口同时输出支持45+20W功率自动分配，可以同时满足手机和笔记本电脑的充电使用。

充电头网已经拿到了贝尔金这款65W双口USB-C氮化镓充电器，下面就进行拆解，看看这款充电器内部的设计和用料。

贝尔金65W氮化镓充电器外观

包装盒是一贯的白绿配色，并且正背面产品名称、卖点、概述等做了中英双版，正面可以对产品外观有基本了解。

产品配备双USB-C接口，既可以单独给笔记本进行65W充电，也可同时为笔记本/平板和手机进行45W+20W快充，是产品一大核心卖点。

包装内含充电器、使用说明书以及质保凭证等。

贝尔金这款65W氮化镓充电器采用时下主流柱状造型，整体短小风格简约。机身外壳磨砂亮面撞色处理，两端收缩设计，很有特点。

腰身一面印有belkin品牌。

还有一面印有充电器参数

型号：WCH013yz

输入：100-240V 50/60Hz 1.5A

USB-C1/C2输出：5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A

PPS：3.3-21V3A

USB-C1+C2：20W+45W

产品已经通过了CCC认证。

输入端采用可折叠国标插脚，携带方便且不会刮伤其它电子产品，此外充电器通过了VI级能效认证。

顶面配有两个USB-C接口，白色胶芯不露铜。

实测充电器机身高度为52.38mm。

宽度为38.88mm。

厚度为40.48mm。

和苹果61W充电器对比，体积优势非常大。

拿在手上的大小直观感受。

另外测得充电器净重约为106g。

使用ChargerLAB POWER-Z KM002C测得USB-C1口支持PD3.0、PPS、QC5快充协议。

并且还具备5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A五组固定电压档位，以及3.3-21V3.25A一组PPS电压档位。

测得USB-C2口兼容协议和USB-C1口的完全一样。

PDO报文也相同，两个C口支持功率盲插，日常使用方便。

贝尔金65W氮化镓充电器拆解

看完贝尔金65W氮化镓充电器的开箱和测试，下面就进行拆解，一起看看这款氮化镓充电器的设计和用料。

沿外壳接缝拆开充电器外壳，折叠插脚通过导线连接到PCBA模块供电。

切开外壳取出内部PCBA模块，PCBA模块通过多块小板焊接组成。

外壳内部粘贴石墨导热贴纸，并通过高温胶带绝缘。

导线焊点通过胶水加固绝缘。

使用游标卡尺测得PCBA模块长度约为41.53mm。

PCBA模块宽度约为33.65mm。

PCBA模块厚度约为35.25mm。

PCBA模块由四块PCB焊接组成，充分利用内部空间。

PCBA模块输入端一览，焊接供电导线，镂空焊接电解电容，焊接贴片Y电容。

另外一面焊接反馈光耦，同步整流控制器和同步整流管。

输出侧小板焊接降压电感，滤波电容和USB-C母座。

将充电器PCBA模块焊接拆分，共由四块PCB焊接组成。

通过对PCBA模块的观察发现，贝尔金这款氮化镓充电器采用高频反激架构，电源方案来自南芯科技，使用氮化镓开关管，同步整流，固定电压输出，输出电压通过两路独立的降压电路实现双口快充输出。下面我们就从输入端开始了解各个器件的信息。

首先来看第一块小板，这块小板焊接保险丝，EMI滤波电路和整流桥，用于将交流电整流滤波成直流电。

在安规X2电容下面是输入端保险丝，来自贝特电子，贴片焊接，规格为3.15A。

安规X2电容来自威庆电子，规格为0.33μF。

两级共模电感采用漆包线和绝缘线绕制。

NTC热敏电阻采用热缩管包裹绝缘。

整流桥丝印DBF806，规格为8A 600V。

高压滤波电容来自凯泽鑫，规格为39μF400V。

贴片Y电容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TMY1101K。

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、努比亚65W氮化镓充电器、倍思120W氮化镓+碳化硅PD快充充电器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。

在垂直小板上焊接差模电感和另外两颗滤波电容。

差模电感采用工字磁芯，外套热缩管绝缘。

小板上焊接的两颗电解电容均来自凯泽鑫，规格均为33μF400V。

焊接电容的小板连接到变压器所在的小板上，为初级主控芯片，氮化镓功率芯片供电。

开关电源主控芯片采用南芯科技SC3023，是一颗高频准谐振反激控制器，内置了氮化镓驱动，可用于直接驱动氮化镓开关管。SC3023内置X电容放电和高压启动，具备自适应开关频率折返功能，能在整个负载范围内获得更高的效率。QR和DCM模式下通过谷底开通来获得高效率。空载时在低功耗模式下运行，从而降低系统的待机功耗。内置完善全面的保护功能，支持芯片内和外置的过热保护功能。

南芯科技SC3023资料信息。

开关管采用纳微NV6136A，这是一颗高集成的氮化镓功率芯片，内置驱动器以及高精度无损耗电流采样电路，消除取样电阻的损耗。NV6136A内置170mΩ导通电阻，耐压700V的氮化镓开关管，支持2MHz开关频率，采用6*8mm QFN封装，节省面积。

纳微NV6136A资料信息。

充电头网通过拆解了解到，纳微GaNFast功率芯片此前已被摩托罗拉68W氮化镓充电器、戴尔60W氮化镓快充、OPPO 50Ｗ饼干氮化镓快充、小米65W 1A1C氮化镓快充充电器、努比亚65W氘锋三口氮化镓快充、联想YOGA 130W双USB-C口快充、安克65W氮化镓充电器（英雄联盟版）等知名品牌的数十款产品采用。

变压器采用胶带严密缠绕绝缘。

小板背面焊接反馈光耦，贴片Y电容，同步整流控制器和同步整流管。

光耦用于输出电压反馈。

同步整流控制器采用南芯科技SC3503，这是一颗自适应开通检测和快速关断同步整流控制器，无需辅助线圈供电，输出电压最低可低至0V，专利的自适应开通检测电路避免同步整流管误开通，兼容多种MOS，具有超低的静态电流，支持多种工作模式，支持高侧和低侧同步整流，外围元件非常精简。采用SOT23封装，适用于宽输出范围反激适配器应用。

南芯科技 SC3503资料信息。

充电头网拆解了解到，该芯片已经被TEGIC迷你30W氮化镓快充、绿联迷你30W氮化镓快充、征拓65W 2C1A氮化镓充电器、威源新能30W 1A1C氮化镓快充、意象65W氮化镓充电器、努比亚30W氮化镓快充等产品采用，此外南芯快充芯片还可应于充电器、车充、移动电源、储能电源等产品，并被安克、三星、紫米、羽博等数十款产品采用，品质获得客户高度认可。

同步整流管来自泰德，型号TDM21016，是一颗DFN5*6封装的同步整流管。

输出端降压小板特写，正面焊接两颗降压电感和两颗滤波电容，以及两个USB-C母座。

小板背面焊接一颗协议芯片和三颗MOS管，USB-C母座过孔焊接固定。

其中C1口快充协议芯片采用南芯科技SC2151A，该芯片已经获得USB-IF PD3.0认证，TID：4869。其采用16-pin QFN 4*4mm封装，是一颗支持PD和DP/DM快充协议的控制器，内部集成反馈环路，支持最新的Type-C和PD3.0标准，同时还支持使用DP/DM接口的专有快充协议，适用于各类适配器应用。

南芯科技SC2151A内部集成了32位高性能MCU内核，集成24kB单次编程存储器和2kB RAM。该控制器针对各类快充协议集成了USB PD物理层、Type-C检测、DP/DM快充协议物理层，VCONN供电。

此外，针对快充适配器方案内置了输出放电路径、内置可编程反馈补偿、电压电流检测、10bit高性能ADC、两个10bit DAC、NMOS通路管驱动、I2C通信接口以及丰富的保护电路，为适配器等应用提供了简单高效的协议控制器解决方案。

充电头网了解到，南芯SC2151A协议芯片还被绿联30W PD快充氮化镓充电器、古石科技30W PD快充氮化镓充电器、安克30W迷你氮化镓快充、努比亚30W氮化镓快充充电器等知名品牌的数十款产品采用，产品质量获客户一致认可。

另外采用南芯科技SC2021A协议芯片控制C2和C1口输出。SC2021A是一款高度集成的Type-C/PD和DPDM快充控制器。符合最新的Type-C和PD 3.0标准，通过了USB PD3.1符合性测试。芯片支持专有的高压快充协议，包含一组USB-C接口和两组DPDM接口，满足1A+1C双口快充应用。

南芯科技SC2021A内部集成32位高性能MCU内核，2.5Kb内存和32Kb的MTP存储器，支持私有快充协议。SC2021A 通过集成 USB PD 基带 PHY、Type-C 检测、双 DPDM PHY、内置VBUS 放电路径、VCONN 电源、可编程反馈补偿、电压和电流检测、10-bit ADC、双10-bit DACs,、NMOS 栅极驱动器、I2C 接口和保护电路，来最大限度地减少外部组件。

SC2021A支持多种保护机制，包括过压保护（OVP）、欠压保护（UVP）、过流保护（OCP）、短路保护（SCP）、过温保护（OTP）、DPDM过压保护、 CC过压保护、VCONN 过压保护、VCONN 过流保护和 VCONN 短路保护，有效保证系统稳定可靠运行。SC2021A采用QFN 4*4-32封装。具备良好的协议兼容性和丰富的控制接口，可用于车充以及快充应用。