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原创

原创|倍思Baseus 65W氮化镓GaN充电器 带给我的几点启示

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kuner0806
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LV6
高级工程师
  • 2020-3-20 16:06:27
19年12月份,购买了一款 明星产品:倍思的双C+A口 65W 氮化镓GaN充电器产品。
京东上售价 ¥ 268 元;
购买的目的就是想看看 氮化镓GaN 是个啥?
收到实物,内心还是有点小激动;外观小巧,同早期联想推出的一款 “口红”充电器类似。
(因早些年,本人设计一款33mm*66mm*22mm 90W适配器,对于该尺寸大小PCB,极有印象;)                                      
该产品65W 倍思Baseus氮化镓GaN 双C+A口 ,是有深圳市时商创展科技设计,由深圳市新斯宝科技代工。
对其进行了拆解;内部结构设计非常巧妙。生产工艺加工是在设计电源之初就进行了设计。
带给我的几点启示。具体如下:


1,整体外观65W;方形;从插口入手拆解;


1.png



2.AC输入 L/N 线,采用了一端输入设计成PCB卡槽结构,这个在生产上是便捷的(生产中焊接线越少越好)。出于安规距离的考虑,另一段采用了焊线。[启示一]


2.png



3.采用铜片包裹—周,充分利用结构空间,插拔到壳体方便容易;将PCBA包裹—圈,直接焊接到次级GNDB上,符合EMC/EMI的设计;[启示二]


3.png



4.电路板底部,增加了—片导入硅脂。[启示三]特别注意的是 底部电路板是 4层板。中间增加—层GND的电气设计,增加对EMC的保障。


4.png



5.如下电路板所示,白色框部分 主控芯片+氮化稼GaN功率器件。周围电阻电容采用了0402封装,这对生产加工提出了极大考验;封装小(如0402),采用锡膏工艺;封装大(1206),可采用红胶工艺; 该电路板2种工艺都采用了;白色框内即锡膏工艺,应该采用了与白色框大小的特定治具, 保证了锡膏+红胶的双生产工艺;[启示四]


5.png



6.高压输入部分,采用 整流器+电容部分小板子的插板设计; 充分利用了壳体机构,既满足电气设计规则;输入电容采用了 5颗 高压电解电容,组成π型滤波;


6.png



7.高压输入部分,采用2颗 高频磁环共模电感;加—路差模电感。满足氮化稼GaN电源电气设计规则;[启示五]此设计,赞!


7.png



8.变压器采用RM8的骨架设计;对变压器进行了解剖, 变压器次级采用了 Φ0.1*100P的丝包线;此丝包线价格较高,导通内阻低,对千GaN电源高频设计减少损耗,提高效率;启示六


8.png



9.主控方案NCP1342+NV6115;NCP1342 提供高频PWM驱动NV6115 氮化稼GaN 功率器件; “无散热片”设计,电路简洁。次级采用的 MP6908 同步整流IC;


10.次级Tybe-C和Tybe-A口均采用了子卡板设计;该子卡可以通用到PD电源产品中;[启示七]此设计,赞! 。在功能选择上,更换插拔TybeC/A子卡,来实现PD,PE,QC的参数需求。


9.png



11. 该产品设计输出Tybe-C1口,满足:65W PD 快充,Tybe-C2满足:30W PD快充,USB-A满足 :30W 快充。在双口输入时:C1 +C2/A ,C1:45W PD 快充,C2/A :18W PD 快充。在C2 +A时,两者共享 5V3A 充电模式;
从电路板设计上,Tybe-C2同USB-A 是并联的关系;[启示八]此设计可以说是该产品的—个缺陷;


10.png


以上就是对我的几点启示,后面持续发出 NV 氮化镓 相关调试资料,请大家多多关照

ZHIYIyunmeng163
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LV8
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  • 2020-3-20 21:09:23
 
不知道开关频率实开到多少khz啊

那个管子看到官网标识2MHZ开关频率
小米的嗨使用了一颗7NS上升下降的半桥驱动芯片。
QQ图片20200320210837.png
kuner0806
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LV6
高级工程师
  • 2020-3-23 11:53:15
 
倍思采用的方案是反激电路,驱动IC是NCP1342(目前能够提供高频的IC AC-DC),开关频率工作的采用150Khz;还没有抬太高;
根据变压器的Ae等参数。
ZHIYIyunmeng163
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LV8
副总工程师
  • 2020-3-23 23:31:15
 
话说150KHZ用得着这个MOS管吗。那么贵
厚劲薄发
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LV8
副总工程师
  • 2020-5-27 16:12:35
 
同问,150K为什么不用Si MOS呢,还便宜。是不是应该频率上得更高,这样能够发挥GAN的优势。
guoxf7538
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LV0
禁止发言
  • 2020-6-8 18:59:17
 
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sarcophile
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LV6
高级工程师
  • 2020-3-22 09:32:18
 
谢谢分享,还想知道满载时变压器温升多少
感觉 rm8 做到这个功率,也压力山大了吧,那个大金属框,应该有很大部分散热的考虑


kuner0806
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LV6
高级工程师
  • 2020-3-23 12:07:53
 
采用RM8 做65W GaN, 在常规温度下26度,变压器的温升有50度;倍思此款产品在散热上也是做了处理。

但是 输出Tybe C 部分小板子插板,走线上有点细,温度有点高;




11.png
taotaoge
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LV6
高级工程师
  • 2020-5-4 07:39:45
 
学习学习了
liaozhaocheng
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版主
  • 2020-4-13 19:28:15
 
学习。
austeam
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高级工程师
  • 2020-4-28 16:58:50
 
氮化镓可以做成100W 的吗?  
林米米
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高级工程师
  • 2020-4-29 19:08:19
 
对的!!!是直流分断!!!!与普通保险完全不同!
huan9685
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本网技工
  • 2020-5-14 11:51:25
 
学习学习了
EATtomatoes
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LV1
本网技工
  • 2020-5-18 13:40:58
 
大佬的说明写的非常专业,结合设计资料进行详细的分析,特别专业,不过这个65wGaN 真香,现在手上对体积不敏感的我还是用20V电源加上车充方案,也挺香
zhang189
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本网技师
  • 2020-5-18 15:47:21
 
学到了!哈哈
radio0326
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助理工程师
  • 2020-5-22 13:46:41
 
楼主分析的非常彻底,对氮化镓的充电器又有更深的认识。
madong
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LV8
副总工程师
  • 2020-5-23 11:14:03
 
氮化镓和碳化镓的性能区别
frest
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LV6
高级工程师
  • 2020-6-3 13:54:55
 
这是给三星做的平板快充变压器,有需要可以联系我,frestli@163.com 微信图片_20200603133525.jpg
厚劲薄发
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副总工程师
  • 2020-6-3 15:47:12
 
这个PCB是几层板?
frest
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  • 2020-6-4 20:46:50
 
十几层板,看功率大小,功率大板层多。
eric.wentx
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版主
  • 2020-6-6 20:57:46
 
5.如下电路板所示,白色框部分 主控芯片+氮化稼GaN功率器件。周围电阻电容采用了0402封装,这对生产加工提出了极大考验;封装小(如0402),采用锡膏工艺;封装大(1206),可采用红胶工艺; 该电路板2种工艺都采用了;白色框内即锡膏工艺,应该采用了与白色框大小的特定治具, 保证了锡膏+红胶的双生产工艺;[启示四] -----  有一种叫做选择性波峰焊,即SMT先过,然后治具包裹,再红胶波峰焊。
madong
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  • 2020-6-20 10:12:29
 
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思睿达小妹妹
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本网技师
  • 2020-6-25 01:31:35
 
写的很详细,顶起
厚劲薄发
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  • 2020-6-26 15:09:56
 
双口type C和单口 USB A,是不是要用三路PD controller 芯片?有没有一路芯片能够控制三路输出?
zhaowenming007
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  • 2020-6-30 09:39:38
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氮化镓和PD快充方案供应商 微信18814309568
夜雨雨夜
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  • 2020-9-11 12:57:08
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变压器的拆解有吗?原边是不是也要用多股litz线?
kuner0806
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  • 2020-9-15 22:19:22
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是的 需要多股线
madong
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