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拆解报告 | FJ福佳120W DC氮化镓电源适配器——内置东科DK065G搭配DK5V120R15S

东科半导体 2023-02-22 15:00 次阅读

前言

深圳市福佳电器有限公司是一家集研发、生产、销售为一体的开关电源生产企业,产品包括PD快充,车充,医疗电源工业电源等。充电头网拿到了福佳电器推出的一款120W电源适配器,这款电源最显著的优势是内置了氮化镓器件,相比传统MOS,电源的体积得到显著缩小。

氮化镓器件的加入,缩小了电源体积,提高了电源效率,还能简化散热设计。电源适配器为24V输出,输出电流为5A,用途广泛。下面就带来这款电源适配器的详细拆解,看看内部的做工和用料。


此前充电头网还拆解过福佳240W DC氮化镓电源适配器,欢迎查阅。

福佳120W氮化镓电源适配器外观

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福佳这款电源适配器外观和此前拆解的福佳240W DC氮化镓电源适配器一样,自带DC输出线缆。

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机身经典长方体造型,修长扁平,外壳磨砂抗指纹,输入端电源线可拆卸设计,可灵活更换。

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机身顶部同样设计有指示灯。

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端部品字插口特写,规格为10A 250V~,通过了CCC认证。

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机身底部贴有适配器铭牌。

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适配器型号为FJ-GN212024005000,支持100-240V~50/60Hz 2.5A输入,以及24V5A输出,制造商惠州市福佳电器科技有限公司,通过了CCC、FCC、CE、UKCA、TUV、PSE、UL等认证

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另一端输出线缆做了抗弯折保护设计。

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输出线缆带有常见的抗干扰铁氧体磁珠。

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DC输出圆插头特写。

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测得适配器机身长度为142.51mm。

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宽度为61.75mm。

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厚度为32.21mm。

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测得输出线缆长度约1米。

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适配器拿在手上的大小直观感受。

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另外测得其总重量约为428g。

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通电情况下指示灯亮绿光。

福佳120W氮化镓电源适配器拆解

看完了这款120W氮化镓电源适配器的外观,下面就进行拆解,一起来看看内部的设计和用料。

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首先沿接缝撬开外壳,内部PCBA模块包裹铝制散热片。

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从外壳中取出PCBA模块,散热片与PCBA模块之间采用麦拉片绝缘。

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散热片通过冲压卡扣固定。

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散热片通过焊接固定到PCBA模块。

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使用游标卡尺测得PCBA模块长度约为136.77mm。

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PCBA模块宽度约为56.02mm。

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PCBA模块厚度约为29.1mm。

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输出导线冷压端子焊接。

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拆下PCBA模块包裹的散热片,PCBA模块背面粘贴导热垫为发热元件散热。

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正面对应PFC升压电感和变压器也粘贴导热垫,将发热传导至散热片。整流桥固定黄铜散热片降低温升。

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PCBA模块正面一览,右侧为交流输入插座,依次焊接保险丝压敏电阻共模电感,安规X2电容。左侧为滤波电容和滤波电感,上方为PFC升压电感,在PFC升压电感左侧为高压滤波电容,电容下方为开关变压器,左下角焊接输出滤波电容和滤波电感。

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PCBA模块焊接一颗氮化镓开关管,碳化硅二极管以及PFC控制器用于功率因数校正。反激开关电源采用一颗氮化镓合封芯片,右上角焊接贴片Y电容和两颗光耦,右下方焊接同步整流芯片和并联的整流二极管

通过对PCBA模块的观察,福佳这款120W氮化镓电源适配器采用PFC+QR反激开关电源架构,PFC采用独立的控制器,QR反激采用合封氮化镓芯片,同步整流,固定电压输出。下面我们就从输入端开始了解各个器件的信息

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输入端采用品字电源插座。

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输入端延时保险丝规格为3.15A 250V。

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蓝色压敏电阻特写,用于浪涌过电压保护。

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第一级共模电感采用漆包线和绝缘线绕制,底部焊接绝缘支架,外套热缩管绝缘。

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第二级共模电感采用漆包线绕制,缠绕胶带绝缘。

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整流桥采用螺丝固定散热片。

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整流桥来自PY平伟,型号GBU808,规格为8A 800V。

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两颗薄膜滤波电容与磁环滤波电感特写。

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PFC升压控制器为昂宝OB6566,运行在临界模式,用于功率因数校正。OB6566无需辅助线圈,支持逐周期电流限制,支持高精度可调节输出过电压保护等多种保护模式,无音频噪声运行。

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PFC升压开关管采用英诺赛科INN650D260A氮化镓功率器件,额定耐压为650V,导阻260mΩ,符合JEDEC标准的工业应用要求,支持ESD保护,支持开尔文源极。最高工作温度150℃。

INN650D260A支持超高开关频率,无反向恢复电荷,具有极低的栅极电荷和输出电荷符合RoHS、无铅、欧盟REACH法规。

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英诺赛科 INN650D260A 详细资料

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PFC升压电感特写,使用绝缘胶带严密缠绕,标注有FJ福佳品牌和产品型号GN2120。

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PFC整流管来自美浦森,型号为MSM06065G1,是一颗650V耐压,150℃连续正向电流6A的碳化硅二极管,采用DFN5*6封装,超薄封装节省体积,适用于高功率密度的大功率氮化镓快充应用。

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NTC热敏电阻来自时恒电子,MF72系列,2.5D11,冷态电阻2.5Ω。

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与热敏电阻串联的二极管,用于PFC旁路。

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高压滤波电解电容来自承兴,规格为100μF450V。

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氮化镓合封芯片来自东科,型号DK065G,内部集成了650V耐压,导阻260mΩ的氮化镓开关管,并集成高性能反激控制器,支持谷底开通降低损耗。通过将开关管和控制器集成到一颗芯片内部,大大简化了反激适配器的设计。DK065G具备完善的保护功能,支持输出过压保护,供电过压、欠压保护,过热保护等保护功能。

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东科DK065G采用DFN8*8封装,外围元件精简,适用于高功率密度快充适配器,笔记本电源适配器等应用。

充电头网拆解了解到,东科氮化镓合封芯片此前还被联想小新65W氮化镓充电器、佳域45W双C口氮化镓充电器、佳域35W双C口氮化镓充电器、华科生65W 2C1A氮化镓充电器等产品采用,质量获客户一致认可。

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为主控芯片供电滤波的电解电容来自承兴,规格为100μF35V。

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开关变压器次级采用多层绝缘线绕制,胶带缠绕绝缘,标注有Fujia福佳品牌和产品型号GN2120。

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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TMY1222M,两颗串联提高耐压等级。

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。

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充电头网了解到,特锐祥贴片Y电容除了被麦多多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。

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两颗光耦分别用于输出电压反馈和PFC开关控制

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同步整流芯片来自东科,丝印120R15S,实际型号为DK5V120R15S,是一款零外围的同步整流芯片,内置120V耐压,导阻15mΩ的同步整流管,支持CCM,DCM和QR运行模式,可直接替代肖特基二极管,提升电源转换效率。

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东科 DK5V120R15S 详细资料。

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输出端焊接磁环滤波电感和滤波电容。

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输出采用三颗电解电容并联滤波,其中一颗来自承兴,规格为470μF35V。

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另一颗规格为1000μF35V。

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一颗滤波电解电容来自OKCAP,规格为1000μF35V。

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输出滤波电感采用磁环绕制,底部固定电木板绝缘。

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在PCB背面焊接一颗恒压恒流控制芯片,来自DIODES,型号AP4320,内置2.5V电压基准和两路运放。

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输出电流取样电阻采用7mΩ和39mΩ电阻并联。

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全部拆解一览,来张全家福。

充电头网拆解总结

福佳120W氮化镓电源适配器采用自带输出线设计,方便连接设备使用。电源采用品字接口,可根据距离选择不同长度的电源线。无需使用插排延长,干净整洁。电源适配器输出规格为24V5A,输出功率为120W。并配有电源指示灯,可时刻了解电源状态。

充电头网通过拆解了解到,福佳这款氮化镓电源适配器采用PFC+反激架构,PFC采用昂宝OB6566控制器搭配英诺赛科INN650D260A氮化镓开关管以及美浦森MSM06065G1碳化硅二极管。反激采用东科DK065G氮化镓合封芯片,固定电压输出。输出采用DIODES AP4320进行恒压恒流控制。

电源内部PCBA模块采用大面积铝制散热片包裹,整流桥配有散热片,对应变压器及发热器件位置均粘贴有导热垫,加强散热,有效降低温升。做工和用料都很扎实,满足长时间大功率输出需求。


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