充電頭網拿到了聯想新款筆記本電腦的原裝100W氮化鎵電源適配器,這款適配器為自帶線設計,輸出線長度約為1.8米。充電器支持100-240Vac寬電壓輸入,支持20V5A PD快充,還支持5-21V3A PPS快充,對手機充電也有不錯的兼容性。
這款電源適配器由臺達代工,設有三腳國標插腳,不僅具備接地功能,使用時電腦金屬外殼不會麻手,并且更加牢固,不易掉落。下面就帶來聯想原裝100W氮化鎵電源適配器的拆解,一起看看內部的方案和用料。
聯想原裝100W氮化鎵電源適配器為經典黑色配色,作為聯想旗下筆記本標配電源適配器,得益于氮化鎵技術的采用,機身整體設計得很小。
適配器采用PC阻燃材質塑料外殼,主體磨砂抗指紋,機身高、寬相同,正面看去為正方形。
機身正面設計有Lenovo品牌。
對角處設計有100W字樣,用戶可直觀了解這款電源適配器最大輸出功率。
電源適配器配備三腳插腳,可接地設計,有效避免用戶觸電,提升充電體驗。
輸入端外殼印有電源適配器參數信息。
電源適配器銘牌參數特寫
型號:ADL100UDGC3A
內部型號:GX21M04624
零售型號:5A11M04632
輸入:100-240V~1.6A 50/60Hz
輸出:5V3A、9V3A、15V3A、20V5A 100W
制造商:臺達電子工業股份有限公司
適配器通過了CCC認證,以及VI級能效認證。
輸出線與機身連接處做了凹槽保護設計。
USB-C端子外殼磨砂處理,正背面和兩側分別設計有經典的小凹面和凸齒,方便用戶插拔。
實測電源適配器機身寬、高均約為62.4mm。
機身厚度為32.27mm。
USB-C線長度約為178.3mm。
電源適配器拿在手上的大小直觀感受。
另外測得產品重量約為234g。
使用ChargerLAB POWER-Z KM003C測得電源適配器USB-C輸出支持PD3.0、PPS、QC5、DCP充電協議。
PDO報文顯示還具備5V3A、9V3A、15V3A、20V5A四組固定電壓檔位,以及5-11V3A、5-21V3A兩組PPS電壓檔位。
看完了聯想這款氮化鎵電源適配器的外觀和測試,下面就進行拆解,一起看看內部的方案和用料。
首先拆開適配器輸入輸出側外殼。
電源輸入線采用導線焊接連接。
輸出端同樣采用導線焊接連接。
剪斷連接導線取出PCBA模塊,PCBA模塊整體包裹鋁片散熱。
使用游標卡尺測得PCBA模塊長度約為57.7mm。
PCBA模塊寬度約為58mm。
PCBA模塊厚度約為27.8mm。
PCBA模塊側面通過卡扣固定。
散熱片鉚接焊片焊接到PCBA模塊。
散熱片焊點特寫。
拆下PCBA模塊包裹的散熱片,PCBA模塊正反面打膠加強散熱,在散熱片與PCBA模塊之間設有麥拉片絕緣。
PCBA模塊正面一覽,左側設有保險絲,安規X2電容,共模電感。在上方焊接一片小板,為整流橋和PFC電路。下方為PFC升壓電感,右側設有輸出濾波電容。右下角焊接變壓器,左側為高壓濾波電容。
PCBA模塊背面焊接混合反激控制器和兩顆開關管,右下角焊接反饋光耦,同步整流控制器,同步整流管以及協議芯片。
通過對PCBA模塊的觀察發現,聯想100W氮化鎵電源適配器采用PFC+HFB混合反激開關電源架構,輸出電壓由協議芯片通過光耦反饋,實現寬電壓輸出,在PFC級采用氮化鎵開關管。下面我們就從輸入端了解整個適配器的設計和用料。
輸入端焊接保險絲,安規X2電容和共模電感。
輸入端保險絲來自CONQUER功德,MST系列超小型延時保險絲,規格為3.15A 250V,用于輸入過流保護。
安規X2電容來自SCC實全電子,規格為0.33μF。
共模電感采用漆包線和絕緣線繞制,底部焊接絕緣支架,纏繞膠帶絕緣。
另一顆共模電感采用漆包線繞制,底部焊接絕緣支架。
側面小板焊接整流橋,PFC控制器,PFC開關管和PFC整流管。對應開關管和整流管位置設有銅片和導熱墊加強散熱。
焊接拆下側面小板和散熱銅片。
小板左側焊接PFC控制器,中間上方焊接PFC開關管,下方為整流管,在右側為兩顆整流橋。
小板背面沒有焊接元件。
兩顆整流橋型號MB30KH,規格為3A1000V,半橋連接均攤發熱。
一顆薄膜濾波電容規格為0.68μF。
另一顆薄膜濾波電容規格為1μF。
濾波電感采用磁環繞制,底部焊接絕緣支架。
PFC控制器來自安森美,型號NCP1623,其基于創新的 Valley 同步頻率折返(VSFF)方法。VSFF 可在標稱負載和輕負載條件下最大限度地提高效率,在重載時運行在臨界模式,輕載運行在斷續導通模式,并支持谷底開通以提高效率。
NCP1623支持臨界模式、斷續導通模式運行,谷同步頻率折返可在標稱負載和輕負載下提升效率,并且可在低開關頻率下獲得良好的功率因數。
PFC開關管采用鎵未來G1N65R150PB-H,是一顆耐壓650V的氮化鎵功率器件,瞬態耐壓800V,標稱導阻150mΩ,柵極耐壓支持±20V,可使用傳統硅MOS驅動,相比增強型氮化鎵,大大簡化柵極驅動電路設計。
鎵未來 G1N65R150PB-H 采用PQFN8x8封裝,散熱焊盤為源極,減小高頻走線面積,有助于優化EMI性能。
鎵未來 G1N65R150PB-H 資料信息。
充電頭網通過拆解了解到,鎵未來氮化鎵功率器件此前已被DJI大疆100W雙USB-C口氮化鎵桌面充電器、公牛240W 3C1A氮化鎵桌面充電器、Anker PowerHouse 767 - 2048Wh | 2300W氮化鎵戶外電源、聯想拯救者140W PD3.1氮化鎵快充充電器等產品采用。
PFC升壓電感磁芯纏繞銅箔屏蔽,并粘貼膠帶絕緣。
PFC整流管來自ST意法半導體,型號STTH10LCD06,為超快恢復二極管,規格為10A 600V,采用DPAK封裝。
PCBA模塊側面焊接高壓濾波電容和變壓器。
高壓濾波電容來自貴彌功,規格為450V82μF。
HFB控制器來自英飛凌,型號為XPDS2201,是一顆數字混合反激控制器,內部集成600V高壓啟動電路和高低側MOS驅動。采用峰值電流模式控制,用于快速的負載響應。基于輸出電流水平自動切換到突發模式運行,支持初級側過電壓保護,待機功耗<75mW,可通過單引腳UART界面配置參數,采用PG-DSO-14封裝,外圍元件精簡。
為主控芯片供電的濾波電容來自艾華,規格為35V47μF。
開關管來自英飛凌,型號IPL60R185C7,NMOS,耐壓650V,導阻185mΩ,采用ThinPAK8*8封裝。
HFB上管來自ST意法半導體,型號STD13N60M2,NMOS,耐壓650V,導阻380mΩ,采用DPAK封裝。
側面焊接開關變壓器和輸出濾波電容。
開關變壓器磁芯嚴密纏繞膠帶絕緣。
藍色Y電容特寫。
光寶LTV1004光耦用于輸出電壓反饋調節。
同步整流控制器來自MPS芯源半導體,絲印IBUJR,實際型號為MP6951,支持DCM,CCM,QR,ZVS工作模式,還支持ACF主動鉗位反激和HFB混合反激,工作頻率可達1MHz,支持驅動氮化鎵同步整流管,支持高側和低側應用,采用TSOT23-6封裝。
同步整流管來自英飛凌,型號BSC040N10NS5,NMOS,耐壓100V,導阻4mΩ,采用PG-TDSON-8封裝。
一顆TVS二極管來自力特,型號SMAJ70A,用于吸收浪涌過電壓。
輸出濾波固態電容規格為680μF25V。
濾波電解電容規格相同。
協議IC采用偉詮WT6636F,這是一顆通過USB-IF協會USB PD3.0(PPS)認證的協議芯片,并通過了高通QC4+認證。WT6636F支持USB PD3.0和PPS,支持線損補償,支持多重保護功能。內部集成10bit ADC用于電壓和電流檢測,內置8051內核單片機,內置放電MOS管。
VBUS開關管來自富鼎先進,型號AP3NA4R2YT,NMOS,耐壓30V,導阻4.2mΩ,采用PMPAK3*3封裝。
全部拆解一覽,來張全家福。
聯想這款100W氮化鎵電源適配器采用國標三腳插腳,一方面具有接地功能,防止金屬外殼的筆記本電腦出現麻手情況,在墻插上使用也更加穩定,不易掉落。適配器自帶1.8米長輸出線,可以滿足絕大多數使用場合。實測適配器支持100W PD快充,還支持21V3A PPS快充。
充電頭網通過拆解了解到,聯想這款電源適配器采用PFC+HFB架構,PFC控制器采用安森美NCP1623,搭配使用鎵未來G1N65R150PB-H氮化鎵開關管。HFB電路采用英飛凌XDPS2201控制器搭配兩顆MOS管組成。
鎵未來耗盡型氮化鎵開關管支持使用傳統硅MOS控制器,具備良好的通用性和兼容性。變壓器和功率器件打膠填充加強導熱。適配器PCBA模塊包裹鋁片加強散熱,針對筆記本充電及大功率持續輸出場景進行散熱性能優化,降低使用溫升。
本期拆解的是聯想170W方口筆記本電源,相比聯想傳統的板磚電源,這款電源適配器采用了全新的外觀設計,厚度顯著降低,整體體積明顯小于老款電源。電源輸入采用梅花電源線,可以根據使用場景來更換不同長度的輸入線。
輸出為自帶線設計,輸出線纜長度約為175cm,為聯想方口。電源輸出規格為20V8.5A,輸出功率為170W,適配大功率筆記本使用。下面充電頭網就帶來聯想這款170W電源適配器的拆解,一起看看內部的設計和用料。
聯想170W電源適配器輸入端采用線體分離設計,方便用戶更換不同規格電源線。輸出端則帶有聯想專有方口線,可適配聯想旗下各型號的筆記本。
適配器機身扁平,外殼采用PC阻燃材質,表面通體磨砂處理。機身兩端外殼弧面設計,同時前后均做過余量凸起,樣式與傳統適配器比起來,可以說很有辨識度。
機身頂面左下角設計有170W字樣,可以讓消費者直觀了解電源最大輸出功率。
機身輸入端配置梅花插口,可接地避免用戶觸電。
另一端對應連接線處凹槽設計,既能很好保護線纜,同時電源放置在一些狹小角落也更方便。
機身底部貼有聯想170W電源適配器銘牌,電源通過了CCC、CE、UKCA、NOM、NYCE、GS、CP、EAC、BIS等多項安規認證,加之支持100-240V寬幅電壓輸入,全球絕大多數國家、地區都能正常使用。
電源適配器參數特寫,型號為ADL170SDC3A,由知名廠商臺達電子工業股份有限公司生產,支持100-240V~50/60Hz 2.5A輸入,以及20V8.5A輸出,最大功率170W。
輸出線纜上有橘黃色塑料鎖扣,方便用戶理線攜帶。
線纜上設有屏蔽磁環,保證電源更好輸出。
方口線線頭外殼設有小圓凹面,兩側還設有凸齒,方便用戶插拔。
方口線端子特寫。
實測聯想170W方口線電源適配器機身長度為149.75mm。
寬度為77.1mm。
厚度為21.89mm。
方口線長度約為176.5cm。
電源適配器機身拿在手上的大小直觀感受。
另外測得產品總重量約為432g。
看完了聯想這款電源適配器的外觀展示,下面就進行拆解,看看這款適配器內部的設計和用料。
首先沿殼體接縫撬開適配器外殼,外殼通過超聲波焊接固定。
電源PCBA模塊包裹鋁片散熱。
從殼體內部取出PCBA模塊,殼體側面粘貼鐵片增加強度。
側面粘貼的鐵片特寫。
PCBA模塊輸入和輸出導線均設在同一面。
交流電源輸入導線焊接連接。
直流輸出線也通過導線焊接連接。
鋁制散熱片通過卡扣固定。
另一面同樣通過卡扣固定,并與PCBA模塊之間通過麥拉片絕緣。
使用游標卡尺測得PCBA模塊長度約為134.9mm。
PCBA模塊寬度約為69.7mm。
PCBA模塊厚度約為17.4mm。
拆下PCBA模塊外套的散熱片,取出PCBA模塊,在鋁制散熱片下面是絕緣麥拉片,發熱元件涂膠導熱。
PCBA模塊元件大量打膠填充加固。
輸出濾波電容也打膠固定。
PCBA模塊背面元件打膠增強散熱性能。
清理掉PCBA模塊兩面的膠水,其中左側為交流輸入端,焊接保險絲,共模電感,安規X2電容,左下方焊接差模電感,整流橋,薄膜濾波電容。左上角焊接高壓濾波電容,中間上方焊接LLC諧振電感和諧振電容,右側焊接LLC變壓器,下方焊接輸出濾波電容。中間底部為PFC升壓電感。
PCBA模塊背面焊接PFC控制器,PFC整流管,LLC控制器,兩顆LLC開關管,反饋光耦,同步整流控制器,兩顆同步整流管和輸出保護芯片。
通過對PCBA模塊的觀察發現,聯想這款170W電源適配器采用PFC+LLC開關電源設計,PFC和LLC均采用獨立的控制器,固定電壓輸出,輸出電壓通過光耦反饋。下面我們就從輸入端開始了解各個器件的信息。
PCBA模塊輸入端一覽,焊接保險絲,共模電感,安規X2電容。左側焊接高壓濾波電容,右側焊接差模電感和整流橋。
輸入端保險絲來自華德電子,規格為5A250V。
共模電感采用絕緣線和漆包線繞制,底部粘貼電木板絕緣。
安規X2電容來自實全電子,規格為0.47μF。
第二顆共模電感采用扁銅線繞制。
PCBA模塊側面固定整流橋散熱片,安規Y電容和輸出濾波電容。
整流橋使用螺絲固定在散熱片上。
整流橋來自揚杰電子,型號D10JB80A,規格為10A800V。
三顆薄膜濾波電容特寫。
薄膜電容規格為1μF450V。
濾波電感采用磁環繞制,纏繞膠帶絕緣。
PFC控制器絲印DAP47T。
PCBA模塊側面焊接高壓濾波電容,PFC開關管散熱片和LLC變壓器。
PFC開關管使用螺絲固定在散熱片上。
PFC開關管來自英飛凌,型號IPA60R125P6,NMOS,耐壓650V,導阻125mΩ,采用TO-220FP封裝。
56mΩ取樣電阻用于檢測PFC開關管電流。
PFC升壓電感特寫,磁芯纏繞銅箔屏蔽。
PFC整流管來自瑞能,型號BYV10ED-600P,是一顆超快恢復二極管,規格為600V10A,采用DPAK封裝。
高壓濾波電容來自艾華。
規格為450V120μF。
LLC控制器絲印DAP048T。
為主控芯片供電的濾波電容來自紅寶石,為ZLH系列長壽命電容,規格為35V220μF。
LLC開關管來自英飛凌,型號STD13N60M2,NMOS,耐壓650V,導阻380mΩ,采用DPAK封裝。
諧振電容規格為0.033μF630V。
諧振電感特寫。
PCBA模塊側面變壓器和輸出濾波電容特寫。
LLC變壓器磁芯纏繞銅箔屏蔽。
藍色Y電容特寫。
億光EL1013光耦用于輸出電壓反饋。
同步整流控制器來自NXP恩智浦,型號為TEA1995,其內置兩個獨立的同步整流驅動器用于LLC架構開關電源的同步整流,外圍元件精簡,支持38V工作電壓,能夠滿足USB PD3.1的28V輸出。
同步整流管來自富鼎先進,型號AP6N8R2ALH,NMOS,耐壓60V,導阻8.2mΩ,采用TO-252封裝。
兩顆輸出濾波電容來自艾華,規格為25V820μF。
輸出保護芯片絲印DAS01B。
5mΩ檢流電阻用于輸出過流保護。
全部拆解一覽,來張全家福。
聯想170W方口筆記本電源采用小體積設計,相比老款電源體積顯著縮小。電源采用固定輸出線配合梅花插頭,為筆記本電腦原裝適配器的經典配置。電源輸出規格為20V8.5A,輸出功率為170W,輸出線纜長度約為175CM,滿足主流日常使用。
充電頭網通過拆解了解到,這款電源適配器內部采用PFC+LLC諧振電源架構,內部控制器均為定制型號。同步整流控制器采用恩智浦TEA1995,PFC開關管來自英飛凌,PFC整流管來自瑞能,LLC開關管來自意法半導體,同步整流管來自富鼎先進,電源內部濾波電容來自艾華。
電源適配器內部PCBA模塊采用鋁片包裹散熱,整流橋和PFC開關管均設有散熱片,內部元件大量打膠填充,提升散熱性能和機械強度。內部用料扎實,做工可靠,滿足長時間大功率輸出使用需求。
enovo聯想2021年的新款筆記本拯救者R9000P已經上市開售,定位是高端游戲本,配備超高清屏、AMD R7處理器、NVIDIA RTX3060顯卡,PCI-E高速固態硬盤等,配置豪華。如此配置下,功耗自然不會低,為了能夠在極限運行狀態下也能喂飽這臺筆記本,聯想為其配備了300W超大功率電源。
這款300W電源適配器機身扁平,輸入端是三插品字接口,電源線可插拔進行更換,可以更好的適應各個地區使用。另外自帶輸出線纜,而且是方口線頭,支持20V15A輸出,最大功率300W。下面充電頭網就對這款大功率電源進行詳細拆解,一起來看看其用料做工。
一、聯想300W電源適配器外觀
聯想這款300W電源適配器自帶方口輸出線纜,機身為扁平板磚造型,機身殼表面磨砂處理。
頂面一角凹印300W字樣,標注電源輸出功率。
底面四角設有防滑膠墊,此外貼有銘牌貼紙。
型號:ADL300SDC3A
輸入:100-240V~50/60HZ 4.5A
輸出:20V15A,300W
制造商:臺達電子工業股份有限公司
生產日期為2020年10月
屬于工程樣品
輸入端采用非常通用的三插品字接口,加上適配器支持全球寬范圍電壓輸入,只需更換電源線即可在絕大多數地區使用。
輸出線纜和機身連接處采用90°彎折設計,并且做了抗彎折處理。
輸出線纜使用魔術扎帶捆扎整理。
線纜上設有屏蔽磁環。
方口線頭特寫。
使用游標卡尺實測適配器機身長度為199.77mm。
寬度為100.08mm。
厚度為25.19mm。
另外使用卷尺測得線纜長約1.8米。
線身直徑約為4.9mm。
這款電源適配器總重量約為879g。
二、聯想300W電源適配器拆解
從側面將機身殼拆開,采用的是超聲波焊接加螺絲緊固。
PCBA模塊包裹大面積散熱鋁板。
鋁板和PCB板錫焊固定。
內側還設有銅板,對應輸入共模電感的位置貼有膠帶絕緣。
PCB板兩側以及升壓電感旁邊設有向外的散熱片,電感、電容、變壓器、MOS等器件全部打膠加固和幫助導熱。
輸入端連接導線套有絕緣管和打膠處理。
輸出端導線同樣套有絕緣管和打膠。
PCB板背面,有芯片的地方都打膠幫助導熱。
使用游標卡尺測得PCB板長度為192.11mm。
寬度為90.99mm。
將散熱片拆掉以及清理硅膠。
PCB板正面一覽,元器件間均預留有空隙,避免積熱,一根黑色接地線橫貫初次級。
PCB板背面一覽,高壓濾波電解電容以及變壓器鏤空設計,以降低電源厚度。
通過電路板正背面觀察發現,這款300W電源采用PFC升壓+LLC諧振架構,同步整流定壓輸出,光耦用于反饋電壓。下面我們就從輸入端開始一一了解各元器件的信息。
輸入端兩側設有濾波電感和共模電感,體積也比常規功率充電器的大得多。
中間是延時保險絲和安規X電容,右側的濾波電感下墊有隔離板。
延時保險絲規格為10A 250V。
安規X電容特寫,容量0.47μF。
共模電感扁平銅帶繞制,用于濾除EMI干擾。
濾波電感特寫。
PCB板中段一覽,左側設有PFC升壓開關管以及升壓電感,右側設有整流橋、諧振電感/電容、高壓開關MOS管,這個電源輸入使用了兩顆整流橋。
背面對應區域設有PFC升壓控制器、LLC控制器、整流二極管等器件。
整流橋特寫。
另一顆整流橋特寫。
三顆濾波電容。
PFC升壓控制器,臺達DAP047T。
兩顆并聯PFC升壓開關管采用英飛凌IPP6R125CP,耐壓650V,導阻0.125Ω,PG-TO220封裝。
英飛凌IPP6R125CP資料信息。
PFC升壓電感特寫。
敦南超快速整流二極管LTTH806LDW,耐壓600A,正向電流8A。
敦南LTTH806LDW資料信息。
另一顆特寫。
800V3A整流二極管特寫。
兩顆ES1D超快恢復二極管。
諧振電感特寫。
兩顆諧振電容并聯,0.022μF,耐壓630V。
PCB板末端一覽,可以看到有高壓濾波電解電容、主控芯片供電電容、變壓器、Y電容、同步整流濾波電容等,變壓器右下角的同步整流控制器被硅膠覆蓋。
背面對應區域設有光耦、兩顆同步整流管、協議芯片等器件。
黑色高壓濾波電解電容來自日系紅寶石,規格為450V 120μF, QXW系列105℃,2000小時。
另外兩顆采用日本化工NCC鋁電解電容KMG系列,規格都是420V 68μF,共計256μF容量。
主控芯片供電電容來自紅寶石,規格為35V 220μF,ZLH長壽命系列,105℃,10000小時。
LLC主控芯片采用臺達DAP048T。
旁邊一顆二極管來自ON安森美。
同樣采用兩顆英飛凌IPP6R125CP作為開關電源高壓開關MOS管,LLC架構。
LLC變壓器特寫。
EL 1013光耦。
藍色Y電容特寫。
次級同步整流控制器采用恩智浦TEA1995T,其內置兩個驅動器用于LLC架構開關電源的同步整流,外圍元件精簡。
恩智浦TEA1995規格資料。
充電頭網拆解了解到,恩智浦TEA1995T還被倍思100W 2A2C氮化鎵快充、麥多多100W氮化鎵充電器、尚巡120W氮化鎵充電器、摩米士100W 2A2C氮化鎵快充、鴻達順120W四口2C2A快充、美富達100W 2A2C桌面快充、安克PowerPort Atom PD 4 100W充電器等產品采用,助力百瓦快充LLC架構快速普及。
同步整流管采用英飛凌IPD031N06L3 G,NMOS,耐壓60V,導阻3.1mΩ,這里采用兩顆進行LLC同步整流。
英飛凌IPD031N06L3 G資料信息。
輸出濾波電解電容全部是日本化工KZH系列,規格都是25V 470μF,6顆并聯,總容量2820μF,滿足最大15A輸出濾波需求。
臺達DAS01B次級保護控制芯片,用于過流檢測及電壓反饋。
兩顆檢流電阻特寫,3mΩ,2512封裝,兩顆并聯檢測輸出電流。
最后測得線纜中心針腳與負極之間電阻約為8.65kΩ。
全部拆解完畢,來張全家福。
充電頭網拆解總結
充電頭網通過拆解了解到,這款適配器完全按照工業級標準設計,為應對大功率充電帶來的發熱問題,器件布局得很稀疏,同時還打膠以及配備散熱片進行加固和散熱,保證電源的穩定性。聯想拯救者R9000P游戲本配置豪華,而作為其電源配件,用料水準也很高。
電源由臺達代工生產,開關電源采用LLC架構,其中的PFC升壓控制器、LLC主控芯片、保護IC等均為臺達定制型號。另外采用了恩智浦TEA1995T同步整流控制器,MOS管來自一線大廠英飛凌,濾波電容采用日系紅寶石、日本化工品牌,保證了電源的使用壽命,整體用料非常好。