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拆解報告:嘉楠140W USB-C氮化鎵電源適配器

2024-12-30 00:10

本期繼續為大家帶來Canaan嘉楠一款140W氮化鎵電源適配器GP141C的拆解,與此前嘉楠AI算力服務器Avalon Nano 3配套的140W電源相比,兩者在外觀樣式設計方面比較相似,輸出功率也相同。

嘉楠這款140W氮化鎵電源適配器同樣採用分體電源線以及自帶USB-C輸出線設計,並支持110-240Vac寬電壓輸入以及28V5A 140W輸出。不同點在於這款電源採用了氮化鎵功率器件,外觀方面也加入透明風格設計。下面就隨小編一起來詳細瞭解這款產品。

嘉楠140W氮化鎵電源適配器開箱

包裝盒正面印有Canaan品牌、產品外觀、140W和AC Adapter。

側面印有產品參數信息。

嘉楠140W氮化鎵電源適配器參數特寫,下面到產品實物展示環節再介紹。

包裝內含嘉楠140W氮化鎵電源適配器以及使用説明書。

附帶電源線採用魔術紮帶捆紮,兩端分別為美規雙腳插頭和8字插頭,均做了抗彎折保護設計。

測得電源線長度約為159cm。

嘉楠140W氮化鎵電源適配器機身自帶USB-C輸出線纜,機身與電源線線體分離設計,使用更加靈活。

嘉楠140W氮化鎵電源適配器機身為規整的長方體造型設計,採用PC阻燃材質塑料外殼,表面磨砂抗指紋。

頂部外殼還做了半透明設計,隱約可見內部模塊,更加硬核。頂面右上角印有Canaan品牌和logo。

底部貼有嘉楠140W氮化鎵電源適配器銘牌貼紙。

產品銘牌信息特寫

型號:GP141C

輸入:110-240V~50/60Hz 1.8A max

輸出:5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A、28V5A

總輸出:140W max

產品通過了CE、FCC、UL認證,以及VI級能效認證。

機身一端居中佈局8字供電插口。

另一端連接USB-C輸出線纜,並且做了抗彎折保護設計。

USB-C端子外殼磨砂處理,方便用户插拔使用。

實測嘉楠140W氮化鎵電源適配器機身長度為117.11mm。

寬度為70.91mm。

厚度為31.4mm。

另外測得USB-C線長度約為121.5cm。

產品機身拿在手上的大小直觀感受。

另外測得嘉楠140W氮化鎵電源適配器重量約為329g。

產品機身頂部一端角處還設有隱藏指示燈,通電狀態下亮白色光。

使用ChargerLAB POWER-Z KM003C測得USB-C口支持PD3.1、PPS、QC5充電協議。

PDO報文顯示USB-C口還具備5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A、28V5A六組固定電壓檔位,以及15-28V 140W AVS電壓檔位。

嘉楠140W氮化鎵電源適配器拆解

將機身頂部外殼拆開,採用超聲波焊接封裝。

取出PCBA模塊,輸出通過導線與PCB板焊接連通。

實測PCBA模塊長度為110.47mm。

寬度為64.58mm。

厚度為26.15mm。

PCBA模塊頂部以及兩側覆蓋U型黃銅散熱片,中心區域還貼有導熱墊幫助導熱。

將散熱片拆下,內側設有麥拉片進行隔離絕緣,此外對應PFC升壓電感和變壓器區域分別貼有導熱墊和塗導熱膠幫助導熱。

主板正面器件間大量填充白膠加固保護。

將白膠清理乾淨,主板正面除設有延時保險絲、共模電感、安規X2電容、薄膜濾波電容、高壓濾波電解電容、PFC升壓電感、變壓器、固態濾波電容等器件外,還設有PFC開關管、PFC整流管、初級開關管、同步整流管、協議芯片以及VBUS開關管。

主板背面設有整流橋、PFC控制器、開關電源主控芯片、光耦、貼片Y電容以及同步整流控制器。

延時保險絲特寫,額定電流4A。

共模電感雙線繞制,用於濾除EMI干擾。

安規X2電容來自KWOKTRAN東莞國燦電子,規格為0.33μF。

另一顆共模電感特寫,兩級設計更好濾除EMI干擾。

整流橋來自深圳市沃爾德實業有限公司,型號WRLSB80M,這顆軟橋通過較軟的恢復曲線,比較平滑的關斷特性,可以降低二極管結電容達到非常少的諧波振盪產生的效果。選用的LSB封裝,擁有良好的散熱特性,幫助中大瓦數適配器提升可靠性,單顆可做60W+。

沃爾德 WRLSB80M 資料信息。

兩顆紅色CBB22薄膜濾波電容料號相同,規格均為1μF450V。

中間濾波電感特寫。

PFC升壓控制器採用OB昂寶OB6560,是一顆準諧振DCM模式PFC控制器,使用谷底開通降低開關損耗,內置圖騰柱驅動輸出,芯片內置全面的保護功能,採用SOP8封裝。

PFC開關管採用英諾賽科INN700D140C,這是一顆耐壓700V的增強型氮化鎵開關管,導阻140mΩ,具備開爾文源極,採用DFN8*8封裝。

英諾賽科氮化鎵開關管具有極低的柵極電荷和輸出電荷,符合JEDEC標準的工業應用要求,內置ESD保護,符合RoHS、無鉛、歐盟REACH法規。適用於圖騰柱PFC,快充電源,高功率密度以及高能效開關電源應用。

英諾賽科 INN700D140C 資料信息。

充電頭網拆解了解到,英諾賽科氮化鎵芯片目前已被三星,OPPO,VIVO,聯想,雅迪,LG,華碩安克努比亞倍思綠聯閃極多家知名品牌和廠商所採用,出貨量突破10億顆。

PFC升壓電感特寫。

PFC整流管來自美浦森,型號為MSM06065G1,是一顆650V耐壓,150℃連續正向電流6A的碳化硅二極管,採用DFN5*6封裝,超薄封裝節省體積,適用於高功率密度的大功率氮化鎵快充應用。

高壓濾波電解電容為DHCAP品牌,規格為450V100μF。

初級控制器來自芯源半導體,型號HFC0650,是一顆支持140W功率的QR反激控制器,具備高壓啟動和X電容放電功能,採用SOIC8-7A封裝。

初級開關管也是採用英諾賽科INN700D140C一顆氮化鎵功率器件。

主控芯片供電電容為DHCAP品牌。

規格為50V10μF。

另外兩顆供電電容也是DHCAP品牌。

一顆規格為50V10μF。

另一顆規格為160V4.7μF。

變壓器特寫。

億光EL 1018光耦特寫,用於輸出電壓反饋。

另一顆億光EL 1018光耦特寫。

貼片Y電容來自四川特鋭祥科技股份有限公司,具有體積小、重量輕等特色,非常適合應用於氮化鎵快充這類高密度電源產品中。料號為TMY1471K。

特鋭祥專注於被動元器件的研發、生產及銷售,註冊資本1億元。旗下產品包括:貼片式Y電容、插件式Y電容,貼片式中高壓直流電容、以及貼片式NTC。TRX將致力於陶瓷材料的研究,以拓展更多品類的應用,為客户提供更多的解決方案。

另一顆特鋭祥TMY1471K貼片Y電容特寫。

同步整流控制器來自MPS芯源半導體,絲印IAZE,實際型號為MP6908,支持高側和低側同步整流,無需輔助線圈供電,芯片內置振鈴檢測,支持使用標準電壓和邏輯電壓的同步整流管,支持DCM/CCM/QR多種操作模式,採用TSOT23-6封裝。

兩顆同步整流管來自威兆半導體,型號VSP009N15HS-G,NMOS管,耐壓150V,導阻9.5mΩ,採用PDFN5060X封裝。

威兆VSP009N15HS-G資料信息。

充電頭網拆解了解到,威兆MOS管廣泛應用在充電器、無線充、車充、充電寶、儲能電源等各個方面,並被華為小米紫米三星OPPOVIVO魅族努比亞倍思公牛網易智造等知名品牌的數十款產品採用,產品質量獲得客户一致認可

兩顆輸出濾波固態電容來自NJcon永立,大的規格為35V1000μF。

另一顆規格為35V470μF。

協議芯片來自Weltrend偉詮,型號WT6676F,是一顆支持USB PD3.1的協議芯片,支持36V輸出電壓,支持可編程的恆壓恆流控制,內部集成低側電流採樣放大器,支持線損補償。WT6676F支持可編程的保護功能,支持過壓、欠壓、過流和過熱保護。

芯片內置10位ADC用於電壓和電流檢測,芯片內置NMOS負載開關驅動器,內置輸出放電管,內置供電穩壓,支持PFC控制,支持節能模式,輸入電壓可達45V,採用QFN-16封裝。在芯片右側焊接一顆熱敏電阻,用於檢測充電器內部温度,進行過熱保護。

輸出VBUS開關管來自Adamant砹德曼,型號AD40N55D3,NMOS管,耐壓40V,導阻4.5mΩ,PDFN3x3封裝。

LED指示燈特寫。

全部拆解一覽,來張全家福。

充電頭網拆解總結

最后附上嘉楠140W氮化鎵電源適配器的核心器件清單,方便大家查閲。

嘉楠140W氮化鎵電源適配器採用規整長方體造型設計,同時殼體加入透明風格設計更具辨識度。產品支持110-240V寬電壓輸入,搭配可拆卸更換電源線,使用靈活,適配區域更廣泛,並擁有CE、FCC、UL等安規認證作為保證。自帶USB-C線支持140W快充,同樣可以作為AI算力服務器Avalon Nano 3的可靠電源使用。

充電頭網通過拆解了解到,充電器基於PFC+QR電源架構設計,其中PFC升壓電路使用昂寶OB6560 PFC控制器搭配英諾賽科INN700D140C氮化鎵器件的方案。開關電源使用MPS HFC0650+MP6908全套電源方案,同樣搭配英諾賽科氮化鎵功率器件和威兆半導體同步整流管。使用偉詮WT6676F協議芯片控制輸出電壓。

PCBA模塊正面大面積打膠加固保護器件,同時覆蓋大面積散熱片幫助散熱,核心發熱器件區域還額外貼有導熱墊和打膠以更好導熱,散熱措施到位,保證電源能夠長時間大功率運行。

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