芯耀
1061
充電頭網(wǎng)第3638篇拆解報告。
前言
5月13日，DJI大疆發(fā)布了最新一代消費級旗艦無人機Mavic 4 Pro，相較上一代產(chǎn)品，其在影像、飛行、智能操控等方面均有顯著提升，尤其適合對畫質(zhì)和功能有極高要求的專業(yè)用戶。
大疆Mavic 4 Pro的6654mAh電池能提供51分鐘的續(xù)航，同時還配備了一款功率高達240W的氮化鎵桌面充電器，配合并充充電管家可同時為三塊智能飛行電池并行充電，極大縮短充電時間，做到休息時間即可將電池電量充滿，滿足后續(xù)行程使用需求，大大提升用戶戶外航拍體驗。
此外這款桌面充電器還配置有USB-C接口，并且兼容UFCS、PD3.1、PPS等快充協(xié)議，提供最高140W快充。這一設(shè)計使得其還能給其他支持PD協(xié)議的設(shè)備進行快充，出門無需額外帶充電器，降低用戶的攜帶成本。下面我們就一起來看看這款電源的具體設(shè)計。
大疆240W氮化鎵桌面充電器開箱
包裝盒正面印有DJI品牌、產(chǎn)品名稱以及外觀。
背面印有多語言名稱產(chǎn)品以及詳細的參數(shù)、商家信息。
包裝盒上參數(shù)特寫，下面到產(chǎn)品實物展示環(huán)節(jié)再介紹。
包裝內(nèi)含大疆240W氮化鎵桌面充電器、電源線以及說明書。
電源線使用魔術(shù)扎帶捆扎，插頭插腳外套塑料保護殼。
電源線規(guī)格為6A 250V，通過了CCC認證。
線纜另一端采用8字插頭，正背面設(shè)計凸起方便用戶插拔。
測得電源線長度為99cm。
大疆240W氮化鎵桌面充電器為經(jīng)典規(guī)整長方體造型，采用PC阻燃材質(zhì)塑料外殼，邊緣倒角設(shè)計，表面磨砂工藝處理抗指紋，整體設(shè)計風格簡約。
機身頂面中心設(shè)計有大疆品牌logo。
底部中心貼有桌面充電器的銘牌，四端凸起設(shè)計避免信息磨損。
產(chǎn)品銘牌特寫
型號：CDX341-240
輸入：100-240V~50-60Hz 3.0A Max
Output輸出：11.2-17.6V15A Max., Total Max. 240W
USB-C輸出：5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A 65W
Output+USB-C同時輸出：
Output輸出：11.2-17.6V15A Max., Max. 195W
USB-C輸出：5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V2.25A 65W
制造商：深圳歐陸通電子股份有限公司
生產(chǎn)廠：東莞歐陸通電子有限公司
產(chǎn)品通過了CCC、CE、PSE、GS、KC、NOM、NYCE、UL、UKCA認證。
機身輸入端采用8字供電接口。
另一端輸出線纜彎頭設(shè)計，并做了加強保護抗彎折設(shè)計。
端部一側(cè)配置單USB-C接口。
輸出線纜使用魔術(shù)扎帶捆扎，線身上設(shè)計有抗干擾磁環(huán)。
輸出線纜Mini SDC端子特寫，做了防反插設(shè)計，方便用戶使用。
實測大疆240W氮化鎵桌面充電器機身長度為120.4mm。
寬度為70.34mm。
厚度為36.47mm。
輸出線纜長度約為55.5cm。
桌面充電器拿在手上的大小直觀感受。
另外測得產(chǎn)品重量約為623g。
使用ChargerLAB POWER-Z KM003C測得USB-C口支持UFCS、QC3+/5、FCP、SCP、AFC、PD3.1、PPS、DCP、Apple 2.4A充電協(xié)議。
PDO報文顯示USB-C口還具備5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A、28V5A六組固定電壓檔位，以及3.3-11V3A、3.3-21V3A兩組PPS電壓檔位和15-28V 140W AVS電壓檔位。
測得UFCS融合快充具備3.4-5.5V3A、5.5-11V3A兩組電壓檔位。
大疆240W氮化鎵桌面充電器拆解
將大疆240W氮化鎵桌面充電器機身外殼拆開，殼體采用超聲波焊接封裝。
兩部分外殼上均設(shè)有金屬散熱板，并且打膠更好導熱。
此外殼體上還貼有散熱銅箔，散熱板和銅箔間也打膠處理。
整個PCBA模塊還覆蓋銅散熱片，三重散熱設(shè)計，相當舍得下成本。
實測PCBA模塊長度為113.85mm。
寬度為65.52mm。
厚度為31.11mm。
銅散熱片兩側(cè)為卡扣結(jié)構(gòu)固定，此外還和PCBA模塊錫焊連接。
拆下散熱片，內(nèi)側(cè)粘貼絕緣膠帶，此外填充導熱膠更好傳遞熱量進行散熱。
PCBA模塊底部、兩側(cè)以及輸出端包裹麥拉片進行隔離絕緣。
麥拉片上還貼有黃色絕緣膠帶。
PCBA模塊正面器件布局緊湊有序，縫隙間填充白膠加固。
主板背面對應(yīng)核心功率器件區(qū)域打膠幫助導熱。
將膠清理干凈，主板正面設(shè)有延時保險絲、共模電感、PFC升壓電感、高壓濾波電解電容、變壓器等器件，此外側(cè)邊以及輸出端還焊接有小板。
主板背面設(shè)有電源主控芯片、PFC開關(guān)管、PFC整流管、LLC開關(guān)管、同步整流控制器、同步整流管等器件，此外貼有多塊膠墊進行支撐保護。
PCBA模塊輸入端一覽，接口母座通過導線連接主板通電，主板前端設(shè)有延時保險絲、壓敏電阻、共模電感、安規(guī)X2電容等器件。
延時保險絲特寫，規(guī)格為6.3A 250V。
10D621K壓敏電阻用于輸入過壓保護。
共模電感三級設(shè)計用于濾除EMI干擾，兩顆雙線繞制，底部設(shè)有電木板并打膠加固。
安規(guī)X2電容來自京昊，容量0.47μF，焊腳外套絕緣管。
第三顆共模電感扁平銅帶繞制，并包裹絕緣膠帶。
模塊一側(cè)焊接整流小板、諧振電感、諧振電容、變壓器以及輸出濾波固態(tài)電容，靠近主板的固態(tài)濾波電容粘貼絕緣膠帶。
將整流小板拆下，正面設(shè)有四顆整流橋以及兩顆貼片Y電容。
小板另一面無器件。
小板遮擋區(qū)域設(shè)有薄膜濾波電容、濾波電感、諧振電容、諧振電感。
另一側(cè)設(shè)有PFC升壓電感以及高壓濾波電解電容，電容包裹絕緣膠帶并橫置，主板這一側(cè)還能看到NTC熱敏電阻、主控芯片供電電容、光耦等器件。
四顆整流橋來自深圳市沃爾德實業(yè)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(guān)斷特性，可以降低二極管結(jié)電容達到非常少的諧波振蕩產(chǎn)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(shù)適配器提升可靠性，單顆可做60W+。
兩顆貼片Y電容來自特銳祥，料號TBY2151KB。
薄膜濾波電容特寫，規(guī)格為1μF450V。
濾波電感包裹絕緣膠帶。
初級主控芯片來自恩智浦，型號為TEA2017AAT，是一款數(shù)字化可配置LLC和PFC組合控制器，用于高效諧振電源。芯片包括LLC和PFC控制器功能。PFC經(jīng)配置可在DCM/QR、CCM固定頻率或支持所有操作模式的多模式下運行，優(yōu)化PFC效率。
芯片內(nèi)部集成高壓啟動和X電容放電，內(nèi)部集成驅(qū)動器，可直接驅(qū)動高壓上管，無需外置驅(qū)動器。PFC可配置為DCM/QR，DCM/QR/CCM混合模式和CCM固定頻率三種運行模式，滿足不同功率應(yīng)用需求。
PFC開關(guān)管采用鎵未來G1N65R070PD-H，是一顆耐壓650V的氮化鎵功率器件，瞬態(tài)耐壓800V，標稱導阻70mΩ，柵極耐壓支持±20V，可使用傳統(tǒng)硅MOS驅(qū)動，相比增強型氮化鎵，大大簡化柵極驅(qū)動電路設(shè)計。
鎵未來G1N65R070PD-H采用XDFN8x8-8L封裝，散熱焊盤為源極，減小高頻走線面積，提升EMI性能。
充電頭網(wǎng)通過拆解了解到，鎵未來氮化鎵功率器件此前已被大疆100W雙USB-C口氮化鎵桌面充電器、聯(lián)想筆記本原裝100W氮化鎵電源適配器、聯(lián)想65W氮化鎵快充充電器、LG 90W USB-C氮化鎵快充充電器、安克130W 4C2A六口桌面充Mini等產(chǎn)品采用。
PFC升壓電感特寫。
PFC整流管來自瑞能，型號BYV29D-600P，為超快恢復二極管，規(guī)格為600V 9A，采用TO-252封裝。
NTC熱敏電阻來自時恒電子，用于抑制電容充電的浪涌電流。
高壓濾波電容來自Econd米朗電子，規(guī)格為450V150μF。
LLC開關(guān)管來自英飛凌，絲印60S180P7，實際型號為IPD60R180P7S，為CoolMOS P7系列，耐壓650V，導阻180mΩ，采用TO252-3封裝。
諧振電感特寫。
諧振電容也是來自京昊，規(guī)格為0.033μF 630V。
主控芯片供電電容來自福建云星電子，規(guī)格為25V220μF。
另一顆規(guī)格為63V47μF。
LLC變壓器特寫。
兩顆CT 1018光耦，用于輸出電壓反饋和功能控制。
第三顆CT1018光耦特寫。
充電器共使用四顆CT1018光耦。
貼片Y電容來自四川特銳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(yīng)用于氮化鎵快充這類高密度電源產(chǎn)品中。料號為TMY1102M。
充電頭網(wǎng)了解到，特銳祥貼片Y電容除了被倍思高通QC5認證100Ｗ氮化鎵快充、麥多多100W氮化鎵、OPPO 65W超級閃充氮化鎵充電器、聯(lián)想90W氮化鎵快充、倍思120W氮化鎵+碳化硅PD快充充電器等數(shù)十款大功率充電器使用外，也可應(yīng)用于海陸通、第一衛(wèi)、貝爾金等品牌20W迷你快充上，性能獲得客戶一致認可。
另一顆特寫。
同步整流控制器來自MPS芯源系統(tǒng)，型號MP6924A，是一顆LLC同步整流控制器，具有更強的抗干擾度和快速關(guān)斷功能，兼容CCM/DCM模式。MP6924A內(nèi)部集成了兩個同步整流控制器，分別用于LLC兩個次級線圈輸出的整流應(yīng)用，適用于LLC轉(zhuǎn)換器同步整流應(yīng)用，采用SOIC-8封裝。
四顆同步整兩顆并聯(lián)連接，MOS管流管來自東微，型號SFS08R025UGNF，NMOS管，耐壓80V，導阻2.5mΩ，采用PDFN5*6封裝。
兩顆輸出濾波固態(tài)電容來自柏瑞凱，規(guī)格均為35V820μF。
輸出端一覽，線纜內(nèi)部分兩類導線，用于輸出的紅，紅色、黑線線焊接在主板右側(cè)。
另外紅、白、黑信號細導線線為插拔式設(shè)計，插槽設(shè)在主板另一側(cè)。
掉導線線纜，輸出端還設(shè)有一塊小板，主板上設(shè)有磁環(huán)電感以及濾波固態(tài)電容。
將輸出端小板拆下，板子背面配置銅散熱板幫助散熱，并且包裹膠帶絕緣處理。
板子背面設(shè)有設(shè)有升降壓協(xié)議芯片、同步升降壓開關(guān)管。
小板正面設(shè)有磁環(huán)電感、濾波固態(tài)電容以及USB-C接口母座。
升降壓協(xié)議芯片來自英集芯，型號IP6557，是一款內(nèi)部集成升降壓控制器和路徑NMOS的控制功能，支持QC2.0/3.0/3+/4+/5、FCP、HSCP、AFC、MTK、UFCS，以及USB-C接口PD3.1/PPS/ERP28V輸出快充協(xié)議的SOC。只需一個電感以及功率MOSFET就可以實現(xiàn)具有升降壓功能的快充方案，可有效減小整體方案的尺寸，降低BOM成本為車載充電器提供完整的電源解決方案。
IP6557集成的升降壓控制器可提供最大140W（28V5A）功率輸出，支持NTC的板級溫度檢測，可以根據(jù)溫度智能調(diào)節(jié)輸出功率。內(nèi)置14-bit ADC，精確測量輸入輸出的電壓電流，以及IO的電壓。
IP6557的快充輸出具有CV/CC特性，當輸出電流小于設(shè)定值，輸出CV模式，輸出電壓恒定；當輸出電流大于設(shè)定值，輸出CC模式，輸出電壓降低。此外集成多種保護功能，具有輸入過壓，欠壓保護，輸出過壓，欠壓，過流，短路保護，過溫保護等功能。?采用QFN40（5mm*5mm）封裝。
同步升降壓開關(guān)管來自Galaxy銀河微，型號TBL090N04T-3DL8，NMOS管，耐壓40V，導阻9mΩ，采用PDFN3*3-8L封裝。
另外兩顆開關(guān)管型號相同。
磁環(huán)電感特寫，采用利茲線繞制，底部設(shè)有電木板，中心打膠加固。
濾波固態(tài)電容規(guī)格為35V100μF。
用于充電控制的MCU來自Cmsemicon中微，型號CMS8S6990，這是一款增強型1T 8051 Flash MCU，采用SSOP24封裝。
電流檢測芯片來自3PEAK思瑞浦，絲印9A1，型號TP181A1，是一顆零漂移，雙向電流檢測放大器，采用SC70封裝。
濾波電感特寫，底部設(shè)有絕緣支架。
濾波固態(tài)電容來自云星電子，規(guī)格為35V100μF。
線纜輸出VBUS開關(guān)管絲印SP60N015。
全部拆解一覽，來張全家福。
充電頭網(wǎng)拆解總結(jié)
最后附上大疆240W氮化鎵桌面充電器核心器件清單，方便大家查閱。
大疆Mavic 4 Pro這款240W桌面充電器雖為經(jīng)典電源樣式設(shè)計，但在氮化鎵方案的加持下，即便輸出功率高達240W，機身也相對做得很小。電源線分體設(shè)計，使用更加靈活，自帶Mini SDC充電線不僅可以搭配并充充電管家，也能配合大疆戶外電源使用。
而配備的USB-C快充接口，兼容市面主流快充協(xié)議，并支持140W PD3.1快充，優(yōu)秀的兼容性以及強悍性能，大大拓寬了這款電源的可適用對象，戶外航拍為電池補電同時，也能為用戶的手機、平板、筆電設(shè)備進行快充，實用性很好。
充電頭網(wǎng)通過拆解了解到，電源基于恩智浦TEA2017AAT主控和MPS MP6924A同步整流控制器組合的高效率電源拓撲方案設(shè)計，并在PFC升壓電路使用了鎵未來G1N65R070PD-H氮化鎵器件，進一步提升電源效率以及功率密度。LLC開關(guān)管以及同步整流管來自英飛凌和東微。
輸出端使用中微MCU進行充電控制，英集芯IP6557升降壓協(xié)議芯片為USB-C口的優(yōu)秀兼容性和高性能提供支持。整個模塊器件布局緊湊，同時打膠加固和導熱。此外覆蓋雙層散熱片以及銅箔進行散熱，解決大功率運行時的散熱問題，用料做工十分可靠。
