亚成微高雪崩高可靠性超结MOSFET在DJI大疆100W双USB-C口氮化镓桌面充电器的应用
前言
充电头网拿到了大疆推出的一款100W氮化镓桌面充电器，这款充电器具备两个USB-C接口，支持同时为大疆无人机电池和遥控器快速充电，并且还支持PPS和PD快充协议，支持为笔记本电脑和手机充电。
这款桌面充电器采用八字线供电，根据不同的使用场合，可以更换不同长度的线缆，使用方便简洁。充电器总输出功率为100W，支持82W+18W功率动态分配。下面就带来大疆这款氮化镓充电器的拆解，一起看看内部的设计和用料。
大疆100W氮化镓桌面充电器开箱
产品包装盒采用简约风格设计，正面印有DJI品牌、产品英文名称以及外观。
背面印有产品名称参数以及商家信息。
包装内含电源线、桌面充电器本体、数据线以及使用说明书。电源线采用双脚插头，并且插脚还套有塑料壳保护。
附带数据线是常规黑色的USB-C to USB-C线，使用橡胶圈捆扎固定。
测得数据线长度约为102cm。
使用ChargerLAB POWER-Z KM003C测得线缆带有E-Marker芯片，电力传输能力为20V5A，数据传输能力为USB 2.0。
线缆插头处有相应的规格信息，支持6A 250V~输入，通过了CCC认证。
电源线两端分别为双脚国标和8字插头，且都设有方便用户插拔的凸齿。
测得电源线长度约为1米。
大疆这款桌面充电器机身方块造型设计，外壳磨砂抗指纹，正背面边缘均倒角处理。
顶面中心设计有DJI品牌。
底部印有产品详细规格参数。
产品参数特写
型号：CDX265-100
输入：100-240V~50/60Hz 2.5A
USB-C1/C2输出：5V3A、9V5A、12V5A、15V5A、20V5A、5-20V5A
USB-C1/C2输出：100W Max
USB-C1/C2+USB-C2/C1输出：82W+18W
制造商：深圳欧陆通电子股份有限公司
产品由深圳市大疆创新科技有限公司授权生产
充电器通过了CCC、KC、CE、EAC、NOM、NYCE、UL、UKCA等认证。
底部四端还设有凸起，可以防止铭牌信息磨损。
机身一端设有8字输入插口，独立模块设计。
另一端设有两个USB-C接口，接口边缘倒角亮面设计，并印有区别标识。
测得机身长度为73.82mm。
宽度为70.26mm。
厚度为32.1mm。
充电器拿在手上的大小直观感受。
另外测得其重量约为275g。
使用ChargerLAB POWER-Z KM003C测得USB-C1口支持FCP、SCP、AFC、QC3.0/5、PD3.0、PPS、DCP、Apple2.4A充电协议。
PDO报文显示C1口还具备5V3A、9V5A、12V5A、15V5A、20V5A五组固定电压档位，以及5-20V5A一组PPS电压档位。
测得USB-C2口兼容协议和C1口的一样。
PDO报文也一样，即两个接口单口输出性能一样，支持功率盲插。
大疆100W氮化镓桌面充电器拆解
看完大疆这款氮化镓桌面充电器的开箱和测试，下面就进行拆解，一起看看内部的设计和用料。
首先沿机身侧面接缝切开外壳，内部PCBA模块覆盖纯铜散热片，并打胶与外壳固定。
从壳体中取出PCBA模块，PCBA模块另一侧也覆盖纯铜散热片，并打胶与外壳固定。
PCBA模块通过麦拉片和胶带与散热片绝缘，散热片冲压凹陷，更好的与发热元件接触。
使用游标卡尺测得PCBA模块长度约为68.65mm。
PCBA模块宽度约为64.8mm。
PCBA模块厚度约为27.3mm。
纯铜散热片通过焊接固定到PCBA模块。
散热片通过卡扣固定。
拆下PCBA模块覆盖的纯铜散热片，PCBA模块包裹麦拉片绝缘，发热元件涂有导热胶散热。
PFC升压电感和变压器涂有导热胶加强散热。
背面麦拉片对应PFC开关管，LLC开关管和同步整流管位置开孔，涂导热胶加强散热。
取下PCBA模块覆盖的麦拉片，继续进行拆解。
PCBA模块元件之间打胶加固并加强散热。
次级降压小板通过麦拉片与初级电路绝缘隔离。
电源输入线冷压端子，外套热缩管焊接连接。
PCBA模块正面一览，其中左下角为交流输入端，焊接保险丝，共模电感，安规X2电容，NTC热敏电阻。整流桥配有散热片，在上方焊接一块小板，焊接薄膜电容和滤波电感。右侧焊接PFC升压电感，PFC升压电感右侧焊接高压滤波电容。
在高压滤波电容下方焊接谐振电感和变压器，右侧焊接输出小板，右下角焊接输出滤波电容。
PCBA模块背面焊接一颗PFC+LLC二合一控制器，PFC开关管，PFC整流管，LLC开关管。右侧焊接反馈光耦和两颗同步整流管，上方焊接六颗贴片Y电容。
通过对PCBA模块正反面的观察发现，大疆这款100W氮化镓充电器采用PFC+LLC+SR开关电源架构设计，PFC进行功率因数校正，LLC电源输出固定电压。输出通过两路独立的降压电路，实现两个接口的独立快充。下面我们就从输入端开始了解整个充电器的设计和用料。
PCBA模块输入端一览，焊接保险丝，共模电感，安规X2电容，NTC热敏电阻，整流桥和滤波电路小板，电感均缠绕黄色胶带绝缘。
输入端保险丝规格为5A 250V。
第一级共模电感采用胶带缠绕加强绝缘。
共模电感采用漆包线和绝缘线绕制，底部焊接绝缘支架。
NTC热敏电阻来自时恒，型号1.5D5，用于抑制上电的浪涌电流。
安规X2电容来自SCC实全电子，规格为0.33μF。
第二颗共模电感也采用胶带缠绕绝缘。
共模电感采用扁铜线绕制，底部焊接绝缘支架。
整流桥固定一块纯铜散热片，并涂有硅脂导热。
整流桥型号GBP810，规格为8A 1000V。
PCBA模块侧面焊接降压输出小板，高压滤波电容，PFC升压电感和滤波电容电感小板。
输出滤波小板正面焊接两颗薄膜电容和滤波电感。
背面没有焊接元件。
两颗薄膜电容规格均为0.47μF400V。
滤波电感缠绕胶带绝缘。
充电器初级PWM主控芯片采用NXP恩智浦TEA2016AAT，一颗芯片内置LLC控制器和PFC控制器，内置数字架构控制，简化了设计的同时减少外围元件数量，芯片内置多重完善的保护功能，集成度非常高。
为主控芯片供电的滤波电容来自冠坤电子，规格为47μF50V。
PFC升压电感采用ATQ24磁芯绕制。
PFC开关管采用镓未来G1N65R240PB，是一颗耐压650V的氮化镓功率器件，瞬态耐压800V，标称导阻240mΩ，栅极耐压支持±20V。
75mΩ取样电阻用于检测开关管电流。
PFC整流管来自瑞能，型号BYV29D-600P，是一颗耐压600V的超快恢复二极管，采用TO252封装。
用于抑制高频干扰的磁珠特写。
GS3MB二极管用于PFC旁路，在接通电源时为高压电容充电。
高压滤波电容来自承兴，三颗规格为18μF420V。
还有一颗规格为27μF420V。
LLC开关管来自亚成微，型号RMD65R380SN，NMOS，耐压650V，导阻380mΩ，采用PDFN5*6封装，两颗半桥连接。
亚成微 RMD65R380SN 资料信息。
谐振电容来自厦门法拉电子，规格为0.033μF630V。
谐振电感采用ATQ17磁芯。
PCBA模块侧面焊接变压器和输出滤波电容。
变压器采用胶带严密缠绕绝缘，采用ATQ2716磁芯，缠绕铜箔屏蔽。
六颗贴片Y电容来自禾伸堂，两颗串联提升耐压等级。
贴片Y电容下方粘贴橡胶垫用于支撑。
兆龙 CT1018光耦用于输出电压反馈。
同步整流控制器来自NXP恩智浦，型号为TEA1995，其内置两个独立的同步整流驱动器用于LLC架构开关电源的同步整流，外围元件精简，支持38V工作电压，能够满足USB PD3.1的28V输出。
同步整流管来自维安，型号WMB060N06LG2，NMOS，耐压60V，导阻4mΩ，采用PDFN5060-8L封装。
另一颗同步整流管型号相同。
输出侧焊接滤波电容和降压小板，以及输出滤波电感。
输出滤波电容来自云星，规格为1000μF25V。
输出滤波电感采用漆包线绕制，缠绕胶带绝缘，底部设有电木板绝缘。
输出降压小板正面焊接滤波电容和降压磁环电感，还焊接USB-C母座。
小板背面焊接协议芯片，同步降压控制器，同步降压MOS管和VBUS开关管。
协议芯片来自英集芯，型号IP2738，是一颗双路协议芯片，支持双口18-140W快充应用，具备独立的反馈控制、USB PD控制，支持USB PD3.1 28V EPR档位，并支持PD3.0/PPS等丰富全面的快充协议。
用于降压输出的同步整流降压控制器来自英集芯，型号为IP6550，是一款支持36V输入的同步降压控制器，内置NMOS管驱动，外置两个MOS管进行高效同步整流降压。开关频率135KHz，输入端耐压48V，内置完善的保护功能。
同步降压管来自维安，型号WMQ090N04LG2，NMOS，耐压40V，导阻5.7mΩ，采用PDFN3030-8L封装。
降压电感采用磁环绕制，两线并绕。
5mΩ取样电阻用于输出电流检测。
输入输出滤波电容规格均为100μF25V。
两颗丝印B3006的NMOS管用于USB-C接口VBUS控制。
另一路也采用IP6550进行降压控制。
同步降压管采用维安 WMQ090N04LG2。
降压电感采用磁环绕制，两线并绕。
输入输出滤波电容规格均为100μF25V。
5mΩ取样电阻用于输出电流检测。
两颗丝印B3006的NMOS管用于USB-C接口VBUS控制。
USB-C接口采用过孔焊接固定，黑色胶芯不露铜。
丝印2B的TVS用于CC和DP/DM引脚静电保护，提高充电器的可靠性。
全部拆解一览，来张全家福。
充电头网拆解总结
大疆这款双口氮化镓桌面充电器采用分体线缆设计，有效适配不同长度应用。充电器具备100W输出功率，支持单口100W输出，双口均支持100W输出功率，并支持功率自动分配。实际测试充电器支持5-20V 5A PPS快充，除为大疆产品充电，还可以很好满足手机和笔记本电脑的充电需求。
充电头网通过拆解了解到，大疆这款100W氮化镓充电器采用PFC+LLC+DC-DC的架构设计，PFC使用镓未来氮化镓功率芯片配合瑞能二极管整流，LLC采用亚成微 RMD65R380SN MOS管组成半桥。输出使用两颗维安的低压MOS管用于同步整流，电源初级主控芯片和同步整流控制器均来自NXP恩智浦。
开关电源采用固定电压输出，输出采用二次降压电路，由英集芯IP2738协议芯片控制两路IP6550同步降压控制器进行降压输出，满足两路独立的快充输出。充电器内部电解电容来自承兴，输出全部使用固态电容，纹波更低，寿命更长。充电器PCBA模块覆盖纯铜散热片，元器件之间打胶填充加快散热，满足长时间满载输出应用。