智能數(shù)顯屏實(shí)時(shí)掌握用電狀態(tài)，飛利浦67W氮化鎵插座拆解

前言

飛利浦推出了一款67W 3C1A氮化鎵數(shù)顯快充插座，產(chǎn)品延續(xù)了飛利浦在消費(fèi)電子領(lǐng)域一貫的精工品質(zhì)與創(chuàng)新理念，將高效快充、智能數(shù)顯與多口擴(kuò)展功能高度集成，旨在為用戶打造一款兼具實(shí)用性與科技感的桌面用電中心。

產(chǎn)品采用立式方柱機(jī)身設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小，能夠有效釋放桌面空間。配備3C1A共四個(gè)USB快充接口，支持最高67W輸出功率，兼容UFCS、PD3.0、PPS、QC3.0等多種快充協(xié)議，可滿足筆記本、平板、手機(jī)等多設(shè)備同時(shí)快充需求。

機(jī)身頂部配備智能數(shù)顯屏，可實(shí)時(shí)顯示用電功率、用電量、輸入電壓等信息，幫助用戶直觀掌握用電狀態(tài)。AC插孔區(qū)域均設(shè)有安全門，防止異物誤插，保障家庭用電安全。下面我們將通過(guò)拆解，深入探秘飛利浦這款產(chǎn)品的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、核心器件與工藝用料。

飛利浦67W氮化鎵數(shù)顯快充插座開(kāi)箱

包裝盒正面印有PHILIPS飛利浦品牌、產(chǎn)品名稱、外觀、賣點(diǎn)以及線長(zhǎng)度等。

背面印有產(chǎn)品應(yīng)用場(chǎng)景、技術(shù)參數(shù)以及注意事項(xiàng)等。

包裝盒上技術(shù)參數(shù)特寫(xiě)，下面到產(chǎn)品實(shí)物展示環(huán)節(jié)再介紹。

包裝內(nèi)含以及保修卡。

飛利浦67W氮化鎵數(shù)顯快充插座采用立式方柱機(jī)身，采用PC阻燃材質(zhì)塑料外殼，棱角過(guò)渡分明，表面磨砂抗指紋。

電源線采用新國(guó)標(biāo)三腳插頭，可接地，此外規(guī)格為10A 250V~，通過(guò)了CCC認(rèn)證。

線纜與插座機(jī)身連接處做了抗彎折保護(hù)設(shè)計(jì)。

插座機(jī)身背面設(shè)有一組3+2組合插孔。

下方邊緣處設(shè)計(jì)有MAX 2500W字樣，表明產(chǎn)品最大承載功率。

兩側(cè)也各設(shè)有一組3+2組合插孔，其中一側(cè)外殼上還印有67W GaN。

另一側(cè)一覽。

機(jī)身前端除有一組3+2組合插孔外，還配置有3C2A四個(gè)USB快充接口。側(cè)身四個(gè)AC插孔均設(shè)有安全門，可有效防止異物單孔插入，避免家里小朋友誤觸電風(fēng)險(xiǎn)。

機(jī)身頂部配置智能數(shù)顯屏。

這款數(shù)顯屏可實(shí)時(shí)顯示用電功率、用電量、輸入電壓及多種保護(hù)提醒，用電安全時(shí)刻看得見(jiàn)。

底部外殼上印有產(chǎn)品參數(shù)信息，四端設(shè)有防護(hù)墊。

產(chǎn)品參數(shù)特寫(xiě)

型號(hào)：SPN8641BD/93

技術(shù)參數(shù)：MAX 2500W MAX 10A 250V~

USB輸入：200-240V~50/60Hz 1.2A MAX

單口輸出：

USB-C1/C2/C3：5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20.3V3.3A

USB-A：5V3A、9V3A、12V3A、20V2.25A

兩口輸出：

USB-C1+USB-C2/C3：40W+20W

USB-C1+USB-A：40W+18W

USB-C2/C3/USB-A任意兩口：15W

三口輸出：

USB-C1+(USB-C2/C3/USB-A任意兩口)：40W+15W

USB-C2+USB-C3+USB-A：15W

四口輸出：

USB-C1+(USB-C2+USB-C3+USB-A)：40W+15W

產(chǎn)品通過(guò)了CCC認(rèn)證。

實(shí)測(cè)電源線長(zhǎng)度約為146cm。

插座機(jī)身高度為122.06mm。

寬度為58.04mm。

厚度為58.19mm。

插座機(jī)身拿在手上的大小直觀感受。

另外測(cè)得產(chǎn)品重量約為385g。

測(cè)得USB-C1口支持UFCS、QC3.0/4+、FCP、SCP、AFC、PD3.0、PPS、DCP、Apple 2.4A充電協(xié)議。

PDO報(bào)文顯示USB-C1口具備5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.35A五組固定電壓檔位，以及5-11V5A一組PPS電壓檔位。

測(cè)得UFCS融合快充具備5-11V3A一組電壓檔位。

測(cè)得USB-C2口支持UFCS、QC3+/5、FCP、SCP、AFC、PD3.0、PPS、DCP、Apple 2.4A充電協(xié)議。

PDO報(bào)文顯示USB-C2口具備5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.35A五組固定電壓檔位，以及5-11V5A、5-21V3A兩組PPS電壓檔位。

測(cè)得UFCS融合快充具備5-12V2A一組電壓檔位。

測(cè)得USB-C3口兼容協(xié)議和USB-C2口的相同。

此外PDO報(bào)文也一樣。

測(cè)得UFCS融合快充具備電壓檔位也相同。

最后測(cè)得USB-A口支持UFCS、QC3+、FCP、SCP、AFC、DCP、Apple 2.4A充電協(xié)議。

測(cè)得UFCS融合快充同樣具備5-12V2A一組電壓檔位。

飛利浦67W氮化鎵數(shù)顯快充插座拆解

將插座機(jī)身背面外殼拆開(kāi)，邊緣采用卡扣固定封裝。

電源線使用螺絲以及塑料板軋緊固定。

機(jī)身槽內(nèi)由下到上依次布局PCBA模塊、AC插孔模塊以及數(shù)顯屏小板，PCBA模塊和數(shù)顯屏小板通過(guò)一組導(dǎo)線插拔式連接，導(dǎo)線外套絕緣管。

插槽處打膠加固。

PCBA模塊和AC插孔模塊之間設(shè)有塑料隔板。

電源線內(nèi)的火線、零線連接到PCBA模塊上，AC插孔模塊通過(guò)藍(lán)、紅導(dǎo)線連接PCBA模塊取電。

插座內(nèi)部模塊取出一覽。

四組3+2組合插孔為一體式設(shè)計(jì)，插孔區(qū)域均設(shè)有黑色塑料安全門模塊。

插孔內(nèi)部銅帶特寫(xiě)。

測(cè)得PCBA模塊長(zhǎng)度為53.47mm。

寬度為53.95mm。

厚度為32.76mm。

PCBA模塊正面共模電感、高壓濾波電解電容、變壓器等器件打膠加固。

模塊一側(cè)以及輸出端均設(shè)有小板，初次級(jí)間設(shè)有麥拉片進(jìn)行隔離絕緣。

模塊底部對(duì)應(yīng)整流橋、電源主控芯片區(qū)域打膠以及覆蓋黃銅散熱片。

將模塊拆分以及清理掉白膠，方便對(duì)各板子上的器件進(jìn)行了解。

模塊側(cè)邊小板正面設(shè)有壓敏電阻、安規(guī)X2電容、濾波電容、色環(huán)電感以及降壓電感。

背面設(shè)有色環(huán)保險(xiǎn)電阻和開(kāi)關(guān)電源芯片。

壓敏電阻來(lái)自HTE浩田電子，型號(hào)10D471KJ，用于吸收過(guò)壓浪涌。

色環(huán)保險(xiǎn)電阻特寫(xiě)。

安規(guī)X2電容也是來(lái)自HTE浩田電子，容量0.1μF。

兩顆濾波電容來(lái)自萬(wàn)京源，規(guī)格均為400V4.7μF。

色環(huán)電感特寫(xiě)。

電源芯片來(lái)自必易微，型號(hào)KP15052，該系列是一款高性能低成本PWM控制功率開(kāi)關(guān)，適用于離線式小功率降壓型應(yīng)用場(chǎng)合，外圍電路簡(jiǎn)單、器件個(gè)數(shù)少。同時(shí)產(chǎn)品內(nèi)置高耐壓MOSFET可提高系統(tǒng)浪涌耐受能力。

與傳統(tǒng)的PWM控制器不同，KP1505X內(nèi)部無(wú)固定時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)MOSFET，系統(tǒng)開(kāi)關(guān)頻率隨負(fù)載變化可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)。同時(shí)芯片采用了多模式PWM控制技術(shù)，有效簡(jiǎn)化了外圍電路設(shè)計(jì)，提升線性調(diào)整率和負(fù)載調(diào)整率并消除系統(tǒng)工作中的可聞噪音。

KP1505X內(nèi)部峰值電流檢測(cè)閾值可跟隨實(shí)際負(fù)載情況自動(dòng)調(diào)節(jié)，可以有效降低空載情況下的待機(jī)功耗。KP1505X集成有完備的帶自恢復(fù)功能的保護(hù)功能：VDD欠壓保護(hù)、逐周期電流限制、輸出過(guò)壓保護(hù)、過(guò)熱保護(hù)、過(guò)載保護(hù)和VDD過(guò)壓保護(hù)等。

降壓電感外套熱縮管絕緣保護(hù)。

固態(tài)濾波電容來(lái)自萬(wàn)京源，規(guī)格為6.3V560μF。

PCB主板正面一覽，左側(cè)設(shè)有電能計(jì)量芯片以及繼電器，中心以及右側(cè)區(qū)域則設(shè)有USB快充電源的保險(xiǎn)絲、共模電感、安規(guī)X2電容、高壓濾波電解電容、工字電感、變壓器以及輸出濾波固態(tài)電容。

背面設(shè)有NTC熱敏電阻、整流橋、電源主控芯片、光耦、貼片Y電容、同步整流控制器以及同步整流管。

控制供電的繼電器來(lái)自NHC匯龍倉(cāng)，型號(hào)932-5VDC-SL-AH，為932小型功率繼電器，線圈電壓為5V，觸點(diǎn)額定電流16A。

用于交流電壓和輸出電流計(jì)量的檢測(cè)芯片，來(lái)自Hiliwi合力為，型號(hào)HLW8032，這是一款采用CMOS工藝制造的高精度電能計(jì)量IC，具有高精度、低功耗、高可靠性、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)，主要應(yīng)用于單相應(yīng)用場(chǎng)景。

貼片保險(xiǎn)絲來(lái)自貝特電子，額定電流3.15A。

NTC熱敏電阻貼片焊接，絲印NSP2R54。

共模電感用于濾除EMI干擾。

安規(guī)X2電容來(lái)自科雅電子，容量0.1μF。

整流橋來(lái)自深圳市沃爾德實(shí)業(yè)有限公司，型號(hào)WRLSB80M，這顆軟橋通過(guò)較軟的恢復(fù)曲線，比較平滑的關(guān)斷特性，可以降低二極管結(jié)電容達(dá)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+。

沃爾德 WRLSB80M 資料信息。

充電頭網(wǎng)拆解了解到，沃爾德WRLSB80M此前還被正浩 RAPID Pro 67W 三合一移動(dòng)電源、摩米士65W拉拉線氮化鎵充電器、聯(lián)想拯救者245W氮化鎵電源適配器、大疆Mavic 4 Pro原裝240W氮化鎵桌面充電器、綠聯(lián)160W 3C1A四口氮化鎵快充充電器等產(chǎn)品采用，芯片質(zhì)量獲客戶一致認(rèn)可。

高壓濾波電解電容來(lái)自AiSHi艾華。

電容規(guī)格為400V39μF。

另一顆高壓濾波電解電容也是來(lái)自艾華。

電容規(guī)格同樣是400V39μF。

工字電感外套熱縮管絕緣保護(hù)。

開(kāi)關(guān)電源主控芯片來(lái)自必易微，型號(hào)KP2208XH，這是一款集成E-GaN的高頻高性能準(zhǔn)諧振模式交直流轉(zhuǎn)換功率開(kāi)關(guān)。芯片集成高壓?jiǎn)?dòng)電路，可獲得快速啟動(dòng)功能和超低的工作電流，實(shí)現(xiàn)小于30mW的超低待機(jī)功耗。

KP2208XH的工作頻率最高可達(dá)220kHz，可全范圍工作在準(zhǔn)諧振模式。芯片集成峰值電流抖動(dòng)功能和驅(qū)動(dòng)電流配置功能，可極大的優(yōu)化系統(tǒng)EMI性能。芯片內(nèi)置Boost供電電路，非常適用于寬輸出電壓的應(yīng)用場(chǎng)景。芯片采用HSOP7-T3，DASOP-7，ESOP-7，ESOP-10W等不同封裝，滿足20W~120W的應(yīng)用需求。

KP2208XH集成有完備的保護(hù)功能，包括：VDD欠壓保護(hù)(UVLO)、VDD過(guò)壓保護(hù) (VDD OVP)、輸入過(guò)壓保護(hù)(LOVP)、輸入欠壓保護(hù)(BOP)、輸出過(guò)壓保護(hù)(DEM OVP)、輸出欠壓保護(hù)(DEM UVP)、異常過(guò)流保護(hù)(AOCP)、過(guò)載保護(hù)(OLP)、內(nèi)置過(guò)熱保護(hù)(OTP)、前沿消隱(LEB)、CS 管腳開(kāi)路保護(hù)等。

變壓器特寫(xiě)。

億光EL 1018光耦特寫(xiě)，用于輸出電壓反饋。

貼片Y電容來(lái)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)用于氮化鎵快充和服務(wù)器電源這類高密度電源產(chǎn)品中。料號(hào)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(rèn)證100Ｗ氮化鎵快充、麥多多100W氮化鎵充電器、OPPO 65W超級(jí)閃充氮化鎵充電器、聯(lián)想90W氮化鎵快充、努比亞65W氮化鎵充電器、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(rèn)可。

絲印M6同步整流控制器來(lái)自必易微，型號(hào)KP4060，支持DCM、CCM、QR工作模式和有源鉗位Flyback拓?fù)洌С?00kHz工作頻率，集成高壓檢測(cè)電路和高壓供電電路，集成智能雙路LDO，無(wú)需輔助繞組供電，支持輸出短路SR工作。采用了節(jié)省空間的SOT23-6封裝。

KP4060支持寬范圍輸出電壓應(yīng)用，特別適用于支持QC、PD等協(xié)議的快充領(lǐng)域。并且支持高側(cè)或低側(cè)配置。<30ns開(kāi)通和關(guān)斷延時(shí)，Gate驅(qū)動(dòng)鉗位技術(shù)，防止寄生耦合導(dǎo)致的誤開(kāi)通，具有專利的智能電流過(guò)零關(guān)斷和智能開(kāi)通檢測(cè)技術(shù)防止誤開(kāi)通，確保安全使用。

充電頭網(wǎng)拆解了解到，必易微KP4060此前還被海備思SWITCH帶HDMI口65W 1A1C氮化鎵充電器、redow熱豆45W 2A2C充電塔、馬拉松65W 2C1A氮化鎵充電器、傲基65W 2C1A超級(jí)硅充電器等產(chǎn)品采用，產(chǎn)品性能質(zhì)量獲得市場(chǎng)認(rèn)可。

同步整流管來(lái)自威兆半導(dǎo)體，型號(hào)VSP003N10HS-G，NMOS管，耐壓100V，導(dǎo)阻3.8mΩ，采用PDFN5*6封裝。

威兆半導(dǎo)體VSP003N10HS-G資料信息。

輸出濾波固態(tài)電容來(lái)自JSH萬(wàn)京源，規(guī)格為25V470μF。

另一顆固態(tài)濾波電容也是來(lái)自萬(wàn)京源，規(guī)格為25V1000μF。

輸出小板正面設(shè)有兩路降壓電路的降壓電感和濾波固態(tài)電容。

另一面設(shè)有同步降壓轉(zhuǎn)換器、協(xié)議芯片以及輸出VBUS開(kāi)關(guān)管。

用于USB-C1口的同步降壓轉(zhuǎn)換器來(lái)自芯潭微，型號(hào)NDP13701QB，支持7-30V輸入電壓，7A輸出電流，芯片內(nèi)部集成開(kāi)關(guān)管，支持雙路恒壓恒流控制，內(nèi)部集成環(huán)路補(bǔ)償，采用QFN5*5封裝。

另外2C1A接口降壓電路的同步降壓轉(zhuǎn)換器也是采用芯潭微NDP13701QB。

兩路降壓電路的降壓電感特寫(xiě)，均外套熱縮管絕緣保護(hù)。

用于二次降壓輸出濾波的固態(tài)電容也是來(lái)自萬(wàn)京源，一顆規(guī)格為25V330μF。

第二顆規(guī)格為25V220μF。

第三顆規(guī)格也是25V220μF。

USB-C1口協(xié)議芯片采用慧能泰HUSB362，這是一款支持PD3.1 EPR且集成32位 RISC-V MCU的高性能PD協(xié)議芯片，帶有32 KB MTP存儲(chǔ)器，支持多個(gè)具有可編程電壓和電流的PDO，如PPS PDO、EPR PDO，所有的PDO都完全符合USB PD 3.1 V1.7規(guī)范。HUSB362已通過(guò)了USB-IF協(xié)會(huì)的PD3.1合規(guī)性測(cè)試，EPR TID為9692。

HUSB362還實(shí)現(xiàn)了可編程的DPDM PHY，D+和D-引腳可以被配置為支持QC2.0、QC3.0、AFC、FCP和Divider 3的模式，為傳統(tǒng)設(shè)備提供了很好的兼容性。

HUSB362集成N-MOS驅(qū)動(dòng)，可控制VIN和VBUS之間是否導(dǎo)通，從而保護(hù)與Type-C連接器連接的設(shè)備。另外，其CC1、CC2、D+和D-引腳的高電壓容限和保護(hù)為系統(tǒng)提供了更多的可靠性。除此之外，針對(duì)LPS（限功率電源），HUSB362也作了充分的保護(hù)設(shè)計(jì)。

HUSB362集成了優(yōu)質(zhì)的恒壓控制環(huán)(CV)和恒流控制環(huán)(CC)，同時(shí)集成FB調(diào)壓模式，可同時(shí)應(yīng)用于ACDC或者DCDC。HUSB362還集成雙環(huán)路的設(shè)計(jì)可讓用戶采用極簡(jiǎn)的外圍元件實(shí)現(xiàn)應(yīng)用設(shè)計(jì)，提升空間利用率和設(shè)計(jì)難度同時(shí)降低BOM成本。

另外2C1A接口的協(xié)議芯片采用慧能泰半導(dǎo)體HUSB392，是一款高性能高集成的3端口控制器，支持18~65W的2C1A或2A1C多口設(shè)計(jì)。芯片支持PD3.1快充，單口使用時(shí)具備快充輸出，同時(shí)連接兩個(gè)或三個(gè)接口時(shí)，輸出電壓固定為5V。

HUSB392芯片具備I2C接口，支持讀取輸出電壓，輸出電流，端口電流和協(xié)議狀態(tài)，并支持通過(guò)I2C接口進(jìn)行功率限制設(shè)置。芯片集成過(guò)壓保護(hù)、欠壓保護(hù)、欠壓鎖定、過(guò)流保護(hù)、短路保護(hù)、過(guò)壓保護(hù)和過(guò)熱保護(hù)，采用QFN-32L封裝。

慧能泰半導(dǎo)體 HUSB392 資料信息。

USB-C1口輸出VBUS開(kāi)關(guān)管特寫(xiě)，絲印60N03，采用

USB-C2口輸出VBUS開(kāi)關(guān)管料號(hào)相同。

USB-C3口輸出VBUS開(kāi)關(guān)管料號(hào)相同。

USB-A口輸出VBUS開(kāi)關(guān)管料號(hào)相同。

三個(gè)USB-C接口母座特寫(xiě)。

USB-A接口母座特寫(xiě)。

數(shù)顯屏焊接在獨(dú)立小板上，板子一側(cè)還貼有導(dǎo)電布。

板子另一面設(shè)有連接插槽，MCU以及觸摸檢測(cè)芯片。

MCU來(lái)自Mindmotion靈動(dòng)微，型號(hào)MM32G0001A1T，該系列微控制器搭載Arm Cortex-M0內(nèi)核，最高工作頻率可達(dá)48MHz。內(nèi)置16KB高速存儲(chǔ)器，并集成了豐富的I/O端口與外設(shè)模塊。采用TSSOP20封裝。

觸摸檢測(cè)芯片無(wú)絲印，信息不詳。

全部拆解一覽，來(lái)張全家福。

充電頭網(wǎng)拆解總結(jié)

最后附上飛利浦67W氮化鎵數(shù)顯快充插座的核心器件清單，方便大家查閱。

飛利浦67W氮化鎵數(shù)顯快充插座在功能集成與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上均展現(xiàn)出高水準(zhǔn)，其不僅提供3C1A四個(gè)USB接口，支持PD、PPS、UFCS等主流快充協(xié)議，還創(chuàng)新引入智能數(shù)顯屏，實(shí)時(shí)反饋用電數(shù)據(jù)，提升用戶對(duì)用電安全的感知能力。

充電頭網(wǎng)通過(guò)拆解發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)品內(nèi)部結(jié)構(gòu)清晰，PCBA模塊與AC插孔模塊分區(qū)布局，之間隔離絕緣。USB快充部分采用必易微KP2208XH合封氮化鎵主控+KP4060同步整流控制器的高集成電源方案，搭配芯潭微NDP13701QB降壓轉(zhuǎn)換器與慧能泰HUSB362、HUSB392協(xié)議芯片，實(shí)現(xiàn)多口智能功率分配與廣泛的協(xié)議兼容。

PCB板面打膠加固，提升抗震與散熱性能；濾波電容來(lái)自艾華和萬(wàn)京源，繼電器來(lái)自匯龍倉(cāng)，同步整流管采用威兆半導(dǎo)體VSP003N10HS-G，整體用料扎實(shí)可靠。AC插孔采用一體銅帶設(shè)計(jì)，支持2500W大功率承載，確保用電安全。

總體而言，飛利浦67W氮化鎵數(shù)顯快充插座在保證安全性與穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上，融合了智能數(shù)顯、多口快充、立式緊湊設(shè)計(jì)等創(chuàng)新元素，兼顧實(shí)用性與科技感，是一款兼具品質(zhì)與體驗(yàn)的桌面用電解決方案。