摘要:安克推出了一款160W桌面充电扩展坞,这款扩展坞共设有14个接口,具备5个USB-C接口、5个USB-A接口、2个HDMI接口、3.5mm音频接口和千兆有线网络接口。HDMI接口支持双屏扩展,支持4K60Hz视频输出。
前言
安克推出了一款160W桌面充电扩展坞,这款扩展坞共设有14个接口,具备5个USB-C接口、5个USB-A接口、2个HDMI接口、3.5mm音频接口和千兆有线网络接口。HDMI接口支持双屏扩展,支持4K60Hz视频输出。
扩展坞内置氮化镓电源,总输出功率为160W。机身正面为USB-C和USB-A接口,便于连接手机和其他存储设备,机身背面设有HDMI、网线和USB-A接口,用于连接不常用设备,桌面更加整洁清爽。
其中三个USB-C接口均支持100W输出功率,两个USB-C和两个USB-A接口具备10Gbps数据传输能力,并设有千兆网口,通过USB-C接口进行网络连接,实现功能扩展。下面充电头网就带来安克这款桌面充电扩展坞的拆解,一起看看内部的设计和用料。
安克14合1屏显桌面充电扩展坞开箱
包装盒正面印有ANKER品牌、扩展坞外观、名称和扩展坞卖点。
背面标注了接口名称和相应的接口功能,并印有使用场景图和产品卖点介绍。
机身粘贴保护贴纸,标注屏幕区域、充电接口和数据传输接口。
包装内含扩展坞,充电线和安全指南。
附带数据线为USB-C to USB-C线,线头外壳磨砂方便插拔,此外设计有ANKER品牌。
测得数据线长度约为104cm。
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 3.2 Gen2(10Gbps)。
安克桌面充电扩展坞采用银灰色塑料外壳,前面板高光亮面处理。
机身侧面中心位置设有ANKER品牌,左下角设有散热孔。
机身正面上方设有隐藏的显示屏幕,下方设有四个USB-C和两个USB-A接口以及3.5mm音频接口,其中左侧蓝色胶芯接口用于充电输出,右侧黑色胶芯接口用于数据连接。
接通电源,屏幕显示扩展坞当前的输出功率。
按动机身顶部按键可以显示前面板接口的输出功率和连接状态。
在USB-C1接口接上负载,通过蓝色指示输出,并显示实时输出功率。
在面板上还使用文字标注接口用途。
3.5mm耳机接口特写。
机身顶部设有功能按键和散热孔。
功能按键用于开关屏幕和切换显示。
散热孔下方印有PRIME字样。
机身背面设有网线接口,HDMI接口和三个USB-A接口,底部设有USB-C接口用于连接电脑。
网线接口下方为两个HDMI2.0接口,右侧设有三个USB-A接口用于连接外设。
电源指示灯特写。
用于连接电脑的USB-C接口特写,内部为蓝色胶芯,支持100W充电功率。
电源线使用魔术扎带捆绑。
电源线与外壳交界处做了抗弯折保护设计。
电源插头设有保护套。
插头为日规两插。
电源线来自领亚。
实测电源线长度约为176cm。
机身底部印有产品参数信息,并设有散热格栅和防滑脚垫。
产品参数特写
Anker Prime Charging Docking Station (14 in 1 Dual Display 160W)
型号:A83B6
输入:100V-240V~50-60Hz 2.5A
输出:USB-C1/C2/C5 5V3A、9V3A、15V3A、20V5A (100W Max)
USB-A1:5V2.4A
总输出功率 160W Max
中国制造
实测机身长度约为96.8mm。
机身宽度约为47mm。
机身底部宽度约为55.4mm。
机身高度约为141.6mm。
扩展坞拿在手上的大小直观感受。
测得扩展坞净重约为900g。
接通电源,指示灯亮起,下面开始测试协议。
使用ChargerLAB POWER-Z KM003C测得USB-C1口支持QC3/4+、FCP、SCP、AFC、PD3.0、PPS、DCP、SAM 2A、Apple 2.4A充电协议。
PDO报文显示USB-C1口具备5V3A、9V3A、15V3A、20V5A四组固定电压档位,以及5-11V5A一组PPS电压档位。
测得USB-C2口协议和USB-C1口的相同。
此外PDO报文也一样,两个USB-C口单口输出性能一样,支持功率盲插。
测得USB-A口支持DCP、SAM 2A、Apple 2.4A充电协议。
机身背面的USB-C接口支持100W输出功率。
PDO报文显示USB-C接口具备5V3A、9V3A、15V3A、20V5A四组固定电压档位。
安克14合1屏显桌面充电扩展坞拆解
看完了安克这款扩展坞的开箱和展示,下面就进行拆解,一起看看内部的设计和用料。
首先拆下胶水固定的盖板。
在盖板边缘设有固定螺丝。
拧下固定螺丝,抽出扩展坞机芯。
扩展坞内部电源模块覆盖金属壳屏蔽,并粘贴铜箔接地,胶带粘贴热敏电阻检测温升。
热敏电阻通过焊接连接,焊点打胶加固。
另一面扩展模块也设有金属屏蔽壳,并通过螺丝固定。
用于连接金属屏蔽外壳的铜箔胶带特写。
用于固定散热片和PCBA模块的螺丝特写。
机芯顶部设有功能按键和散热滤网。
机芯底部设有配重铁块。
机芯前端设有液晶屏幕和USB-C以及USB-A接口。
拆下侧面的金属屏蔽壳,内部对应发热芯片设有导热垫。
侧面PCBA模块用于USB接口、显示接口和有线网络扩展。
拆下另一侧的金属屏蔽壳。
屏蔽壳内部打胶加强散热。
拆下侧面用于扩展功能的PCBA模块。
扩展功能的PCBA模块通过排针连接到电源模块和背面的USB-A母座小板。
电源模块通过金属壳屏蔽,并通过塑料壳体绝缘。
壳体开孔处特写,对应内部PCB设有排针插座。
拧下固定螺丝,拆下USB-A母座小板和输出降压小板。
电源模块包裹金属外壳屏蔽。
交流电源输入线通过焊接连接到电源模块,导线打胶加固。
电源模块直流输出设有螺柱,通过螺丝固定。
打开卡扣,拆下电源模块的屏蔽罩,壳体与PCBA模块填充导热胶加强散热。
PCBA模块背面芯片也覆盖导热胶。
清理掉导热胶,电源模块正面一览,左侧上方为交流输入端,设有保险丝,蓝色Y电容,压敏电阻,共模电感。左下角设有黄色安规X2电容,共模电感,整流桥设有黄铜散热片,上方设有薄膜滤波电容和滤波电感。
在下方中间位置设有PFC升压电感,上方设有高压滤波电容,在右侧设有LLC谐振电容,谐振电感和变压器,右侧下方为输出端,设有滤波固态电容和滤波电感。
电源模块背面设有PFC+LLC二合一控制器,右侧下方设有PFC开关管,上方设有PFC整流管。左侧上方设有LLC开关管,左下角设有同步整流控制器和同步整流管。初次级之间设有白色光耦用于输出电压反馈。
输入端保险丝来自诚润电子,规格为5A 250V。
蓝色Y电容来自成希电子。
另一颗Y电容也来自成希电子。
压敏电阻来自嵩隆,型号VDR-10D561K,用于吸收过压浪涌。
共模电感采用漆包线和绝缘线绕制。
安规X2电容来自成希电子,规格为0.47μF。
共模电感采用扁铜线绕制。
整流桥来自平伟,型号GBL610,规格为6A 1000V,采用GBL封装,两颗并联均摊发热,降低温升。
薄膜滤波电容来自成希电子,规格为1μF 450V。
磁环滤波电感特写。
电源主控芯片采用芯源半导体HR1211,是一颗多模式PFC和电流模式LLC二合一控制器,将传统芯片方案需要2-3颗芯片才能实现的功能集成在一颗芯片内部,PFC控制器支持CCM和DCM工作模式。
HR1211采用数字控制内核,支持高压启动和智能X电容放电,PFC级支持最高250KHz工作频率,LLC级内置600V半桥驱动器,内部集成自举二极管,工作频率高达500KHz,支持丰富的保护功能,采用SOIC-20封装。
为主控芯片供电的固态电容规格为220μF35V。
PFC开关管来自英诺赛科,使用两颗并联,丝印70DA140C,型号INN700DA140C,为耐压700V的增强型氮化镓开关管。其瞬态耐压为800V,导阻为140mΩ,具备开尔文源极,采用DFN5*6封装。
英诺赛科氮化镓开关管具有极低的栅极电荷和输出电荷,符合JEDEC标准的工业应用要求,内置ESD保护,符合RoHS、无铅、欧盟REACH法规。适用于图腾柱PFC,快充电源,高功率密度以及高能效开关电源应用。
英诺赛科 INN700DA140C 资料信息。
充电头网通过拆解了解到,英诺赛科氮化镓芯片目前已被三星,OPPO,VIVO,联想,雅迪,LG,华硕,安克,努比亚,倍思,绿联,闪极等多家知名品牌和厂商所采用,出货量突破10亿颗。
两颗150mΩ电阻并联,用于检测PFC开关管电流。
PFC升压电感采用ATQ27磁芯绕制,严密缠绕胶带绝缘。
PFC整流管来自泰科天润,型号G3S06506C,是一颗650V耐压,6A电流的碳化硅二极管,采用TO-252封装。
两颗RS3M二极管并联,用于PFC旁路。
高压滤波电容来自sancon南通三鑫,为FA系列电解电容,规格为450V68μF。
另一颗滤波电容规格相同,两颗电容使用不同尺寸,充分利用空间。
LLC开关管来自士兰微电子,型号STS65R190L8AS2TR,NMOS,耐压650V,导阻155mΩ,采用DFN-4-8*8*0.85-2.0封装。
LLC谐振电容来自成希电子,为MMKP82系列塑壳双面金属化聚丙烯薄膜电容,规格为0.022μF630V。
LLC谐振电感采用ATQ18磁芯。
LLC变压器采用ATQ27磁芯。
CT1018光耦用于输出电压反馈。
同步整流控制器来自MPS,型号MP6924A,是一颗LLC同步整流控制器,具有更强的抗干扰度和快速关断功能,兼容CCM/DCM模式。MP6924A内部集成了两个同步整流控制器,分别用于LLC两个次级线圈输出的整流应用,适用于LLC转换器同步整流应用,采用SOIC-8封装。
两颗同步整流管丝印S6808。
三颗滤波固态电容规格为680μF25V。
用于输出滤波的磁环电感特写。
用于USB-C和USB-A接口输出的降压小板涂有导热胶。
小板另一面也涂有导热胶。
清理掉降压小板正面的导热胶,小板左侧设有按键开关,主控MCU,中间位置设有两颗磁环电感和对应的滤波电容,USB-A口右侧设有降压电感。
小板背面设有降压协议芯片,同步降压开关管和VBUS开关管,并设有屏幕连接接口和存储器。
USB-C接口降压协议芯片采用智融科技SW3566,这是一款集成7A Buck控制器,支持140W(28V@5A)功率输出,且支持PD3.1等多快充协议的C+C双口SoC。SW3566内嵌ARM Cortex-M0内核,集成Type-C接口逻辑,PD3.1 PHY,UFCS PHY,SCP/AFC PHY,TFCP PHY以及QC/PE/SFCP等快充协议检测电路,外围只需少量的器件,即可组成完整的高性能的C+C双口快速充电解决方案。
SW3566集成了CC/CV模式,双口管理逻辑和母线电压检测,搭配对应的降压开关管和VBUS开关管即可实现双口降压输出。芯片内置的降压转换器工作频率有125KHz、180KHz、333KHz、500KHz,支持PWM和PFM工作模式。输出电流,线损补偿等保护阈值均可通过MCU进行设定,内置的ADC可实现输入输出电压,输出电流,芯片温度等9个通道的数据采样,支持外接MCU进行参数显示。
SW3566支持36V输入电压,最高输出电流7A,芯片内置软启动,输入过压/欠压保护,输出过压/欠压保护,输出过流/短路保护,DP/DM/CC过压保护,芯片过温保护和外接NTC热敏电阻保护,以及限功率保护。芯片采用QFN4*4-32封装。
智融科技 SW3566 资料信息。
充电头网通过拆解了解到,智融SW3566被安克大量采用,还在安克150W四口氮化镓快充充电器、安克250W 4C2A氮化镓桌面充电器、安克140W 3C1A氮化镓充电器、安克65W 2C1A氮化镓充电器等产品上采用。
搭配使用的同步降压开关管来自威兆半导体,型号VS3618BE,NMOS,耐压30V,导阻为5.2mΩ,采用PDFN3333封装。
威兆半导体 VS3618BE 详细资料。
充电头网通过拆解了解到,采用威兆VS3618BE的产品还有努比亚20W PD快充充电器、小米11原装55W氮化镓充电器、航嘉55W USB PD快充充电器、小米33W PD快充、小米手机原装30W快充、vivo 80W 1A1C双口闪充车载充电器等,威兆MOS的产品性能也获得众多知名品牌认可。
磁环降压电感外套热缩管绝缘。
VBUS开关管来自威兆半导体,型号VS3618BE,与同步降压开关管相同。
另一路降压协议芯片同样采用智融科技SW3566S。
智融科技 SW3566功能框图 。
两颗威兆VS3618BE用于同步降压。
磁环电感外套热缩管绝缘。
VBUS开关管来自威兆半导体,型号VS3618BE。
输出滤波电容来自永铭,为NPX固态电容,规格为220μF25V。
用于USB-A口的同步降压芯片来自德州仪器,丝印T56837,型号为TPS56837,是一颗28V输入电压,8A输出的同步降压转换器,芯片内部集成20.4/9.5mΩ开关管,支持0.6-13V输出电压范围,具备Eco-mode,可提高轻载效率,采用QFN-10封装。
3.3μH合金降压电感特写。
用于USB-A口的自动识别芯片丝印3002G。
用于USB-A接口输出控制的VBUS开关管来自长晶科技,型号CJAB55P03A,PMOS,耐压-30V,导阻6.5mΩ,采用PDFNWB3.3*3.3-8L封装。
用于驱动屏幕显示的MCU来自东软载波,型号ES32VF2264LQ,采用E902内核,主频为72MHz,内置256KB FLASH和32KB SRAM,采用LQFP48封装。
存储器来自恒烁,型号ZB25VQ64CTHG,容量为8MB,采用SOP8封装。
液晶屏幕通过排线连接。
为MCU供电的同步降压芯片来自拓尔微,丝印TY1H,采用SOT23封装。
用于检测输出电流的取样电阻特写。
用于检测输出电流的放大器来自思瑞浦,丝印9A2,型号TP199A2,支持36V输入电压,采用SC70封装。
用于控制扩展模块的开关管来自威兆半导体,型号VS3508AP,PMOS,耐压-30V,导阻8.8mΩ,采用PDFN5*6封装。
威兆半导体 VS3508AP 资料信息。
液晶屏幕通过排线连接。
扩展坞模块左侧焊接USB-C接口和USB-A接口,下方为3.5mm音频接口。右侧焊接有线网络接口,HDMI接口和USB-C接口。上方设有网络桥接芯片,网络变压器。下方设有视频转换芯片和集线器芯片,底部焊接USB2.0集线器芯片和同步升降压电路。
背面焊接连接插座和同步升降压控制器。
USB-C接口保护器来自德州仪器,丝印8S30,型号为TPD8S300,提供4通道VBUS短路过电压保护功能和8通道ESD保护,采用WQFN20封装。
威锋电子VL171用于USB-C线缆正反面切换和DP交替模式,采用QFN28封装。
视频转换芯片来自新突思,型号VMM6200BYFB1,用于双HDMI接口输出。
芯片外置24.000MHz时钟晶振特写。
存储器来自兆易创新,型号GD25Q16ETJG,容量为2MB,采用SOP8封装。
USB集线器芯片来自威锋电子,型号VL822-Q8,内部集成上行端口和两个下行端口复用器,适用于两个USB-A与两个USB-C接口扩展应用,支持 10Gbps速率,采用QFN 88封装。
芯片外置25.000MHz时钟晶振特写。
网卡芯片来自瑞昱半导体,型号RTL8153E,支持千兆传输速率,采用QFN40封装。
芯片外置25.000MHz时钟晶振特写。
网络变压器来自天富电子,型号TFS5009B,采用SOP24封装。
同步降压芯片来自钰泰半导体,丝印SE,型号为ETA3417,是一颗2.5A连续输出电流,3A峰值电流的同步降压转换器,支持7V输入电压,开关频率为3MHz,具备短路和过热保护,采用SOT23-5封装。
钰泰半导体 ETA3417 资料信息。
1μH合金电感特写,共计三路降压电路对应不同电压输出。
用于为USB接口供电的降压转换器丝印AVIGKN。
1.5μH降压电感特写。
输出滤波电容来自柏瑞凯,为VL系列固态电容,规格为220μF6.3V。
USB-C接口控制器来自威锋电子,型号VP225,内部集成VCONN电源开关,并用于VBUS控制,采用DFN10封装。
过流保护芯片来自钰泰半导体,丝印HM,型号ETA6027,是一颗保护电流可编程的负载开关,芯片支持6V输入电压,具备6.1V过压保护,支持75mA-2.2A电流限制,具备快速过电流保护,具备反向电流阻断,具备过热关断和欠压保护,采用SOT23-6封装。
钰泰半导体 ETA6027 资料信息。
另一个USB-C接口也采用威锋电子VP225控制器。
另一个USB-C接口采用钰泰半导体ETA6027过流保护芯片。
集线器芯片采用创惟GL852G,是一款4口USB2.0集线器芯片,采用SSOP28封装。
芯片外置12.000MHz时钟晶振特写。
对应HDMI接口过流保护芯片采用钰泰半导体ETA6027。
另一个HDMI接口过流保护芯片相同。
用于USB-C接口的同步升降压控制器来自南芯科技,型号SC8815A,是一颗高效双向同步升降压控制器,支持1-6节电池充电,支持36V工作电压。芯片支持完整的锂电池充电管理,其中电池充电电流和电压,反向放电输出电压,输入输出电流限制参数均可由I2C总线控制。
SC8815A内置10位ADC,具备充电状态指示,支持自动适配器插入和负载插入检测,具备欠压保护、过压保护和过流保护,并且支持短路保护和过热关断保护。芯片采用QFN32封装,适用于PD快充移动电源,USB-C集线器,工业电源应用。
南芯科技 SC8815A 资料信息。
输入端滤波电容来自永铭,为VPX系列固态电容,规格为100μF25V。
同步升降压开关管来自长晶科技,型号CJAB35N03S,NMOS,耐压30V,导阻5.2mΩ,采用PDFNWB3.3*3.3-8L封装。
另外两颗同步升降压开关管型号相同。
4.7μH合金电感特写。
输出端滤波电容来自永铭,规格为100μF25V。
两颗VBUS开关管来自万国半导体,型号AONR21357,PMOS,耐压-30V,导阻6.3mΩ,采用DFN3*3EP封装。
万国半导体 AONR21357 资料信息。
USB-C接口控制器来自威锋电子,型号VL103R-Q4,是一颗DP交替模式和PD3.0控制器,采用QFN48封装。
USB音频芯片来自昆腾微,型号KT02F20,是一颗单芯片USB音频编解码器,采用QFN36封装。
最后是扩展坞背面的USB-A接口小板,正面焊接三个USB-A接口和电源指示灯。
背面焊接连接器和集线器芯片。
USB集线器芯片来自创惟,型号GL850G,是一颗四接口的USB2.0 HUB芯片,采用SSOP28封装。
芯片外置12.000MHz时钟晶振特写。
过流保护芯片采用钰泰半导体ETA6027。
全部拆解一览,来张全家福。
充电头网拆解总结
最后附上安克160W桌面充电扩展坞的核心器件清单,方便大家查阅。
安克这款桌面扩展坞具备14个接口,内部设有氮化镓电源,总输出功率为160W,支持为连接的笔记本电脑进行100W快充。笔记本电脑可通过USB-C接口连接扩展坞,进行外接屏幕扩展,连接外设和存储设备,满足主流扩展需求。并且还可以为其他的笔记本电脑或者手机进行充电,通过液晶屏幕了解充电情况。
充电头网通过拆解了解到,安克这款扩展坞内部由电源模块和扩展坞模块组成,电源模块包裹金属外壳,内部填充导热胶加强散热。电源模块采用芯源半导体HR1211二合一控制器,搭配使用MP6924A同步整流控制器,功率器件使用英诺赛科INN700DA140C氮化镓开关管,泰科天润G3S6506C碳化硅二极管和士兰微电子STS65R190开关管。
扩展坞模块使用威锋电子VL171用于USB-C接口复用,使用VL822-Q8用于USB-C接口扩展。使用新突思VMM6200用于HDMI接口转换,并使用南芯科技SC8815A用于USB-C接口电压转换,创惟科技GL850和GL852用于USB接口扩展。扩展坞内部PCBA模块均使用金属壳屏蔽,内部打胶加强散热,提升长时间运行的稳定性。
来源:充电头网