【哔哥哔特导读】快充技术的发展让电量焦虑成为过去式，多协议适配器让用户出门只需携带一个充电器。本次Big-Bit拆解为大家呈现一款知名品牌的65W多协议快充适配器，深入剖析其元器件选型和内部电路设计。
“电量焦虑”几乎成了当下每个人都需要面对的问题。无论是长时间使用手机，还是外出办公时依赖笔记本电脑，我们总会面临电池电量不足的尴尬。
然而，受限于设备本身的体积和当下电池技术的瓶颈，电池容量无法显著突破，快速“补电”成为了眼下解决电量焦虑的最切实可行的解决办法。
也正因为如此，快充技术近年来得到了迅猛发展。从最初的5W慢充，到18W、30W，再到如今的65W甚至更高功率，电源适配器的技术不断突破。
本次Big-Bit拆解将为大家带来一款某知名品牌推出的一款65W快充电源适配器。这款产品不仅支持多协议，兼容手机和笔记本电脑，更以其小巧的设计和强大的性能备受关注。
为了揭开它的技术奥秘，我们对这款电源适配器进行了详细拆解，深入研究其内部元器件的选用和电路设计方案，看看它是如何实现快速、高效充电的。
某知名品牌电源适配器介绍
电源适配器外壳材料采用耐高温阻燃PC塑料。
电源适配器上有凹槽设计，方便插拔;尾部自带输出线，并且在线材和电源适配器连接处做了抗弯折设计。
USB-C输出端同样做了抗弯折设计，且印有3.3A字样，表示线材最高可通过3.3A电流。
电源适配器背面65W标识以及手机、电脑适配标识。
某知名品牌65W电源适配器基本信息：
输入：100-240V~50/60Hz，1.8A
输出：5V2A、9V2A、12V2A、15V3A、20V3.25A
某知名品牌电源适配器拆解
将电源适配器电路板从外壳中取出，可以看到其电路模块。
电源适配器电路板正面覆盖了一块金属散热板，同时用胶带做绝缘保护。
电源适配器电路板背面同样有一块金属散热板。
在初级开关管部位有一块独立的金属散热板辅助其散热。
将电源适配器背面散热板揭开，可以看到相关元器件上有打胶处理，也是辅助相关元器件散热用。电源适配器一般发热比较严重，且发热也将影响到充电的效率，因此在散热方面需要做的比较好。
将胶处理干净后可以看到相关元器件。
在电源适配器电路板正面可以看到初级开关管、变压器、共模电感、保险丝、压敏电阻、电容等相关元器件。
在电源适配器电路板背面可以看到整流桥、开关电源IC、光耦、充电协议芯片、整流开关管、VBUS开关管等相关元器件。
输入保护和滤波整流电路
规格为3.15A，250V的保险丝，起过流保护作用。
压敏电阻和热敏电阻，防雷击和浪涌。
两颗共模电感和一颗电容，用来抗EMI干扰。
两颗整流桥来自MCC(美微科)，型号为TBS30M，规格为1000V 3A。
整流桥用来将输入的交流电整流为直流电。
四颗规格为27μF，400V的高压电容来自CapXon，用来滤波。
反激电路初级侧
初级开关管
该电源适配器的初级开关管来自上海贝岭，型号为BLS65R380，封装形式为TO-220。
BLS65R380是N沟道增强型MOSFET，采用先进的超级结技术制成，可降低传导损耗，提高开关性能。该MOSFET适用于SMPS、高速开关和通用应用。
其主要规格参数为：
VDs=700V
ID=11A
Rdson=0.33Ω
dv/dt=15V/ns
RJC=1.25℃/W
其具有快速开关、100% 雪崩测试、改进的dv/dt 能力等特点。
初级开关管主要配合开关电源IC进行直流斩波。
开关电源IC
开关电源IC来自芯朋微，型号为PN8212W，封装形式为SOP-7。
PN8212内部集成了电流模式控制器和高压启动模块，专用于高性能的快速充电开关电源。
PN8212根据输入电压、输出电压和负载自适应切换QR-Lock Mode、PFM和BM工作模式，多模式调制技术和特殊器件低功耗结构技术实现了全负载范围内的高效率和低待机功耗，同时避免了高压输入时开关变换器进入CCM模式工作，降低次级整流管的电压应力。
开关电源IC在该电源适配器电路中主要用于通过PWM信号控制初级开关管的通断时间，从而稳定输出电压和电流。
变压器特写。
光耦
光耦来自光宝，型号为LVT-1008，封装形式为SOP-4。 光耦在该适配器电路中主要用于给开关电源IC提供电压反馈。
光耦在该电源适配器电路中主要用于给开关电源IC提供电压反馈。
反激电路次级侧
同步整流开关管
同步整流开关管来自上海贝岭，型号为P12N10GL，封装形式为SOP-8。
BLP12N10GL是N沟道增强型功率MOSFET，采用先进的双沟槽技术，可降低传导损耗并提高开关性能。此器件适用于同步整流器和高速开关应用。
其主要参数：
VDS=100V
ID=12A
Rdson=10mΩ。
其主要特点如下：
- 低导通电阻·
- 低栅极电荷·
- 低反向传输电容·
- 高雪崩坚固性·
- RoHS产品
同步整流开关管主要用来将通过变压器降压后的交流电整流为直流电。
同步整流IC
丝印为61Cq2的同步整流IC，主要用来控制同步整流管完成次级侧同步整流工作。
协议输出电路
充电协议芯片
协议芯片来自南芯，型号为SC2151A，封装形式为QFN-16。
SC2151A是一款集成CC/CV环路控制，内置环路补偿的Type-C/ PD和DPDM快充控制器， 它符合最新的Type-C和PD 3.0协议标准，并且支持DPDM接口的专有高压快速充电协议。
SC2151A支持多种保护机制，包括过压保护、欠压保护、过流保护、短路保护、过温保护、DP/DM引脚过压保护、VCONN过压保护、VCONN过流保护、VCONN短路保护等，有效保证了系统的稳定可靠运行。SC2151A采用16-pin QFN封装。
协议芯片主要用于根据不同协议调节输出功率。
输出VBUS开关管
输出VBUS开关管来自平伟实业，型号为D40N03HL，封装形式为DFN3*3。
D40N03HL是一颗N沟道功率MOSFET，其Vds=30V;ID=40A;Rdson=4.7mΩ。
主要配合协议芯片实现输出电压转换。
规格为680μF，25V的输出滤波电容，来自Acon。
规格为470μF，25V的输出滤波固态电容。
以上为本次电源适配器拆解的全过程，最后放一张全家福。
Big-Bit拆解总结
通过此次拆解我们发现该知名品牌65W电源适配器的电路设计方案用到的是SSR反激电路+协议输出电路组成。
其中主要的元器件有初级开关管，开关电源IC、变压器、光耦、同步整流IC、同步整流开关管、协议芯片和VBUS开关管，其大致电路图如下：
▲SSR反激电路+协议组合电路 图源：上海贝岭
目前SSR反激电路+协议组合的设计方案已经成为当前市面上电源适配器的主流设计方案。该方案能做到18-120W左右的功率范围，并且通过协议芯片可以适配不同设备的充电协议，调整输出功率。这也使得该电源适配器方案能适配手机、笔记本等多设备、多协议充电。
▲SSR反激电路方案电路 图源：上海贝岭
并且，相较于此前主流的SSR反激电路方案，增加了同步整流电路，使用同步整流MOS替代二极管进行次级侧整流，大大减少了整流损耗。同时，增加的VBUS开关管也能在输出端进行保护和调节，安全系数更高。
可以看到随着电源适配器的设计方案的迭代，使用到的MOS管也随之增多;并且随着电源适配器功率的不断增加，对于MOS管的性能需求也在提高。
以该知名品牌电源适配器所使用的SSR反激电路+协议组合电路设计方案举例，其对于初级开关管的需求有：高击穿电压、低内阻、低开关损耗、低热阻、低di/dt和dv/dt等;对于同步整流MOS和VBUS开关管的需求有：高击穿电压、低内阻、低热阻、高雪崩耐量、短路电流能力强等。
此次拆解的知名品牌的65W电源适配器中所使用到的来自上海贝岭的初级开关管和同步整流开关管对于上述需求都能较好的满足。
在功率器件领域，上海贝岭有着深厚的技术积累和卓越的市场表现，其目前主要的功率器件产品包括IGBT、Trench MOS、SGT、HV SJMOS、HV VDMOS和第三代半导体MOSFET等多个门类。
在电源适配器产品应用中，对于初级开关管，上海贝岭还提供以下符合需求的产品选型：
在同步整流开关管和VBUS开关管方面，上海贝岭还有以下产品可供选择：
此外，在初级侧开关电源IC方面，得益于上海贝岭将功率器件和IC的整合，其还有着集成度更高的ME8138: 高性能电流模式 GaN驱动控制器、ME8128: 高性能离线QR GaN反激变换器等元器件选型。
这两款IC内部都合封有650V氮化镓，集成度更高，在布板方面能节省更多的空间，GaN功率器件的应用也能使得整个电路设计方案中发热量更小。
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