擴展塢拆解報告：貝爾金11合1專業(yè)版GaN擴展塢

充電頭網(wǎng)拿到了一款貝爾金擴展塢，這款擴展塢為11合1設計，通過USB-C接口連接筆記本電腦，可為電腦提供96W的充電功率。擴展塢具備USB-C視頻輸出接口，兩個HDMI視頻接口，千兆網(wǎng)絡接口和電源接口。正面設有USB-A接口、兩個USB-C接口、其中三個USB接口標注了連接速率。

擴展塢正面還設有3.5mm音頻接口，SD卡槽和TF卡槽，滿足筆記本電腦連接多個外設的擴展需求。不同于常規(guī)的擴展塢，貝爾金這款擴展塢內(nèi)置146W氮化鎵電源，無需額外連接適配器，能夠同時為手機和電腦充電，使用起來更加干凈整潔。下面就帶來貝爾金這款11合1擴展塢的拆解，一起看看內(nèi)部的設計和用料。

貝爾金11合1專業(yè)版GaN擴展塢外觀

貝爾金擴展塢采用銀色塑料外殼，在側(cè)面設有橡膠墊，支持臥置或立置使用。擴展塢正面設有USB-A接口和兩個USB-C口、3.5mm耳機接口、右側(cè)設有SD和TF卡槽，右上角印有belkin標志。擴展塢背面設有USB-C接口、HDMI接口、有線網(wǎng)絡接口和電源接口。左側(cè)的USB-C接口用于連接電腦，可提供96W充電功率，右側(cè)的USB-C接口用于連接顯示器，可提供15W充電功率。兩個HDMI接口支持4K輸出。有線網(wǎng)絡接口和電源接口特寫。擴展塢側(cè)面為光面設計，沒有裝飾元素。擴展塢底部設有橡膠防滑膠墊。擴展塢機身頂部設有電源開關。底部防滑膠墊標注產(chǎn)品信息。

USB-C 11-in-1 Pro GaN Dock 146W電源適配器

型號：INC020

輸入：100-240V~ ，2.5A，50-60Hz

輸出：USB-C1：5V3A 15W、9V3A 27W、15V3A 45W、20V4.8A 96W

USB-C2：5V3A 15W

USB-C3：5V1.5A 7.5W

USB-C4：5V3A 15W、9V2.22A 20W、12V1.67A 20W

USB-A：5V1.5A 7.5W

使用游標卡尺測得擴展塢長度約為133.5mm。擴展塢深度約為91mm。擴展塢高度約為55mm。擴展塢拿在手上的大小直觀感受。測得擴展塢重量約為943.6g。接通電源，亮起琥珀色指示燈。使用KM003C測得10Gbps USB-C接口不支持快充協(xié)議。另一個5Gbps USB-C接口支持PD3.0充電協(xié)議。PDO報文顯示USB-C接口具備5V3A、9V2.22A和12V1.67A三組固定電壓檔位。背面的USB-C接口支持PD3.0充電協(xié)議。PDO報文顯示USB-C接口具備5V3A、9V3A、15V3A、20V4.8A四組固定電壓檔位。另一個USB-C接口支持PD2.0充電協(xié)議。PDO報文顯示USB-C接口支持5V3A電壓檔位。

貝爾金11合1專業(yè)版GaN擴展塢拆解

看完了貝爾金這款擴展塢的外觀展示，下面就進行拆解，一起看看內(nèi)部的設計和用料。首先撕下底部的防滑腳墊。殼體上設有螺絲用于固定內(nèi)部機芯。接下來拆下卡扣固定的側(cè)面蓋子，內(nèi)部填充藍色導熱凝膠。清理掉導熱凝膠，蓋板通過螺絲固定。電源按鍵和電源指示燈特寫。拆下內(nèi)層殼體，能夠觀察到內(nèi)部PCBA模塊。殼體內(nèi)部填充藍色導熱凝膠。清理掉導熱凝膠，在殼體內(nèi)部設有黃銅散熱片。從外殼中取出機芯，外殼與機芯的空隙內(nèi)部填充藍色導熱凝膠。機芯表面填充導熱凝膠。另一側(cè)PCBA模塊覆蓋黃銅散熱片。擴展塢機芯側(cè)面一覽，左右分成兩個部分，左側(cè)為擴展塢模塊，右側(cè)為電源模塊。電源模塊覆蓋黃銅散熱片。擴展塢模塊也覆蓋黃銅散熱片。測得擴展塢機芯長度約為125mm。擴展塢機芯厚度約為86.9mm。擴展塢機芯高度約為46.2mm。黃銅散熱片與PCBA模塊通過螺絲固定。電源模塊也通過螺絲固定。擰下固定螺絲，拆下擴展塢模塊。擴展塢模塊通過連接器連接指示燈和按鍵小板。擴展塢模塊完全通過黃銅片包裹，起到散熱和屏蔽作用。指示燈和按鍵小板通過連接器連接。貼片按鍵和指示燈特寫。電源PCBA模塊通過螺絲固定。從殼體里面取出電源模塊。電源模塊也覆蓋黃銅散熱片，并涂有藍色導熱凝膠。電源輸入插座通過導線焊接連接。電源模塊正反面覆蓋黃銅散熱片，并填充藍色導熱凝膠。另一面也同樣填充藍色導熱凝膠。黃銅散熱片之間通過卡扣固定。測得電源模塊長度約為117.4mm。電源模塊寬度約為84.5mm。電源模塊厚度約為31.6mm。黃銅散熱片通過焊接固定。拆下黃銅散熱片，在散熱片與絕緣麥拉片之間涂有藍色導熱凝膠。另一面黃銅散熱片與麥拉片之間也涂有導熱凝膠。拆下PCBA模塊包裹的絕緣麥拉片。PCBA模塊正面元件之間涂有大量藍色導熱凝膠。PCBA模塊背面也涂有藍色導熱凝膠。清理掉導熱凝膠，PCBA模塊正面一覽，左上角設有電源插座，保險絲，共模電感，安規(guī)X2電容，下方整流橋設有散熱片，下方設有濾波電容，濾波電感和PFC升壓電感。散熱片上方設有高壓濾波電容。右側(cè)設有三路反激開關電源，上方變壓器用于96W PD快充輸出，中間為5V輸出，下方小變壓器為20W PD快充輸出。對應三路輸出設有六顆固態(tài)電容用于輸出濾波。PCBA模塊背面一覽，左側(cè)設有PFC控制器，PFC開關管，PFC整流管，反激控制器，初級開關管，同步整流管和協(xié)議芯片，初級電源芯片和同步整流芯片，并設有協(xié)議芯片和貼片Y電容。輸入端保險絲規(guī)格為5A 250V。NTC熱敏電阻外套熱縮管絕緣。共模電感采用漆包線和絕緣線繞制。安規(guī)X2電容來自WQC威慶電子，規(guī)格為0.68μF。第二級共模電感采用漆包線繞制，外套熱縮管絕緣。拆下整流器散熱片和兩顆薄膜濾波電容。整流橋型號GBU1508，規(guī)格為15A 800V，采用GBU封裝。兩顆薄膜電容規(guī)格為0.68μF450V。濾波電感采用磁環(huán)繞制。PFC控制器來自芯朋微，型號PN8280，是一款臨界導通模式的PFC控制器，芯片支持11-55V寬供電范圍，芯片內(nèi)部集成軟啟動和軟停止，采用恒定導通時間控制，支持最高頻率限制，支持輸出電壓前饋補償，具備輸出過壓保護，反饋引腳開路短路保護，過熱保護，過電流保護，BNI/BNO，支持90-500W功率范圍，采用SOP8封裝。芯朋微 PN8280 資料信息。PFC開關管來自英諾賽科，型號INN700D140C，是一顆耐壓700V的增強型氮化鎵開關管，導阻140mΩ，具備開爾文源極，采用DFN8*8封裝。英諾賽科氮化鎵開關管具有極低的柵極電荷和輸出電荷，符合JEDEC標準的工業(yè)應用要求，內(nèi)置ESD保護，符合RoHS、無鉛、歐盟REACH法規(guī)。適用于圖騰柱PFC，快充電源，高功率密度以及高能效開關電源應用。英諾賽科 INN700D140C 資料信息。充電頭網(wǎng)拆解了解到，英諾賽科氮化鎵芯片目前已被三星，OPPO，VIVO，聯(lián)想，雅迪，LG，華碩，安克，努比亞，倍思，綠聯(lián)，閃極等多家知名品牌和廠商所采用，出貨量突破6億顆。PFC升壓電感嚴密包裹膠帶絕緣。PFC整流管來自BASiC基本半導體，型號B1D08065E，為碳化硅二極管，規(guī)格為650V 8A，采用TO252-2封裝。S8M二極管用于PFC電路旁路。高壓濾波電容來自AiSHi艾華，為HS系列115℃耐熱電容。高壓濾波電容規(guī)格為420V82μF。兩顆濾波電容分別為420V33μF和420V68μF，總濾波電容容量為183μF。反激控制器來自芯朋微，型號PN8213，是一顆高頻準諧振開關電源控制器，芯片集成高壓啟動，支持多模式控制，實現(xiàn)了全負載范圍的高效率和低待機功耗表現(xiàn)。芯片內(nèi)置頻率調(diào)制技術和Soft-Driver技術，提升系統(tǒng)的EMI性能，并且還內(nèi)置了線電壓補償模塊，提高了全輸入電壓范圍的帶載能力一致性。PN8213還內(nèi)置了全面的保護功能，包括逐周期過流保護、輸入電壓保護、輸出過壓保護、雙重過熱保護、次級整流管短路保護以及過載保護等保護功能。芯片采用SSOP10封裝，支持PD快充和適配器使用。芯朋微 PN8213 資料信息。充電頭網(wǎng)拆解了解到，芯朋微PN8213此前還被品勝65W 2C1A氮化鎵快充充電器、綠聯(lián)65W 2C1A氮化鎵充電器等產(chǎn)品采用，其它快充芯片還進入華為、榮耀等多家知名品牌供應鏈，芯片性能質(zhì)量獲客戶一致認可。開關管來自英諾賽科，型號INN700D140C，與PFC開關管型號相同。變壓器嚴密纏繞膠帶絕緣。光耦來自CT MICRO兆龍，型號CT1019，兩顆分別用于輸出電壓反饋調(diào)節(jié)與PFC控制。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，非常適合應用于氮化鎵快充這類高密度電源產(chǎn)品中。料號為TMY1102M。同步整流控制器采用芯朋微PN8601，這是一款主要用于在高性能AC/DC反激系統(tǒng)中，驅(qū)動次級同步整流MOS管以提升轉(zhuǎn)換效率，適用于CCM、DCM和QR多種工作模式，使系統(tǒng)效率可以滿足6級能效標準。當輸出電壓小于8.4V時，內(nèi)置的高壓模塊可以產(chǎn)生支持系統(tǒng)工作的自供電電壓，所以當輸出電壓從20V到3.3V變化時，PN8601仍然可以正常工作。PN8601還集成了極為全面的輔助功能，包含欠壓保護、防誤關斷、防誤開啟功能、輕載模式，采用SOT23-6L封裝。芯朋微 PN8601 資料信息。同步整流管來自AOS萬國半導體，型號AONS62922，NMOS，耐壓120V，導阻5.8mΩ，采用DFN5*6封裝，使用兩顆并聯(lián)。萬國半導體 AONS62922 資料信息。兩顆濾波固態(tài)電容規(guī)格為820μF25V。協(xié)議芯片絲印CY2333。VBUS開關管來自AOS萬國半導體，型號AON7544，NMOS，耐壓30V，導阻4.1mΩ，采用DFN3*3EP封裝。萬國半導體 AON7544 資料信息。另一顆反激控制器采用芯朋微PN8213，兩顆型號相同。氮化鎵功率芯片來自納微半導體，型號NV6113，芯片內(nèi)部集成650V耐壓，300mΩ導阻增強型氮化鎵開關管，集成邏輯控制電路和驅(qū)動器，支持2MHz開關頻率，采用QFN5*6封裝。納微半導體 NV6113 資料信息。變壓器嚴密纏繞膠帶絕緣。光耦來自CT MICRO兆龍，型號CT1019，用于輸出電壓反饋。貼片Y電容來自四川特銳祥科技股份有限公司，料號為TMY1471K。同步整流控制器采用芯朋微PN8601。同步整流管來自Techcode泰德，型號TDM21016A。兩顆濾波電容規(guī)格分別為2200μF6.3V和1500μF6.3V。用于20W輸出的電源芯片來自芯朋微，型號PN8161，芯片內(nèi)部集成準諧振工作模式的電流模式控制器和高壓開關管，專用于高性能，外圍元器件精簡的開關電源應用。芯片具備輸出過壓保護、逐周期過流保護、過載保護、過熱保護、輸入欠壓等保護功能，采用SOP8封裝。芯朋微 PN8161 資料信息。充電頭網(wǎng)拆解了解到，芯朋微PN8161此前還被樂用時代迷你22.5W快充充電器、酷態(tài)科迷你20W快充充電器等產(chǎn)品采用，其它快充芯片還進入華為、榮耀等多家知名品牌供應鏈，芯片性能質(zhì)量獲客戶一致認可。變壓器嚴密纏繞膠帶絕緣。光耦來自CT MICRO兆龍，型號CT1019，用于輸出電壓反饋調(diào)節(jié)。貼片Y電容來自四川特銳祥科技股份有限公司，料號為TMY1471K。同步整流芯片來自芯朋微，型號PN8307P，芯片內(nèi)部集成同步整流控制器和90V 8mΩ同步整流管，用于取代肖特基二極管，提高轉(zhuǎn)換效率。PN8307P支持3.3-20V寬工作電壓范圍，支持DCM和QR工作模式，具備自適應死區(qū)時間控制和欠壓保護，采用SOP8封裝。芯朋微 PN8307P 資料信息。兩顆輸出濾波電容規(guī)格為470μF16V。協(xié)議芯片絲印CY2333。VBUS開關管絲印80303。貼片Y電容來自四川特銳祥科技股份有限公司，料號為TMY1471K。擴展塢模塊包裹黃銅片屏蔽散熱。另一面也使用黃銅片包裹。擴展塢模塊側(cè)面黃銅片通過卡扣固定。另一側(cè)也通過卡扣固定。使用游標卡尺測得擴展塢模塊長度約為120.4mm。擴展塢模塊寬度約為87.3mm。擴展塢模塊厚度約為19.4mm。PCBA模塊發(fā)熱元件粘貼導熱墊加強散熱。另一面發(fā)熱元件也粘貼導熱墊散熱。擴展塢PCBA模塊正面一覽，左側(cè)設有供電排針，PD控制器，USB集線器芯片，視頻轉(zhuǎn)換芯片，讀卡器芯片以及對應的接口。背面焊接網(wǎng)卡芯片和USB音頻芯片。VLI威鋒電子VL171用于USB-C線纜正反面切換和DP交替模式，采用QFN28封裝。DP信號輸入到REALTEK瑞昱半導體RTD2145視頻轉(zhuǎn)換芯片，用于兩個HDMI接口輸出。27.000MHZ時鐘晶振特寫。存儲器來自UCUNDATA優(yōu)存科技，型號UC25HQ16，容量為2MB，采用SOP8封裝。Parade普瑞科技PS8802用于USB-C接口的USB數(shù)據(jù)和DP信號輸出切換，采用QFN52封裝。用于USB-C接口過流保護芯片絲印S3160，采用SOT23封裝。USB集線器芯片來自VLI威鋒電子，型號VL822-Q7，適用于四個USB-A接口應用，支持 10Gbps速率，采用QFN-76封裝。芯片外置25.000MHZ時鐘晶振特寫。存儲器來自UCUNDATA優(yōu)存科技，型號UC25HQ40，容量為512KB，采用TSSOP8封裝。用于USB-C接口正反插的切換開關來自VLI威鋒電子，型號VL162，支持10Gbps傳輸速率，采用QFN28封裝。USB集線器芯片來自VLI威鋒電子，型號VL817S-Q7，是一顆5G速率的集線器芯片，用于USB接口擴展，采用QFN76封裝。芯片外置25.000MHZ時鐘晶振特寫。存儲器來自UCUNDATA優(yōu)存科技，型號UC25HQ40，容量為512KB，采用TSSOP8封裝。用于USB-C接口正反插的切換開關來自GrandMicro有容微，絲印A34，型號ASW3410，采用QFN18L封裝。用于USB-C接口過流保護芯片絲印S3160，采用SOT23封裝。用于USB-A接口的過流保護芯片型號相同。讀卡器芯片來自REALTEK瑞昱半導體，型號RTS5306，采用QFN48封裝。12.000MHZ時鐘晶振特寫。USB-C接口控制器來自VLI威鋒電子，型號VL105-Q6，用于USB-C接口和DP交替模式控制，采用QFN60封裝。網(wǎng)卡芯片來自REALTEK瑞昱半導體，型號RTL8153E，支持千兆傳輸速率，采用QFN40封裝。25.000MHZ時鐘晶振特寫。存儲器絲印25Q16ESTIG。網(wǎng)絡變壓器來自Mentech銘普光磁，型號G2401CG，支持千兆傳輸速率。擴展塢音頻芯片來自KTMicro昆騰微，型號KT0200，芯片內(nèi)置USB控制器，集成DSP，麥克風放大器，耳機放大器，采用QFN40封裝。濾波固態(tài)電容來自永銘，為VPX系列貼片固態(tài)電容，規(guī)格為100μF6.3V。另一顆濾波電容規(guī)格相同。同步降壓芯片來自SILERGY矽力杰，絲印qH，型號SY8089A1，是一顆內(nèi)置開關管的同步降壓轉(zhuǎn)換器，芯片輸出電流2A，開關頻率1.5MHz，支持100%占空比，采用SOT23-5封裝。2.2μH降壓電感特寫。MOS管來自allepic禾納，型號AET3122CP，PMOS，耐壓-30V，導阻8.5mΩ，采用PDFN3030封裝。同步降壓轉(zhuǎn)換器來自杰華特，絲印JWM3，型號為JW5250A，是一顆6V輸入電壓，輸出電流1A的同步降壓轉(zhuǎn)換器，芯片內(nèi)部集成開關管，工作頻率為1.5MHz，靜態(tài)電流40μA，具備輸入欠壓閉鎖，短路保護和過熱保護，采用SOT23-6封裝，共設有五顆用于降壓轉(zhuǎn)換為各個芯片供電。杰華特 JW5250A 資料信息。用于USB接口的過流保護芯片來自杰華特，絲印JWCR，型號為JW7111S，是一顆單通道過流保護開關，支持2.7-5.5V工作電壓，用于USB和熱拔插應用。芯片具備高精度電流限制，具備反向電流阻斷功能，具備使能控制和過電流輸出，提供SOT23和DFN2*2-6封裝。杰華特JW7111S資料信息。用于USB接口的過流保護芯片來自杰華特，絲印JWLZ，型號為JW7115S-2，過流保護為2.2A固定，設有三顆用于接口過流保護。USB-C母座為立式設計，過孔焊接固定。HDMI母座同樣為立式設計，過孔焊接固定。有線網(wǎng)口采用過孔焊接固定，并設有連接指示燈。USB-A母座采用屏蔽外殼，藍色膠芯，過孔焊接固定。兩個USB-C母座采用過孔焊接固定。3.5mm音頻插座過孔焊接固定。SD卡槽貼片焊接。TF卡槽貼片焊接。全部拆解一覽，來張全家福。

充電頭網(wǎng)拆解總結(jié)

最后附上貝爾金11合1專業(yè)版GaN擴展塢的核心器件清單，方便大家查閱。貝爾金這款擴展塢為11合1設計，內(nèi)部設有氮化鎵電源，可以為連接的筆記本電腦提供96W的充電功率。擴展塢具備USB-C視頻輸出接口、HDMI顯示接口、千兆網(wǎng)絡接口、USB-A接口、USB-C接口、3.5mm音頻接口以及SD和TF卡槽，滿足主流擴展需求。擴展塢還支持20W PD快充，能夠為手機進行快速充電。充電頭網(wǎng)通過拆解了解到，貝爾金這款擴展塢內(nèi)部由電源模塊和擴展塢模塊組成，模塊包裹黃銅片進行屏蔽和散熱，并通過內(nèi)部框架絕緣固定，模塊之間通過排針連接。電源模塊采用PFC+反激架構，使用芯朋微PN8280 PFC控制器搭配兩路PN8213反激控制器和兩路PN8601同步整流控制器。內(nèi)部使用英諾賽科氮化鎵開關管和納微氮化鎵功率芯片，搭配使用基本半導體碳化硅二極管。

電源模塊內(nèi)部還使用芯朋微PN8161+PN8307P兩顆高集成芯片組成20W快充電源，共三路獨立的開關電源。擴展塢模塊使用威鋒電子切換芯片用于USB-C接口方向切換，并使用威鋒電子集線器芯片用于USB接口擴展，使用瑞昱半導體接口轉(zhuǎn)換芯片，讀卡器芯片和網(wǎng)卡芯片實現(xiàn)多個接口的擴展。對應發(fā)熱芯片均設有導熱墊加強散熱，電源芯片內(nèi)部填充導熱凝膠加強散熱，內(nèi)部做工與用料扎實可靠。