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EEPW首頁 > 電源與新能源 > 產品拆解 > 拆解報告:公牛140W 3C1A氮化鎵快充插座

拆解報告:公牛140W 3C1A氮化鎵快充插座

作者: 時間:2024-02-29 來源:充電頭網 收藏

前言

本文引用地址:http://www.beadyclass.cn/article/202402/455854.htm

新推出了一款具備140W PD3.1的延長線插座,這款延長線插座具備3C1A接口和兩個新國標五孔插孔,無需再攜帶單獨的充電器,即可為蘋果新款筆記本電腦及支持PD3.1的移動電源充電,還支持AC供電擴展,使用筆記本電腦時,連接顯示器供電更加方便。

這款延長線插座采用長條機身造型設計,磨砂撞色工藝,整體簡潔美觀。USB-C接口分別支持140W,100W功率輸出,并支持功率自動分配,滿足兩臺筆記本同時供電使用。下面充電頭網就帶來這款插座的拆解,看看內部的做工用料。

此前充電頭網還拆解過公牛67W 3C1A氮化鎵快充插座、公牛67W 3C1A山峰安全快充插座、公牛20W 2A1C快充飛碟插座、公牛65W 2A1C快充插線板、公牛2A1C 20W快充電源凈化插座等產品,歡迎查閱。

公牛140W氮化鎵快充插座開箱

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包裝盒延續公牛安全快充系列插座的灰色基調設計,正面印有公牛品牌、產品名稱、外觀圖、型號、功率以及GaN標識等。

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背面印有插座特色介紹、基本參數信息以及產品條形碼、防偽碼等。

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包裝盒上技術參數特寫,下面我們結合實物進行介紹。

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包裝盒內僅有公牛140W氮化鎵快充插座,產品機身套有防塵塑料袋。

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公牛140W氮化鎵快充插座同樣也是電源線加長條方柱機身樣式設計,插頭插腳套有塑料殼,線纜使用魔術扎帶捆扎。

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三腳插頭兩側“切了一刀”設計,形成凸出方便用戶插拔。

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頂面中心設計有BULL公牛品牌。

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機身長條方柱造型設計,小巧不占桌面空間。外殼采用PC防火材質,表面亮面磨砂撞色處理,腰身各面間過渡圓潤。

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機身頂面亮面區域設計有公牛品牌。

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兩側各設有一組3+2新國標組合插孔。

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AC插口內置安全門,防止異物單孔插入,保證用電安全。

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邊緣設有MAX 2500W字樣,表明產品最大承載功率。

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底部磨砂區域外殼上印有產品參數。

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產品參數特寫

型號:GNV-MC1142

額定電壓:250V~

最大電流:10A

最大功率:2500W

USB輸入:200-240V~ 50/60Hz 1.6A

USB單口輸出:

USB-C1:5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A、28V5A

USB-C2:5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A

USB-C3:5V3A、9V3A、12V2.5A

USB-A:5V3A、9V2A、10V2.25A

USB雙口輸出:

USB-C1+USB-C2:65W+65W

USB-C1/C2+USB-C3:100W+30W

USB-C1/C2+USB-A:100W+22.5W

USB-A+USB-C3:15W

USB三口輸出:

USB-C1+C2+USB-C3:65W +45W+30W

USB-C1+C2+USB-A:65W +45W+22.5W

USB-C1/C2+(USB-C3+USB-A):100W+15W

USB四口輸出:

USB-C1+USB-C2+(USB-C3+USB-A):65W+45W+15W

產品通過了CCC認證。

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輸出端依舊設有銀色裝飾板,配備3C1A四個USB接口以及指示燈。

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測得電源線長度約為140cm。

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插座機身長度為125.11mm。

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寬度為46.55mm。

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厚度為38.63mm。

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插座機身拿在手上的大小直觀感受。

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另外測得產品整體重量約為476g。

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不僅產品快充接口膠芯都是藍色,通電后指示燈也是亮藍光。

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使用ChargerLAB POWER-Z KM003C實測USB-C1端口支持QC3.0、PD3.1、DCP、Apple 2.4A充電協議。

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PDO報文顯示USB-C1口具備5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A、28V5A六組固定電壓檔位。

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測得USB-C2端口兼容協議和USB-C1口的完全一樣。

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PDO報文顯示也相同,實測是USB-C1和USB-C2口都支持140W快充,并且可盲插使用。

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測得USB-C3口支持FCP、SCP、PD3.0、DCP、Apple 2.4A充電協議。

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此外還具備5V3A、9V3A、12V2.5A三組固定電壓檔位。

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最后測得USB-A口支持FCP、SCP、AFC、QC3.0、DCP、Apple 2.4A充電協議。

公牛140W氮化鎵快充插座拆解

看完了公牛這款插座的開箱和測試,下面就進行拆解,一起來看看內部的用料和設計。

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首先撬開輸出端外殼,露出插座內部PCBA模塊。

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殼體內部設有LED燈導光條,USB-C插座插入外殼定位圈中,定位精準。

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取出快充插座內部的插座模塊和快充模塊。

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快充模塊通過導線焊接連接供電。

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輸入導線與插座模塊焊接連接。

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插座模塊覆蓋黑色安全門,防止異物進入。

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拆下覆蓋的安全門,插座模塊內部一體銅條特寫。

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快充模塊采用白色塑料殼密封,殼體內部采用灌封工藝。

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另一側為PCBA模塊供電焊盤。

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切開PCBA模塊的白色外殼,取出內部模塊。PCBA模塊采用灌封工藝,具有更強的散熱性能,耐候性和強度。

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使用游標卡尺測得PCBA模塊長度約為87.25mm。

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PCBA模塊寬度約為40.2mm。

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PCBA模塊厚度約為33mm。

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PCBA模塊由三塊小板焊接組成。

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在小板內部的空間焊接開關電源元件。

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在底部小板上焊接整流橋和一路大功率快充電路。

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底部小板焊接濾波電感,高壓濾波電容,變壓器和輸出濾波電容等元件。

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側面垂直焊接的小板上焊接PFC升壓電路,一路大功率快充電路和一路小功率快充電路。

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PFC升壓電感,濾波電容和開關變壓器特寫。

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輸出端小板焊接三個USB-C母座和一個USB-A母座,并焊接對應的協議芯片與濾波電容。

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通過觀察發現,公牛140W氮化鎵快充模塊采用PFC+三路反激開關電源設計,寬電壓范圍輸出。其中兩路電源用于USB-C接口,支持并聯單口輸出,兩路大功率反激電源由協議芯片控制并聯,進行單USB-C口的140W輸出。另外一路反激電源也采用協議芯片控制輸出電壓的方式,獨立輸出。

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輸入端焊接保險絲,共模電感,安規X2電容等元件。

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輸入端延時保險絲來自華德電子,規格為3.15A 250V。

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NTC熱敏電阻貼片焊接,絲印NSP2R54。

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第一顆共模電感采用漆包線和絕緣線繞制,底部焊接絕緣支架。

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安規X2電容來自STE松田電子,規格為0.33μF。

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第二級共模電感采用漆包線繞制,纏繞膠帶絕緣。

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整流橋來自晶恒,型號JBF410,規格為4A 1000V,使用兩顆半橋連接,均攤發熱。

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濾波電感采用磁環繞制,底部使用電木板絕緣。

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兩顆薄膜電容來自STE松田電子,規格為1μF450V。

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PFC升壓控制器來自杰華特,型號JW1571,是一顆臨界模式的PFC升壓控制器,具有高精度的恒壓輸出,采用SOP8封裝,適用于單級升壓功率因數校正(PFC)應用。恒定導通時間控制策略確保高功率因數,無需輸入電壓檢測電路,簡化系統設計,節省損耗;臨界導通模式操作降低了開關損耗,提高了 EMI 性能并大幅提高效率。

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JW1571具有多重保護功能,大大提高了系統的安全性和可靠性,包括VCC UVLO、CS過壓保護、FB過壓保護和過溫保護。支持開關電源,適配器和液晶電視應用。

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PFC升壓開關管來自英諾賽科,型號為INN650D150A,是一顆耐壓650V的氮化鎵高壓單管,瞬態耐壓750V,導阻150mΩ,采用DFN8*8封裝。INN650D150A支持超高開關頻率,無反向恢復電荷,具有極低的柵極電荷和輸出電荷,符合JEDEC標準的工業應用要求,內置ESD保護,符合RoHS、無鉛、歐盟REACH法規。

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INN650D150A支持AC-DC,DC-DC轉換器應用,支持圖騰柱PFC應用,支持電池快充,高功率密度和高能效轉換應用。

充電頭網拆解了解到,英諾賽科氮化鎵芯片目前已被三星,OPPO,VIVO,聯想,雅迪,LG,華碩,安克,努比亞,倍思,綠聯,閃極等多家知名品牌和廠商所采用,出貨量突破3億顆。

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PFC升壓電感采用ATQ23磁芯。

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PFC整流管來自晶恒,型號EP5J,是一顆600V 5A的超快恢復二極管,采用TO277封裝。

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高壓濾波電容來自JSH萬京源,兩顆規格均為450V 22μF。

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另外一顆高壓濾波電容焊接在另一塊小板上,規格為450V 47μF,濾波電容總容量為91μF。

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在小板上焊接兩顆PI的高集成電源芯片,分別對應兩路輸出。

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一小一大兩顆變壓器特寫。

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用于USB-C1接口的變壓器特寫。

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兩個大功率USB-C快充口對應的兩路開關電源方案相同,主控芯片均采用PI INN4576F,是PI推出的InnoSwitch4-Pro系列電源芯片,是一顆數字控制的電源芯片,支持反激和ZVS反激,內部集成750V PowiGaN開關管,支持主動鉗位輸出和同步整流控制,支持寬電壓適配器環境80W輸出功率,兩路芯片輸出并聯,滿足140W大功率輸出。

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PI InnoSwitch4-Pro系列芯片資料信息。

充電頭網拆解了解到,PI INN4576F此前已獲得國內知名品牌采用。此外PI旗下InnoSwitch系列方案還獲得蘋果、三星、小米、OPPO、聯想、mophie、華碩等海內外知名品牌產品采用,得到市場長期檢驗,獲得客戶一致好評。

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同步整流管來自恒泰柯,型號HGN099N15S,是一顆150V耐壓的NMOS,導阻為9.5mΩ,采用DFN5*6封裝。

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輸出濾波電容來自JSH萬京源,規格為820μF 35V。

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開關電源主控芯片采用PI INN3366C,為InnoSwitch3-Pro系列,是一顆集成了高壓開關、同步整流和FluxLink反饋功能的數控恒壓/恒流離線反激式準諧振開關IC,適合應用于高效率USB PD 3.0 + PPS/QC適配器。

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PI InnoSwitch3-Pro系列芯片資料信息。

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用于USB-C3和USB-A接口的變壓器特寫。

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同步整流管來自華潤微,型號CRSM080N10L2,是一顆耐壓100V的NMOS,導阻6.8mΩ,采用DFN5*6封裝。

 

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輸出濾波電容來自東佳,規格為16V 680μF。

 

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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品中,料號TMY1221K。

特銳祥專注于被動元器件的研發、生產及銷售,注冊資本1億元。旗下有自主電容品牌兩類:SMD TRX及DIP TY電容器,TRX將致力于陶瓷材料的研究,以拓展更多品類的應用,為客戶提供更多的解決方案。

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特銳祥貼片Y電容資料信息。

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另一路大功率USB-C接口采用INN4576F,兩路并聯組成140W快充輸出。

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東佳 63V10μF 濾波電容為主控芯片供電。

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變壓器采用ATQ23磁芯繞制,磁芯纏繞高溫膠帶絕緣。

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另一顆特銳祥貼片Y電容料號為TMY1331K。

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億光 EL 1019光耦用于PFC控制。

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同步整流管來自恒泰柯,型號HGN099N15S,是一顆150V耐壓的NMOS,導阻為9.5mΩ,采用DFN5*6封裝。

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兩顆輸出濾波電容來自JSH萬京源,規格為470μF 35V。

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輸出小板上焊接兩顆協議芯片和對應四個接口的六顆VBUS開關管。

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背面焊接一顆NTC熱敏電阻用于檢測溫度,還焊接放電電阻和放電MOS管。USB-C和USB-A母座均為過孔焊接固定,牢固耐用。

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兩個PD快充口協議芯片采用英集芯IP2738,這是一顆雙路協議芯片,支持雙口18-140W快充應用,具備獨立的反饋控制,具備獨立的USB PD控制,相當于兩顆IP2736整合到一顆芯片內部,快充規格與IP2736相同。支持USB PD3.1 28V EPR檔位,并支持PD3.0/PPS等豐富全面的快充協議,兼容性非常好。

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英集芯IP2738內置四路獨立的NMOS驅動,可用于多個接口輸出控制,控制多個VBUS開關管進行輸出端口切換以及兩路電源并聯控制,并且支持雙路獨立的過流、過壓以及短路保護,確保使用安全。

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VBUS開關管來自新功率,型號NCEP4065QU,NMOS,耐壓40V,導阻2.2mΩ,采用DFN3.3*3.3封裝。另一顆VBUS開關管型號NCEP4040Q,耐壓40V,導阻7.7mΩ,同樣采用DFN3.3*3.3封裝。

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另一路電源的兩顆VBUS開關管配置相同。

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USB-C3和USB-A口協議芯片來自英集芯,型號為IP2726,是一顆應用非常廣泛的協議芯片。英集芯IP2726是一顆集成多種協議、用于USB輸出端口的快充IC,支持Type-C DFP、PD2.0/3.0、PPS、QC4+、QC2.0/3.0、FCP、AFC、SCP、MTK PE+、Apple2.4A、BC1.2以及三星2A等協議。具有高集成度和豐富的功能,在應用時僅需極少的外圍器件,有效減小整體方案的尺寸,降低BOM成本。

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英集芯 IP2726 資料信息。

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對應USB-C3和USB-A接口的VBUS開關管采用NCEP4040Q,實現單口快充,雙口5V的輸出策略。

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USB-C母座采用過孔焊接固定,藍色膠芯不露銅。

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USB-A母座為藍色膠芯。

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NTC熱敏電阻特寫,用于檢測內部溫度,進行過熱保護。

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全部拆解一覽,來張全家福。

充電頭網拆解總結

公牛這款延長線插座自帶1.4米長線纜,滿足日常擴展使用,插座具備兩個新國標五孔插孔,方便連接顯示器等其他設備。插座內部的快充模塊具備3C1A四個接口,分別支持140W PD3.1快充和100W快充,并支持功率自動分配,能夠同時為兩臺筆記本電腦充電,功能強大。

充電頭網通過拆解了解到,這款插座為插座模塊和快充模塊獨立設計,快充模塊采用灌封工藝,增強散熱性能和耐候性,增加強度避免不慎跌落造成損壞??斐淠K由三塊PCB焊接組成,采用兩顆PI INN4576F電源芯片配合雙變壓器設計,用于140W快充輸出。INN3366C用于小功率快充輸出。

輸出采用英集芯IP2738協議芯片用于USB-C接口控制,IP2726協議芯片用于USB-C3和USB-A接口控制,內部采用JSH萬京源電解電容和固態電容濾波,并內置熱敏電阻檢測溫升進行過熱保護,配合灌封提升散熱性能,整體功能實用,品質可靠。



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