台上市电源厂生产，拆解一款Meta Portal智能屏幕电源适配器

前言

充电头网拿到了Meta推出的Portal智能屏幕的电源适配器，这款适配器由飞宏科技代工，型号为AM24A-120F。适配器为黑色外壳，设有美规固定插脚，自带2米长输出线，为圆形DC插头。适配器支持100-240Vac宽电压输入，输出规格为12V2A。下面就带来这款电源适配器的拆解，一起来看看内部的用料和设计。

Portal智能屏幕电源适配器外观

这款电源适配器自带DC输出线缆，同时整体为经典黑色配色，机身外壳磨砂工艺处理，整体风格简约。

电源适配器输入端采用固定式美规插脚。

输入端外壳印有电源适配器参数

型号：AM24A-120F

输入：100-240V~50/60Hz 0.7A

输出：12V2A

制造商：飞宏科技股份有限公司

产品通过了UL、PSE等认证，以及VI级能效认证。

输出线材做了抗弯折保护处理。

DC端子外壳设计有凸齿，方便用户插拔。

实测电源适配器机身长度为53.96mm。

宽度为46.03mm。

厚度为23.01mm。

线材长度为2.01m。

适配器机身拿在手上的大小直观感受。

另外测得产品重量约为134g。

Portal智能屏幕电源适配器拆解

看完这款电源适配器的外观展示，下面就进行拆解，一起看看内部的用料和设计。

首先沿壳体接缝拆下电源适配器后盖。

适配器输出线通过焊接连接。

剪断连接导线，继续进行拆解。

PCBA模块通过壳体内部开槽固定。

取出内部PCBA模块。

PCBA模块正面设有散热片，元件之间打胶加固。

输出滤波电容位置粘贴高温胶带绝缘。

PCBA模块背面焊接固定散热片，并通过麦拉片绝缘。

使用游标卡尺测得PCBA模块长度约为49.4mm。

PCBA模块宽度约为40.6mm。

PCBA模块厚度约为17.6mm。

拆下PCBA模块正反面覆盖的散热片，内部打胶填充加强散热。

两颗高压电容外套硅胶套管绝缘。

PCBA模块背面整流桥，电源主控芯片和同步整流管打胶散热。

PCBA模块正面一览，左下角设有保险丝，共模电感，上方设有高压滤波电容和差模电感。下方焊接变压器，滤波电感和滤波电容。

在PCBA模块背面焊接整流桥，电源主控芯片和同步整流管。

通过对PCBA模块的观察发现，这款电源适配器采用反激开关电源设计，固定电压输出。PI电源芯片内置反馈和同步整流控制，高集成度方案大大简化了适配器设计，并提高转换效率。下面我们就从输入端开始了解各个器件的信息。

PCBA模块输入端一览，焊接保险丝，共模电感，橙色安规X2电容和高压滤波电容。

输入端保险丝来自功德，为MST系列超小型保险丝，规格为2A250V。

共模电感采用骨架绕制。

安规X2电容来自CARLI凯励，容量为0.022μF。

整流桥型号MB30M，规格为3A1000V。

PCBA模块侧面焊接高压滤波电容。

左侧的高压滤波电容来自万裕，规格为27μF400V。

另一颗高压滤波电容规格为18μF400V。

右侧的高压滤波电容来自艾华，规格为400V22μF，总滤波电容容量为67μF。

差模电感外套热缩管绝缘。

电源主控芯片来自PI，型号INN3166C，为InnoSwitch3-CE系列，芯片内部集成650V耐压MOS管，同步整流控制器，FluxLink反馈，用于反激恒压/恒流准谐振开关电源应用，支持宽电压适配器27W应用，采用InSOP-24D封装。

PCBA模块侧面焊接主控芯片供电电容，变压器和输出滤波电容。

为主控芯片供电的滤波电容规格为4.7μF50V。

变压器磁芯采用胶带严密缠绕绝缘。

蓝色Y电容特写。

同步整流管来自AOS万国，型号AONS66920，NMOS，耐压100V，导阻6.7mΩ，采用DFN5*6封装。

输出侧焊接滤波固态电容和滤波电感。

两颗输出滤波电容来自绿宝石，为BC系列固态电容，规格为330μF16V。

输出滤波电感采用磁环绕制，底部焊接绝缘支架。

全部拆解一览，来张全家福。

充电头网拆解总结

Portal智能屏幕电源适配器采用黑色直板机身，外观整洁，配有2米长黑色输出线。适配器采用美规固定插脚，支持100-240Vac宽电压输入，输出为12V2A，输出线为DC插头。适配器由飞宏科技代工。

充电头网通过拆解了解到，这款适配器采用反激开关电源，使用PI INN3166C电源芯片，搭配使用AOS万国AONS66920同步整流管，固定电压输出。适配器内部高压电容来自艾华和万裕品牌，输出采用绿宝石固态电容滤波。元件之间打胶加固，并设有铝片散热，内部做工用料扎实可靠。

SiC赋能更为智能的半导体制造工艺电源

SiC 赋能更为智能的

半导体制造/工艺电源

半导体器件的制造流程包含数个截然不同的精密步骤。无论是前道工艺还是后道工艺，半导体制造设备的电源都非常重要。与基于硅的电源模块相比，使用碳化硅（SiC）的电源具有更为出色的功率密度、可靠性和设计灵活性等优势，因此工程师们认为 SiC 在此前未曾运用过的应用中拥有一系列优势。

功率密度和灵活性便是 Wolfspeed 和 Astrodyne TDI（ATDI）合作的原因，双方一同挖掘 SiC 技术的优势，以满足现代半导体制造/工艺设备的多种电源需求。我们携手使用 SiC 器件实现更高的功率密度，尤其是 ATDI 的新型 Kodiak 电源平台，其功率密度高达 40 W/in3。此外，Wolfspeed 具有开发稳定 SiC 解决方案的悠久历史，能够帮助 ATDI 提供性能更出色的功率转换器，反之亦可帮助客户提升工艺控制水平。

电源是端到端的需求

涉及半导体制造/工艺的多种设备都需要电源。

其中一个关键领域是测试。半导体设备制造工艺会将硅转化为较薄的晶圆，其中包含细小的功能电路，然后晶圆被切割成一个个的芯片，也叫做晶粒。每一个集成电路芯片在切割之前都要进行测试，包括高温测试，以确保其能够在特定的标定条件下正常工作。电源在此流程中非常重要，其功率等级会非常高，而噪声等级需要非常低。

电源在离子注入工艺中极为重要，这一工艺涉及到将特定元素的离子注入到材料中，以改变或重塑其特性。注入工艺也叫做“半导体掺杂”，涉及到硼、磷或砷离子等掺杂剂，这一工艺会引入杂质，从而调整器件的电子特性。注入工艺要想取得成功，需要由设备射出高能电子束，此类设备必须拥有可靠的电源，才能够既射出电子束，又能使用电磁铁引导离子束并将其集中。

▲ 半导体制造设备上使用的电源对于前道和后道工艺的每一步来说都至关重要。对于下一代晶圆厂来说，功率密度和尽可能靠近设备的能力尤为关键。

半导体制造工艺中的蚀刻和沉积设备也需要可靠的电源。湿式蚀刻和干式蚀刻都会将晶圆转化成互联电路和其他关键元件。蚀刻工艺使用光刻技术来移除多余的物质，仅留下复杂的电路图形。稳定的电源对于沉积来说也非常重要，这一工艺流程涉及到蒸镀或溅射技术，目的为形成多层金属层，从而形成单元之间的电气连接，其会保持沉积物质的均匀性，从而打造均匀的金属层。

这些设备中利用的很多功率转换器都是半导体制造工艺中不可或缺的一部分，其中转换器不仅仅需要能提供稳定的电压。还可能需要电源以高水平的精度来动态控制输送的功率或电流。一般情况下，很多电源都利用交流频率转换器，这是因为其能够配置为适应世界各地晶圆厂中电压范围在 100 V 到 480 V 之间的多种不同交流电压。SiC 技术的出现使得这些应用使用高频开关（HFSM）转换器提供电源成为可能，其在性能和功率密度方面有显著的优势。

所有这些工艺都能从尽可能贴近实际设备、更高密度的电源中获益；各工艺之间从本质上变得更为紧密，其精确度更出色、复杂程度更低、工艺时间减少，这意味着上市时间更快。很多厂商需要为半导体制造设备搭建电源模块，而利用 SiC 技术的 HFSM 电源能够为这些厂商带来更出色的灵活性。

功率密度和灵活性之间的良好平衡

ATDI 在其电源上使用第二代 SiC 器件已近十年，在 Kodiak 平台上已迁移到了第三代器件，这是一款标准的构建模块，可集成在多种定制方案中。

ATDI 采用新型 SiC 技术，提高了功率密度，能够为客户解决较为复杂的问题。Kodiak 产品中的 SiC MOSFET 和相关的体二极管具备较低的损耗，达到了行业前沿的 40 W/in3 的功率密度，实现了可供选择的高效率和灵活的功率拓扑。

除了高功率密度外，Kodiak 还兼容全球各地的交流电源，并能够高度准确地控制传输的电压、电流和功率。下图所示的功率拓扑利用了三相功率因数校正 AC/DC 级和一个移相全桥（PSFB）隔离型 DC/DC 级。AC/DC 级可以在宽泛的输入电压和频率中运行，设备制造商在全球内只需利用两种不同的模式。此外，DC/DC 级配有 PSFB，与谐振转换器相比，其能够控制更为宽泛的输出电压和功率等级。采用传统的硅 MOSFET 或 IGBT 实施这两种拓扑不切实际，但是 Wolfspeed SiC MOSFET 却能够应对这些挑战。

让电源更靠近工艺

体积更小、更紧凑的功率转换器能够为半导体制造设备制造商带来优势。高功率密度可以让制造商将电源配置在靠近设备和实际工艺的区域，这能够提高工艺稳定性和可重复性。然而，将功率转换器配置在设备附近也会带来一系列亟需解决的问题。也许最具挑战性的问题便是转换器冷却问题，由于无尘室内禁止使用强制风冷，这使得这一问题变得更为复杂。多年以来，ATDI 一直在提供高效液冷转换器，专为解决此类问题，同时还通过取消风扇的方式提高了可靠性。

▲ Wolfspeed 新型第三代 C3M™ 碳化硅使得 ATDI Kodiak 平台成为标准的构件模块，额定功率达 6 kW，能够支持对能源需求不断增长的高能耗半导体制造应用，诸如电子加热、电子束导向、以及半导体测试等。

Wolfspeed SiC 技术具备相当快的开关速度，搭配较低的传导损耗，为 ATDI 转换器实现了高开关频率设计，可在较大范围内的直流电源下运行。此外，Wolfspeed 的封装技术为 Kodiak 平台促成了行业前沿的液冷设计拓扑。

ATDI 的 Kodiak 平台是 ATDI 和 Wolfspeed 紧密合作的成果。ATDI 的液冷 Kodiak 平台并未简单地采用现有的硅设计然后将其转化为 SiC，其从设计初始便使用 SiC 进行优化，能够尽可能提高功率密度，优化整体尺寸。Kodiak 适用于高功率 DC 系统，尤其适用于需要自动分载、在较宽泛的 DC 电压范围内运行、国际电源输入以及高效、可靠性出色、尺寸紧凑、易于维护等特性的工业应用。

通过更为高效的冷却方式降低复杂性、提升可靠性，这是 Kodiak 脱颖而出的关键因素。工业制程、数据处理和通讯网络对电源的要求不断提高，这些应用迫切需要经济、可靠的液冷功率转换系统。ATDI 的 Kodiak 便是一种可靠的构建模块，能够满足这些需求。

▲ ATDI SiC Kodiak 电源平台是高功率 DC 系统的理想选择，尤其适用于工业应用。

总之，智能冷却、更出色的开关频率、更紧凑的尺寸三大优势相互结合，提高了半导体制造设备功率转换器的灵活性，这是由于电源能够更为接近工艺本身。通过缩短距离，精度得以显著提高，这反过来直接对制程性能产生了积极影响。

SiC基电源解决方案可实现出色功率密度和灵活性

ATDI 具有多种型号，提供完全可调整的输出并具备多种控制模式，还具备卓越的应用灵活性，能够减少半导体制造行业的产品上市时间。ATDI 充分发挥了 SiC 在功率密度、可靠性、输出和设计灵活性等方面的优势，将其应用在了此前未曾运用过的领域中，能够为半导体制造的前道工艺和后道工艺提供极为重要的功率转换器。

了解更多 Wolfspeed 工业应用 SiC 功率半导体产品信息，敬请访问：

https://www.wolfspeed.com/applications/power/industrial

了解更多ATDI Kodiak 电源信息，敬请访问：

https://store.astrodynetdi.com/rectifier-ac-dc-480vac-in-60vdc-out-6kw-lc-sps6082lft100113314-lf.html

来源：Wolfspeed

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