华为氮化镓插座评测 (如何拆解华为智能插座)

前言

石龙富华最新推出一款氮化镓延长线多功能插座,插座具备三个新国标五孔插孔及2C2A USB输出接口,满足桌面供电扩展和快充充电需求。本次充电头网拿到的是粉色款,此外还有紫色、褐色和绿色配色,满足不同消费者选购。

这款延长线插座自带1.5米长延长线,支持2500W功率。USB-C接口支持67W快充,USB-A接口支持60W快充,其中两个USB-C接口支持功率盲插,USB-C和USB-A口共同使用时支持45+23W功率自动分配,满足华为和荣耀手机超级快充功能。下面充电头网就带来石龙富华这款延长线插座的拆解,一起看看内部的用料和设计。

石龙富华68W氮化镓快充插座开箱

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包装盒正面印有UE品牌、产品外观、名称以及GaN标识,插座共有紫、粉、褐、绿四种配色可选。侧面一侧印有产品配置标识,包括1.5米粗芯延长线、3组3+2新国标插口以及2A2C USB接口,另一侧印有产品应用场景以及一系列产品特性描述。

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包装盒两侧一览。

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包装内含石龙富华68W氮化镓快充插座、使用说明书以及保修卡。

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本次拿到的是粉色款,插座机身以圆柱造型为基准,侧身“切”出三个平直切面以配置功能插口,如此设计,数据线和插头插入更稳定和安全,产品也更具辨识度。

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插座自带1.5米长电源线,采用三脚插头,能接地使用更安全。插头两侧内凹,方便用户插拔使用,设计细节讲究。

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插头规格为10A 250V~,同样由石龙富华生产,通过了CCC认证。电源线是规格为3x1.00mm²的粗芯线缆,符合新国标标准,同样安全性更好。电源线与机身连接处有胶套进行保护,保证长时间使用。

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插座机身采用PC防火材质塑料外壳,表面磨砂工艺处理,可以有效抗指纹,上下端边缘过渡圆润。

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产品功能插口所在面板均采用拉丝工艺处理,更加耐磨损,提升也启到一定的装饰作用。

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其中两个面板均各配置一组3+2新国标插口以及1A1C双USB接口。其中USB-C口处还做了内凹设计,数据线插入使用更加稳定,不易脱落。

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第三个面板配置一组3+2新国标插口,可见产品可同时满足最多7个设备的用电需求。

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在机身背面,还设有总开关键,一键断电无需插拔插头,控制方便。

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机身顶面中心印有UE品牌,同时品牌标识旁还设有指示灯,插座通电与否一目了然,无需盲猜或操作验证。

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机身底部印有产品详细参数信息。

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产品参数特写

型号:UEP68Y322PRA

插座额定电压:250V~

最大电流:10A

最大功率:2500W

电源适配器输入:200-240V~50/60Hz 1.3A

电源适配器输出:

C1/C2:5/9/12/15V3A、20.3V3.3A 67W MAX

A1/A2:5/9/12/20V3A 60W MAX

(A1+A2)/(C1+C2):45W+23W 68W MAX

(A1+C2)/(C1+A2):45W+23W

(A1+C1)/(C2+A2):5V4.8A

(C1+A1)+(C2+A2):5V4.8A+5V4.8A 48W MAX

产品通过了CCC认证。

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实测电源线长度约为1.5米。

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插座机身宽度为79.16mm。

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机身高度为66.85mm。

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插座拿在手上的大小直观感受。

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另外测得产品总重量约为452g。

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正常通电状态下,顶面指示灯亮绿光。

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使用ChargerLAB POWER-Z KM003C测得USB-C1口支持FCP、SCP、AFC、QC3.0/4+、SFCP、PD3.0、PPS、DCP、Apple 2.4A充电协议。

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PDO报文显示USB-C1口还具备5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.3A五组固定电压档位,以及3.3-11V5A一组PPS电压档位。

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测得USB-C2口兼容协议和USB-C1口的相同。

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此外PDO报文也一样,两个USB-C口支持功率盲插,日常使用方便。

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测得USB-A1口支持FCP、SCP、AFC、QC3.0、SFCP、DCP、Apple 2.4A充电协议。

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同样测得USB-A2口兼容协议与USB-A1口的相同,两个USB-A口也支持功率盲插。

石龙富华68W氮化镓快充插座拆解

看完这款氮化镓延长线插座的开箱和测试,下面就进行拆解,一起看看内部的用料和设计。

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首先沿壳体接缝撬开插座外壳,壳体通过超声波焊接固定。

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壳体内部一览,其中插座模块为白色塑料外壳,安全门为黑色塑料。

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导线通过焊接连接到插座模块。

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从壳体内部取出PCBA模块。

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壳体内部指示灯导光柱特写。

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PCBA模块采用卡扣与插座模块固定,导线焊接连接到PCBA模块。

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PCBA模块开槽插入隔离板绝缘。

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PCBA模块正面元件之间大面积打胶加固。

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输入端导线通过焊接连接。

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拆解取下AC插孔的安全门。

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内部插座模块采用一体铜条组成。

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拆解分离开PCBA模块和插座模块。

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插座模块设有隔离板插入PCBA模块进行初次级之间隔离。

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PCBA模块背面焊接敷铜板用于绝缘和屏蔽。

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使用游标卡尺测得PCBA模块长度约为73.6mm。

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PCBA模块厚度约为26.2mm。

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覆铜板焊接导线连接。

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覆铜板涂有绿油,印有石龙富华logo,通过查询UL认证号得知PCB来自永盛电子。

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PCBA模块正面一览,其中顶部为交流输入端,焊接贴片按钮,在左侧焊接继电器,右侧焊接降压小板。在左侧焊接输入EMI电路,滤波电容和散热片,右侧焊接变压器和滤波固态电容,在右侧和底部焊接降压小板,用于USB-C和USB-A接口输出。

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PCBA模块背面一览,焊接贴片保险丝,反馈光耦和两颗贴片Y电容。

通过对PCBA模块的观察发现,石龙富华氮化镓快充插座采用南芯科技合封氮化镓电源方案,由反激开关电源搭配同步整流,固定电压输出。输出采用两路独立的降压电路,实现四口快充输出和功率自动分配功能。并设有一路非隔离降压电路,用于继电器开关控制。下面我们就从输入端开始了解整个充电器的设计和用料。

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PCBA模块输入端一览,焊接保险丝,安规X2电容,NTC热敏电阻,共模电感。

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在共模电感后面焊接整流桥和高压滤波电容,整流桥设有散热片。

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输入端保险丝规格为3.15A 250V。

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共模电感采用漆包线和绝缘线绕制,底部粘贴电木板绝缘。

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安规X2电容来自万明,规格为0.47μF。

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两颗绿色NTC热敏电阻用于抑制上电的浪涌电流。

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第二级共模电感采用漆包线和磁环绕制,底部焊接绝缘支架。

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整流桥使用螺丝固定在散热片上。

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整流桥来自扬杰电子,型号为D6UB60,规格为6A 600V。

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高压滤波电容来自永铭,规格为39μF400V,总滤波电容容量为117μF。

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差模电感采用工字磁芯绕制,外套热缩管绝缘。

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在PCBA模块内部焊接一块小板,小板焊接固定散热片。

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焊接分开小板与散热片。

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在散热片上涂有黑色导热胶加强散热。

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初级主控芯片来自南芯科技,采用SC3057合封氮化镓芯片,这颗芯片将高性能多模式反激控制器、氮化镓驱动、氮化镓开关管、供电和保护等电路集成在一颗散热增强的QFN6*8封装内部。通过合封来简化外部元件数量,并消除传统驱动走线寄生参数对高频开关的影响。

南芯科技SC3057采用了功率走线和控制走线分开的设计,降低高频开关对控制回路的影响,并通过优化的焊盘设计,优化充电器走线设计与电气性能,简化设计开发。SC3057内置165mΩ氮化镓开关管,支持175KHz开关频率,并支持X电容放电。

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南芯科技 SC3057 资料信息。

充电头网通过拆解了解到,采用南芯科技SC3057的还有紫米67W 2C1A氮化镓充电器、倍思67W 1A1C氮化镓充电器、安克67W 2C2A氮化镓桌面插座、安克65W 2C1A全氮化镓快充插座、华科生65W 2C1A氮化镓充电器等产品。

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变压器采用胶带严密缠绕绝缘。

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贴片Y电容来自四川特锐祥科技股份有限公司,具有体积小、重量轻等特色,非常适合应用于氮化镓快充这类高密度电源产品中。两颗料号均为TMY1102M。

特锐祥专注于被动元器件的研发、生产及销售,注册资本1亿元。旗下有自主电容品牌两类:SMD TRX及DIP TY电容器,TRX将致力于陶瓷材料的研究,以拓展更多品类的应用,为客户提供更多的解决方案。

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充电头网了解到,特锐祥贴片Y电容除了被倍思高通QC5认证100W氮化镓快充、麦多多100W氮化镓、OPPO 65W超级闪充氮化镓充电器、联想90W氮化镓快充、努比亚65W氮化镓充电器、倍思120W氮化镓+碳化硅PD快充充电器等数十款大功率充电器使用外,也可应用于海陆通、第一卫、贝尔金等品牌20W迷你快充上,性能获得客户一致认可。

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亿光EL1018光耦用于输出电压反馈。

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在两片降压小板之间焊接输出滤波电容,同步整流控制器和同步整流管。

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同步整流控制器来自南芯科技,型号SC3503,是一颗自适应开通检测和快速关断同步整流控制器,无需辅助线圈供电,输出电压最低可低至0V,专利的自适应开通检测电路避免同步整流管误开通,兼容多种MOS,具有超低的静态电流,支持多种工作模式,支持高侧和低侧同步整流,外围元件非常精简。

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南芯SC3503资料信息。

充电头网拆解了解到,该芯片已经被TEGIC迷你30W氮化镓快充、绿联迷你30W氮化镓快充、征拓65W 2C1A氮化镓充电器、威源新能30W 1A1C氮化镓快充、意象65W氮化镓充电器、努比亚30W氮化镓快充等产品采用,此外南芯快充芯片还可应于充电器、车充、移动电源、储能电源等产品,并被安克、三星、紫米、羽博等数十款产品采用,品质获得客户高度认可。

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同步整流管来自恒泰科,型号HGN130M12S,NMOS,耐压120V,导阻10mΩ,采用DFN5*6封装。

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两颗输出滤波电容来自绿宝石,BC系列固态电容,规格为470μF25V。

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在PCBA模块侧面焊接降压小板。

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另一面也焊接一块降压小板,小板元件布局相似。

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两块降压小板元件相同,选取一块进行介绍,以节省篇幅。

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降压小板正面一览,焊接输入滤波电感和滤波电容,降压MOS管和降压电感,输出滤波电容,USB-C和USB-A母座,以及一颗用于功率自动控制的MCU。

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背面焊接降压协议芯片和VBUS开关管。

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输入磁环滤波电感特写。

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输入端滤波电容来自绿宝石,规格为220μF25V。

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降压协议IC采用智融SW3516P,这是一款高集成度的多快充协议双口充电芯片,支持A+C口任意口快充输出,支持双口独立限流,参数和规格均与智融SW3516H相同。

SW3516P集成了5A 高效率同步降压变换器。支持PPS/PD/QC/AFC/FCP/SCP/PE/SFCP等多种快充协议,最大输出PD 100W,CC/CV模式,以及双口管理逻辑。外围只需少量的器件,即可组成完整的高性能多快充协议双口充电解决方案。

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智融 SW3516P 详细资料。

充电头网拆解了解到,智融 SW3516P 此前还被闪极100W 3C1A氮化镓充电器、公牛67W 3C1A山峰安全快充插座、魅族PANDAER 67W 2C1A氮化镓变速箱潮充、绿联MFM认证100W二合一氮化镓充电站等产品采用,芯片性能质量获客户一致认可。

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同步降压开关管来自维安,型号WMQ090N04LG2,NMOS,耐压40V,导阻5.7mΩ,采用PDFN3030-8L封装。

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降压电感采用磁环绕制,底部设有电木板绝缘。

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输出滤波电容规格为220μF25V。

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输出滤波电感采用双线绕制。

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输出VBUS开关管来自维安,型号WMQ40DN03T1,双NMOS,耐压30V,导阻7mΩ,采用PDFN3030-8L封装。

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USB-C母座采用过孔焊接固定,黄色胶芯不露铜。

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USB-A母座也采用过孔焊接固定,正负极加宽支持大电流快充。

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用于功率自动控制的MCU来自辉芒微,丝印A3TAKDE。

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在PCBA模块顶部为非隔离供电电路,设有按键,滤波电容等元件。

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输入端贴片保险丝规格为2A。

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滤波电容来自绿宝石,规格为400V6.8μF。

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小板正面设有降压电感,滤波电容和滤波电感。

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小板背面焊接一颗非隔离降压芯片和MCU。

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高压滤波电容规格为2.2μF400V。

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输入端滤波色环电感特写。

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非隔离降压芯片来自芯朋微,型号AP8505,是一颗固定5V输出的高压降压芯片,芯片内置500V耐压高可靠MOS管,具备超低待机功耗,并具备过流保护,欠压保护和过热保护功能。

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降压电感外套热缩管绝缘。

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输出滤波电容规格为220μF10V。

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用于开关控制的MCU来自辉芒微,丝印B32KFd。

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控制供电的继电器来自汇龙仓,为932小型功率继电器,线圈电压为5V,触点额定电流16A。

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供电控制的开关特写,过孔焊接固定。

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绿色LED指示灯特写。

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全部拆解一览,来张全家福。

充电头网拆解总结

石龙富华这款氮化镓快充插座采用立体机身设计,配有三个新国标五孔插孔,自带1.5米长延长线。并且具备2C2A USB接口,可同时满足7台设备同时供电需求。USB-C接口支持67W输出功率,USB-A接口支持60W输出功率,同时使用时支持45+23W功率分配,并支持主流的快充协议,整体兼容性很好。

充电头网通过拆解了解到,这款氮化镓快充插座内部AC插座模块和快充PCBA模块采用上下层设计,通过导线焊接连接。内部采用南芯科技SC3057合封氮化镓芯片搭配SC3503同步整流芯片,组成固定电压输出的开关电源,并使用两路智融科技SW3516P降压协议芯片实现四口快充输出。

快充PCBA模块采用多块PCB焊接组成,充分利用空间。整流桥和氮化镓合封芯片均设有散热片,PCB大量打胶加强散热。输入端还设有一路非隔离降压电路,用于插座供电控制。插座模块采用一体铜条设计,焊接连接,整体做工和用料扎实可靠。

东莞市石龙富华电子有限公司(UE Electronic),创立于1989年,位于中国广东松山湖高新科技产业区。UE Electronic研发、生产、销售全球医疗、通讯电源产品,是国家级高新技术企业、广东省省级企业技术中心、东莞市民营企业50强,每年为全球客户提供1亿台各类电源产品。UE Electronic自有厂区建筑面积超过120000m2,是现代化的智能型花园式工业园区。

UE Electronic 拥有ISO9001质量管理体系认证、ISO13485医疗器械质量管理体系认证、 OHSAS 18001职业健康安全管理体系认证、ISO14001环境管理体系认证等系列国际权威体系认证。并获得教育部技术发明奖二等奖、广东省科学技术奖励二等奖、东莞市政府质量奖、东莞市科技进步一等奖等诸多奖项。

UE Electronic电源产品功率涵盖5~500W,可实现模块化、标准化、智能化、定制化设计;具有防短路、防过流、防过压、防过载、防漏电五重保护,能满足+/-15KV抗雷击检测要求;符合医疗2MOPP标准及UL国际医疗认证第3.2版,符合六级能源之星标准,并通过cULus、CSA、TUV-GS、CE、BEAB、RCM、PSE-JET、KC-MARK、EAC、NOM、PSB、CCC、IRAM、CB、EMC、FCC及可靠度评定等各种认证,得到了业界同行与客户的高度认可。