前言

iPhone 13系列新機的推出讓市場對30W快充充電器的需求急劇增加,為此華科生推出了一款30W迷你軟萌性快充充電器,配備1A1C萬金油接口,可適配機型廣泛,不僅能支持iPhone 13系列手機快充需求,還能給平板等設備充電,也能同時滿足兩臺設備應急充電。下面充電頭網就對這款充電器進行拆解,看看用料做工如何。

華科生30W氮化鎵充電器外觀

充電器采用可愛的粉色配色,外殼磨砂抗指紋,邊角過渡圓潤。

充電器配備可折疊國標插腳,搭配小巧機身攜帶更加方便。

輸入端外殼印有充電器參數

型號:HPA-19N200150CU01

輸入:100-240V~50/60HZ 0.8A

輸出:

USB-C:5V3A、9V3A、12V2.5A、15V2A、20V1.5A(30W Max)

USB-A1:5V3A、9V2A、12V1.5A(18W Max)

A+C:5V3A(15W Max)

制造商:深圳華科生數字科技有限公司

充電器通過了CCC認證。

輸出端配備1A1C雙輸出接口,均為黑色膠芯,A口旁印有30W功率字樣。

測得充電器機身高度為37.8mm。

寬度為30.37mm。

厚度為40.83mm。

和蘋果30W充電器對比,體積優勢明顯。

拿在手上的大小直觀感受。

凈重約為48g。

使用ChargerLAB POWER-Z KT002測得USB-A口支持Apple2.4A、Samsung 5V2A、DCP協議,以及QC2.0/3.0、AFC、FCP、SCP快充協議。

測得USB-C口支持Apple2.4A、Samsung 5V2A、DCP協議,以及QC2.0/3.0、AFC、FCP、SCP、PD3.0、PPS快充協議。

PDO報文顯示C口還具備5V3A、9V3A、12V2.5A、15V2A、20V1.5A五組固定電壓檔位。

華科生30W氮化鎵充電器拆解

對華科生這款65W氮化鎵充電器有了基本了解后,下面繼續對其進行拆解,看看用料做工如何。

首先沿外殼接縫拆開充電器外殼,PCBA模塊上焊接彈片用于交流取電。

從外殼中取出充電器PCBA模塊,采用多塊小板焊接組合而成,提高空間利用率。并且在PCB底部還粘貼了一塊導熱墊,為發熱器件散熱,初次級器件之間插入一片麥拉片用于絕緣。

輸入端小板上焊接保險絲和整流橋,輸出USB-C母座也焊接在垂直小板上。

輸入端小板另一面焊接共模電感,變壓器焊接在獨立的垂直小板上,并纏繞膠帶絕緣。

使用游標卡尺測得PCBA模塊長度約為34.41mm。

寬度約為34.65mm。

厚度約為22.52mm。

PCBA模塊正面一覽,共焊接三塊小板,分別用于輸入整流,焊接變壓器和輸出USB-C母座。變壓器采用黃色絕緣膠帶嚴密纏繞。USB-C母座也焊接在獨立的小板上,方便使用。

PCBA模塊背面焊接一顆氮化鎵合封芯片,反饋光耦,同步整流管和一顆VBUS開關管,初次級之間開槽插入麥拉片加強絕緣,確保安全。

通過對充電器PCBA的觀察發現,華科生30W 1A1C氮化鎵充電器采用反激寬電壓輸出,輸出電壓通過協議芯片調節,單口輸出時,雙口均支持快充,雙口同時輸出時,輸出降為5V,下面我們就從輸入端開始了解整個充電器的設計和用料。

充電器輸入端焊接一塊小板,與主板上面各焊接一片彈片,用于連接折疊插腳供電。

充電器輸入端小板上焊接保險絲和整流橋。

另一面焊接用于供電的彈片和共模電感。

輸入端貼片保險絲規格為2A 250V。

輸入端整流橋來自深圳市沃爾德實業有限公司,型號為WRMSB30M,規格3A1000V。這顆軟橋通過較軟的恢復曲線,比較平滑的關斷特性,可以降低二極管結電容達到非常少的諧波振蕩產生的效果。

沃爾德WRMSB30M規格資料。

充電頭網拆解了解到,采用沃爾德WRMSB30M的還有即刻65W 2C1A氮化鎵快充充電器摩米士65W 2C1A氮化鎵快充充電器麥多多30W 1A1C快充充電器等產品。

第一顆濾波電容來自永銘,規格為18μF 400V。

差模電感采用工字磁芯繞制,外套熱縮管包裹。

第二顆濾波電容來自綠寶石,規格為400V 27μF,共計45μF容量。

開關電源主控芯片采用南芯半導體的SC3056,這是一顆氮化鎵合封芯片,內置氮化鎵功率器件和控制器。采用高頻準諧振反激控制,具有全負載范圍高能效和高可靠性,源自南芯半導體的SC305x GaN Combo系列。SC3056內部集成650V耐壓的氮化鎵開關管,可輕松驅駕30W~40W輸出功率范圍。

SC3056工作在QR和DCM模式下,谷底開通以提高效率;提供自適應的頻率折返用于實現全負載范圍內的高效率;無負載時,芯片以突發模式運行,降低待機功耗。轉換器內置高壓啟動電路,可實現超低的待機功耗和超快的啟動速度。

SC3056內部集成軟啟動電路,以及用于超寬輸出范圍的分段式供電電路。在突發和故障模式下具有超低的工作電流,滿足待機能效要求。最高工作頻率為175KHz,大幅降低磁性器件的體積和成本。全功率范圍具備抖頻功能,用以改善EMI性能。

芯片內置過熱保護,供電過壓保護、供電欠壓閉鎖、逐周期電流限制、兩級過流保護、輸出過電壓保護、輸出短路保護和過載保護,提供完善全面的保護功能。

據充電頭網了解,南芯半導體的快充方案廣泛應用在充電器、無線充、車充、充電寶、儲能電源等各個方面,并被立訊精密65W 1A1C氮化鎵快充華為66W超級快充車充華為50W超級快充無線車充紫米20號200W PD快充移動電源小米20000mAh移動電源50W超級閃充版三星10000mAh 25W PD快充移動電源公牛600W戶外移動電源安克PowerHouse II 400戶外電源數十款產品采用,品質獲得客戶高度認可

南芯SC3056外置的升壓電感,用于分段式供電,獲得更寬的輸出電壓范圍。

變壓器采用ATQ18磁芯,次級采用多層絕緣線,使用膠帶嚴密包裹。

變壓器焊接小板連接到主板,小板上焊接RCD吸收電路。

貼片Y電容來自鞍山奇發。

OR-3H7光耦,用于初級次級通信,反饋輸出電壓。

同步整流控制器采用南芯半導體SC3503,這是一顆自適應開通檢測和快速關斷同步整流控制器,無需輔助線圈供電,輸出電壓最低可低至0V,專利的自適應開通檢測電路避免同步整流管誤開通,兼容多種MOS,具有超低的靜態電流,支持多種工作模式,支持高側和低側同步整流,外圍元件非常精簡。采用SOT23封裝,適用于寬范圍反激適配器應用。

南芯SC3503資料信息。

充電頭網拆解了解到,該芯片已經被威源新能30W 1A1C氮化鎵快充古石科技迷你30W氮化鎵快充科訊迷你33W氮化鎵快充意象65W氮化鎵充電器努比亞30W氮化鎵快充華科生65W 2C1A氮化鎵快充充電器采用。

同步整流管采用砹德曼AD100N60D5,NMOS,耐壓100V,導阻10.3mΩ,PPAK5*6封裝。

輸出濾波電容來自永銘,NPX系列固態電容,規格為680μF 25V。

充電器次級的協議芯片焊接在USB-C母座的小板上。

小板正面焊接USB-C母座和一顆電流取樣電阻。

小板背面焊接協議芯片和一顆電流取樣電阻。

協議芯片采用云矽半導體XPD938,這款芯片已經通過了USB PD3.0認證,TID:5594。支持QC2.0/3.0/3.0+、AFC、FCP、SCP、HVSCP、PD2.0/3.0和PPS等快充協議,內部集成 10mΩ VBUS 通路功率開關管,并且集成10mΩ電流檢測電阻,支持完善的保護功能,節省外圍元件數量,簡化電路,降低成本。支持TSSOP-20和QNF4*4-20封裝,這款充電器采用QFN4*4-20封裝。

云矽半導體XPD938資料信息。

充電頭網拆解了解到,云矽半導體XPD系列快充協議芯片已被公牛貝爾金聯想諾基亞飛利浦傲基倍思品勝摩米士等多個品牌的數十款產品采用,抓住20W PD快充風口,富滿集團云矽半導體單月PD協議芯片銷量突破千萬顆

用于USB-A口的VBUS開關管來自冠禹,型號KS3308MA,是一顆耐壓30V的PMOS,導阻7mΩ,采用PDFN3333封裝。

USB-C母座特寫,采用黑色膠芯,過孔焊接固定。

USB-A母座采用黑色膠芯,過孔焊接固定。

全部拆解完畢,來張全家福。

充電頭網拆解總結

華科生30W 1A1C氮化鎵快充采用淺粉色外殼,配合圓潤的外殼設計,顏值方便確實下了功夫。充電器采用折疊插腳,收納方便。其中USB-C口支持20V輸出,可以同時滿足手機和筆記本電腦的充電需求,十分實用。

充電頭網通過拆解了解到,華科生這款30W氮化鎵充電器采用南芯推出的合封氮化鎵電源方案,內置南芯SC3056合封氮化鎵芯片和SC3503同步整流控制器,搭配云矽半導體XPD938高集成協議芯片,實現高集成小體積的快充電源設計。

充電器內部采用導熱墊為變壓器以及合封氮化鎵芯片散熱,將內部發熱傳導至外殼散發。內部初級濾波電容來自綠寶石和永銘,輸出固態電容來自永銘。同時采用多塊PCB組合焊接,提高內部空間利用率,設計十分緊湊。