前言

隨著氮化鎵快充技術的普及,小體積高功率密度的氮化鎵充電器逐漸成為主流,但是很多用戶也普遍反映氮化鎵快充存在充電發熱厲害等問題,害怕因此損傷設備,并期待廠商通過技術迭代解決或加以改善。

圖拉斯針對這一行業痛點,推出了一款30W氮化鎵小冰塊充電器。該新品基于圖拉斯自研Tora-Ice降溫系統設計,通過提高轉換效率減少發熱、全新的內部設計提高散熱能力、增加充電安全性和穩定性,從而實現小體積低溫快充,提升用戶使用體驗。充電頭網下面就對這款充電器進行拆解,看看內部設計如何。

圖拉斯30W小冰塊快充開箱

包裝盒橙紅色配色,正面印有產品名稱——圖拉斯小冰塊充電器。

側面印有TORRAS品牌和logo。

另一側印有迷你小體積、快充不用等、安全更健康三大賣點。

背面印有產品尺寸、重量等信息。

包裝內含充電器以及使用說明書。

充電器采用圖拉斯專利外觀設計,雙色注塑創新外殼,一體化無切線,整體“晶瑩剔透”,這也是產品小冰塊充電器另一大命名原因。

此外圖拉斯還將獨家研發低溫膠料用于冰感外殼上,提升產品散熱性能。

充電器配備固定式國標插腳。

輸入端外殼上印有充電器參數

型號:CDRA37

輸入:100-240V~50/60Hz 0.8A

輸出:5V3A、9V3A、15V2A、20V1.5A

最大輸出功率:30W

制造商:深圳市圖拉斯科技有限公司

產品已通過CCC認證,以及VI級能效認證。

充電器頂面配有單USB-C接口。

中心區域還有圖拉斯品牌logo。

測得充電器機身高度為32.58mm。

寬度為32.76mm。

厚度為33.42mm。

和蘋果20W充電器對比,體積優勢明顯。

充電器凈重約為49g。

使用ChargerLAB POWER-Z KM002C測得USB-C口支持Apple 2.4A、QC3.0、AFC、FCP、SCP、PD3.0充電協議。

并且還具備5V3A、9V3A、15V2A、20V1.5A四組固定電壓檔位。

圖拉斯30W小冰塊快充拆解

看完了圖拉斯小冰塊30W充電器的開箱,尺寸和測試,下面就對充電器進行拆解,看看內部的結構和設計。

首先從充電器輸入端撬開外殼,交流輸入采用彈片壓接供電。

取出充電器內部PCBA模塊,模塊采用兩塊黑色PCBA焊接組合而成。

模塊元器件間的縫隙填充硅脂,變壓器粘貼石墨導熱貼,加上ABC散熱結構設計,讓散熱速度加倍。此外變壓器次級輸出線排列整齊,做工十分講究。

在電源主控芯片上粘貼一片導熱墊用于散熱,導熱墊貼有黃色高溫膠帶絕緣。

高壓濾波電容對應折疊插腳的位置粘貼麥拉片絕緣。

使用游標卡尺測得PCBA模塊長度約為27.21mm。

PCBA模塊寬度約為26.82mm。

PCBA模塊高度約為25.95mm。

撕下變壓器粘貼的石墨導熱貼和導熱墊,進行下一步拆解。

交流輸入端焊接保險絲,NTC熱敏電阻和共模電感。

側面變壓器磁芯與輸出濾波電容之間采用塑料支架絕緣。

一體化塑料支架采用膠水與變壓器固定。

塑料支架延伸到USB-C母座上方,將初次級完全隔離。

將充電器內部模塊拆分開,分別為開關電源部分和協議輸出部分兩塊小板。

輸入端延時保險絲來自貝特電子,規格為3.15A 250V。

NTC熱敏電阻用于抑制上電浪涌電流,外套熱縮管絕緣。

共模電感采用紅色絕緣線和漆包線繞制,內部打膠固定。

在垂直的小板上焊接整流橋,變壓器以及電解電容等元件。

整流橋絲印RDBF310,規格3A1000V。

兩顆高壓濾波電容來自永銘,規格為22μF400V,兩顆容量相同。

差模電感焊接在兩顆電容之間,采用熱縮管包裹絕緣。

在充電器底部的小板上焊接初級主控芯片,另外一面焊接協議芯片等元件。

充電器主控芯片采用PI INN3378C,其采用PowiGaN技術,內置PWM控制器、高壓MOS、同步整流控制器等,集成度非常高,并且采用數字總線控制調壓。寬電壓范圍條件下,密閉外殼內可以輸出55W功率,降額使用。

PI官方的資料顯示,INN3378C屬于InnoSwitch3-Pro家族,它采用了PI獨家的PowiGaN技術,也就是內置了GaN氮化鎵功率器件,相比傳統MOSFET可以輸出更大功率。

變壓器采用ATQ18磁芯,磁芯采用膠帶嚴密纏繞絕緣。

底部小板焊接協議芯片,輸出VBUS開關管,貼片Y電容和同步整流管,還焊接USB-C母座和濾波固態電容。

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。料號為TMY1471K。

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。

特銳祥貼片Y電容資料信息。

同步整流MOS管來自威兆半導體,VSP004N10MS-G,耐壓100V,導阻3.8mΩ,采用DFN5*6封裝。

威兆 VSP004N10MS-G 詳細資料。

兩顆輸出濾波電容來自永銘,為NPT系列固態電容,規格為330μF 25V,兩顆并聯用于輸出濾波。

USB-C接口協議芯片采用英集芯IP2723T,該芯片已通過USB IF協會PD3.0 PPS認證,TID:3135,是一款集成多種協議、用于USB輸出端口的快充協議IC。支持多種快充協議,包括USB TypeC DFP、PD2.0/3.0、PPS 、HVDCP QC4、QC4+、QC3.0/2.0、FCP、SCP、AFC、MTK PE+ 2.0/1.1、Apple 2.4A、BC1.2以及三星2.0A。

IP2723T可為適配器、車充等單向輸出應用提供完整的TYPE-C解決方案。此外IP2723T具備高集成度與豐富功能,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。

英集芯IP2723T資料信息。

輸出VBUS開關管來自威兆半導體,型號VS3618BE,是一顆耐壓30V的NMOS管,導阻5.2mΩ,采用PDFN3333封裝。

威兆 VS3618BE 資料信息。

USB-C母座采用過孔焊接固定,橙色膠芯不露銅。

全部拆解一覽,來張全家福。

充電頭網拆解總結

圖拉斯小冰塊30W氮化鎵充電器體積小巧,外觀圓潤,半透明的雙層外觀設計,也為充電器增添了更多賣點。充電器支持20V輸出,能夠為筆記本和蘋果大杯手機快充充電,減少充電等待時間,小體積的設計更加便于攜帶。

充電器基于圖拉斯自研Tora-Ice降溫系統設計,充電頭網通過拆解了解到,其內部使用了石墨烯貼紙、硅脂等散熱材料,加上ABC散熱結構設計,并將整流橋與電源芯片分別焊接在不同的小板上,讓散熱速度加倍。冰感外殼上采用低溫膠料,進一筆提升散熱效果,讓充電器實現低溫充電。

充電器內置PI高集成氮化鎵主控芯片INN3378C,降額使用溫升更低。協議芯片采用英集芯IP2723T,已通過協會認證,兼容性好。同步整流管和VBUS開關管均來自威兆半導體,整體的設計和用料都很不錯。