前言
隨著iPhone 14系列手機的發布,充電測試大杯機型支持9V3A,27W充電,傳統的20W快充已經不能滿足極速的充電體驗,需要使用30W功率的充電器,才能滿足半小時充電50%。隨著氮化鎵技術的發現,30W的氮化鎵充電器已經變得小巧便攜,體積與20W充電器接近。
安克推出了一款30W氮化鎵快充,采用折疊插腳,小巧便攜,支持20V輸出,能夠為筆記本電腦充電,并具有PPS快充,對安卓手機充電兼容性更好。下面充電頭網就對這款充電器進行拆解,看看內部用料做工如何。
安克30W氮化鎵充電器開箱

包裝盒正面印有ANKER安克品牌、充電器名稱、外觀以及四大賣點。

背面印有產品賣點描述。

包裝內含充電器、使用說明書、產品合格證等,充電器外套防塵袋。

充電器采用經典白色外殼,腰身以及頂部部分區域啞光處理,整體風格簡約,約比較小巧。

底部外殼印有充電器參數
型號:A2639
輸入:100-240V~50/60HZ 0.9A
輸出:5V3A、9V3A、15V2A、20V1.5A(30W 最大)
安克創新科技股份有限公司
充電器已經通過了CCC認證。

充電器配備可折疊國標插腳,讓外帶出門使用也變得十分方便。

頂面配有單USB-C接口,采用深藍色膠芯。

機身頂面做了獨具特色的設計,接口所在三分之一區域以及ANKER品牌亮面處理,另外三分之二區域啞光。

測得機身高度為37.66mm。

寬度為32.26mm。

寬度為32.63mm。

和蘋果30W充電器對比,體積優勢明顯。

拿在手上的直觀感受,相當小巧。

另外測得充電器凈重約為49g。

使用ChargerLAB POWER-Z KM002C測得充電器支持QC3.0、QC4+、PD3.0、PPS、Apple 2.4A充電協議。

此外還具備5V3A、9V3A、15V2A、20V1.5A四組固定電壓檔位,以及3.3-11V3A一組PPS電壓檔位。
安克30W氮化鎵充電器拆解
對這款充電器的大小、充電協議等有了基本了解后,下面繼續對其進行詳細拆解,看看做工如何。

沿外殼接縫撬開充電器外殼,可以看到內部采用多塊PCB組合焊接,元器件之間打膠加固。

充電器內部PCBA模塊由三塊PCB焊接組成,底部高壓小板焊接觸點連接折疊插腳取電。

側面焊接的小板連接初級與次級,小板上焊接光耦和貼片Y電容。

使用游標卡尺測得PCBA模塊長度約為27.18mm。

PCBA模塊寬度約為26.74mm。

PCBA模塊厚度約為26.05mm。

側面可以看到一塊白色塑料支架用于充電器內部初級與次級器件絕緣,內部使用絕緣支架充分利用了充電器的內部空間,滿足小體積高功率密度的設計。

焊接拆分開三塊小板,在初級小板上焊接高壓濾波電容,變壓器等,次級小板焊接濾波固態電容,側面小板焊接貼片Y電容和光耦。
通過對充電器PCBA的觀察發現,安克這款充電器采用了采用合封氮化鎵芯片,同步整流芯片組成寬范圍輸出的開關電源,次級協議芯片通過光耦控制輸出電壓的典型架構。下面我們就從輸入端開始一一了解各個元器件的信息。

充電器輸入端一覽,焊接貼片保險絲,貼片整流橋,合封氮化鎵芯片等器件。

另一面焊接NTC熱敏電阻,高壓電解電容,差模電感,變壓器等元件。

輸入端延時保險絲來自貝特,規格為3.15A 250V.

整流橋來自ZOWIE智威,型號Z4RGP30MPH,是一顆3A 1000V的快恢復整流橋,采用貼片封裝。

輸入端NTC熱敏電阻絲印SCK052,用于抑制充電器上電的沖擊電流。

兩顆高壓濾波電容來自永銘。

其中一顆規格為18μF400V。

另一顆規格為27μF400V。

差模電感采用熱縮管包裹絕緣。

氮化鎵合封芯片來自華源智信,型號HYC3602E,是一顆智能反激控制器,芯片內部集成GaN Systems公司的 650V耐壓,450mΩ氮化鎵開關管,采用ESOP8散熱增強封裝,可用于USB PD快充及電視機、顯示器待機電源應用。
華源智信HYC3602E合封氮化鎵芯片采用智能數字多模式控制,峰值電流控制模式,重載下采用CCM模式運行,內部集成GaN Systems公司的E-Mode氮化鎵功率開關,過載保護周期56mS,支持抖頻改善EMI性能,自適應的柵極驅動器可平衡開關損耗及EMI。

HYC3602E內置完善豐富的保護功能,支持變壓器磁飽和保護,支持芯片供電過壓保護,支持過載保護,支持輸出電壓過壓保護,支持片內過熱保護,支持電流取樣電阻開路保護,待機功耗小于75mW,具有低啟動電流。

為氮化鎵合封芯片供電的電解電容來自凱特,規格為4.7μF 100V。

變壓器磁芯采用膠帶嚴密纏繞絕緣,并貼有信息標簽。

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。黑鯊30W氮化鎵充電器使用的貼片Y電容料號為TMY1102M。
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。

充電頭網了解到,特銳祥貼片Y電容除了被麥多多100W氮化鎵、OPPO 65W超級閃充氮化鎵充電器、聯想90W氮化鎵快充、努比亞65W氮化鎵充電器、倍思120W氮化鎵+碳化硅PD快充充電器等數十款大功率充電器使用外,還應用于海陸通、第一衛、貝爾金等品牌20W迷你快充上,性能獲得客戶一致認可。

CT1009光耦用于輸出電壓反饋調節。

小板背面沒有元件。

在底部的小板上焊接同步整流芯片和協議芯片。小板右側鏤空焊接濾波電容,降低厚度。

小板另一面焊接USB-C母座,VBUS開關管。

同步整流芯片來自華源智信,型號為HYC9012,是一顆內置同步整流管的同步整流芯片,支持DCM、CCM、PFM和QR多種工作模式,供電電壓范圍為3-25V,具有自適應預關閉驅動以加快關閉過渡,支持可選的最小關斷時間,啟動時驅動下拉,10nS關斷延時等功能,具有低靜態電流。

華源半導體HYC9012分為兩個型號,分別為最小關閉時間為1.25μs的HYC9012A和最小關閉時間為2.5μs的HYC9012B。

兩顆輸出濾波固態電容規格為330μF 25V,兩顆并聯。

協議芯片來自智融,型號SW2301,這是一款高集成度的 Type-C 口/Type-A 口快充協議芯片,支持 PD、QC、FCP、高低壓 SCP、AFC、SFCP以及PE等主流快充協議,支持光耦反饋和 FB 反饋兩種工作模式。
SW2301 集成了 CV/CC控制環路,Type-C 接口邏輯,快充協議控制器,以及多種安全保護功能。配合 ACDC 或 DCDC 以及少量的外圍元器件,即可組成完整的高性能的Type-C 口/Type-A 口快速充電解決方案。
在芯片下方左側是一顆熱敏電阻,用于檢測充電器內部溫度,進行過熱保護。

智融SW2301 詳細資料。

VBUS開關管來自威兆半導體,型號VS3618AE,是一顆耐壓30V的NMOS管,導阻為6.4mΩ,采用PDFN3333封裝。

充電頭網通過拆解了解到,采用威兆VS3618AE的產品還有華為27W超級快充無線車充、小米無線車充、小米無線充電寶、堅果餅式無線充電座、魅族無線充電器無線充電產品以及小米65W USB PD快充充電器、紫米10000mAh USB PD快充移動電源移動電源和充電器等,威兆MOS的產品性能也獲得眾多知名品牌認可。

USB-C母座特寫,安克特色藍色膠芯,過孔焊接固定。

全部拆解一覽,來張全家福。
充電頭網拆解總結
安克推出的這款30W氮化鎵充電器采用白色機身設計,與蘋果手機自帶數據線顏色搭配,更具美感。充電器采用折疊插腳設計,小巧便攜。輸出支持20V輸出,能夠為筆記本電腦充電,并且支持PPS快充,對蘋果和安卓手機的快充兼容性都不錯。
充電頭網通過拆解了解到,這款充電器采用三塊電路板組合焊接,U型結構,內部采用絕緣支架組合成為一個整體。內部開關電源方案采用華源智信HYC3602E+HYC9012A電源方案,分別集成高壓氮化鎵開關管和低壓同步整流管,方案集成度高,效率高,外圍元件簡單,滿足30W快充應用。
協議芯片采用智融SW2301協議芯片,支持市面上主流的快充協議,并支持外接熱敏電阻檢測溫升,進一步提升充電器的安全性。充電器內部布局緊湊,用料扎實。


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