前言
知名電源廠商古石科技推出了一款30W氮化鎵充電器,這款充電器采用黑色撞色外殼設(shè)計,配有固定國標(biāo)插腳。充電器具備1A1C接口,USB-C接口支持30W快充,USB-A口支持18W快充,快充協(xié)議支持廣泛,能夠滿足新老設(shè)備的充電需求。下面充電頭網(wǎng)就對這款氮化鎵充電器進(jìn)行拆解,一起看看內(nèi)部的設(shè)計和用料。
古石30W氮化鎵充電器外觀

充電器為直板造型設(shè)計,采用PC防火材質(zhì)黑色外殼,腰身亮面磨砂撞色處理。

充電器配備固定國標(biāo)插腳。

輸入端外殼印有充電器參數(shù)信息。

充電器參數(shù)特寫
型號:GS-W30A0933
輸入:100-240V~50/60Hz 0.8A
USB-C輸出:5V3A、9V3A、12V2.5A、15V2A、20V1.5A、3.3-11V2.75A
USB-A輸出:5V3A、9V2A、12V1.5A
總輸出:5V4A
制造商:深圳市古石科技有限公司
充電器通過了CCC認(rèn)證。

機(jī)身頂面內(nèi)凹設(shè)計,配備1A1C雙輸出接口。

實測充電器機(jī)身高度為44.03mm。

寬度為43.25mm。

厚度為26.72mm。

和蘋果30W充電器對比,整體要小一些。

充電器拿在手上的大小直觀感受。

另外測得充電器凈重約為55g。

使用ChargerLAB POWER-Z KM003C測得USB-C口支持FCP、SCP、AFC、QC3+/4+、PD3.0、PPS、DCP、Apple 2.4A充電協(xié)議。

PDO報文顯示USB-C口還具備5V3A、9V3A、12V2.5A、15V2A、20V1.5A五組固定電壓檔位,以及3.3-11V3A、3.3-16V2A兩組PPS電壓檔位。

測得USB-A口支持FCP、SCP、AFC、QC3+、DCP、Apple 2.4A充電協(xié)議。
古石30W氮化鎵充電器拆解
對古石這款30W氮化鎵充電器進(jìn)行了解后,下面就對這款充電器進(jìn)行拆解,看看內(nèi)部的用料和做工。

首先沿殼體接縫拆開充電器外殼,插腳與PCBA模塊通過導(dǎo)線焊接連接。

導(dǎo)線與插腳焊接處涂膠加固。

導(dǎo)線焊接連接到PCBA模塊供電,焊點涂膠加固。

使用游標(biāo)卡尺測得PCBA模塊長度約為39.8mm。

PCBA模塊寬度約為37mm。

PCBA模塊厚度約為20.1mm。

PCBA模塊正面一覽,左側(cè)焊接保險絲,NTC熱敏電阻,左下角焊接共模電感,高壓濾波電容。在左上方焊接變壓器,主控芯片供電濾波電容。右側(cè)焊接濾波電容,USB-C母座小板和USB-A母座。

背面焊接整流橋,氮化鎵主控芯片和氮化鎵開關(guān)管,反饋光耦等元件。
通過對PCBA模塊的觀察發(fā)現(xiàn),古石這款氮化鎵充電器采用QR開關(guān)電源,寬范圍輸出,輸出電壓由協(xié)議芯片通過光耦反饋,控制1A1C雙口輸出電壓架構(gòu)。下面我們從輸入端開始了解各器件的信息。

充電器輸入端一覽,焊接主控芯片供電電容,保險絲,NTC熱敏電阻和高壓濾波電容。

輸入端保險絲外套熱縮管絕緣。

NTC熱敏電阻絲印5D05,用于抑制上電浪涌電流。

共模電感采用絕緣線和漆包線繞制,外套熱縮管絕緣。

整流橋來自XCH旭昌輝,型號ABS210,規(guī)格為2A 1000V。

兩顆高壓濾波電容來自永銘,規(guī)格為27μF400V。

差模電感外套熱縮管絕緣。

開關(guān)電源主控芯片采用茂睿芯MK2697,這是專為PD/快充應(yīng)用優(yōu)化的QR PWM控制器。該控制器寬VCC工作電壓范圍(9V-90V) 可以使其覆蓋PD/PPS從3.3V-23V的輸出范 圍而不需要使用額外的輔助繞組或者線性降壓電路。
MK2697采用了茂睿芯自主知識產(chǎn)權(quán)的驅(qū)動技術(shù),同步優(yōu)化初級和次級功率管電壓應(yīng)力。高達(dá)200kHz的工作頻率,支持高頻小體積的PD快充電源設(shè)計。

針對于能效要求,由于PD/快充有多個不同的輸出電壓,因此MK2697采用了自適應(yīng)的多模式。其在不同負(fù)載以及不同輸出下,調(diào)整工作于不同頻率的QR模式。在輕載時則會工作于burst模式,以提升效率。
MK2697提供了全面的保護(hù)功能,有輸出OVP、OPP、VCC、OVP、BROWN-IN/OUT, 還提供了副邊SR短路保護(hù), PIN腳OPEN/SHORT保護(hù)等豐富的保護(hù)功能。
充電頭網(wǎng)拆解了解到,采用茂睿芯快充方案的還有愛莎瓦特65W 2A1C氮化鎵快充、倍思QC5 100W氮化鎵充電器、REMAX 20W 1A1C快充充電器、air-J 18W 1A1C快充充電器、諾基亞20W PD快充、海陸通20W PD快充、大麥20W PD快充等產(chǎn)品采用。

氮化鎵功率芯片采用英諾賽科INN650DA04,耐壓650V,導(dǎo)阻480mΩ(max),具備高頻高效、極低損耗、快速主動散熱等特點,同時采用DFN5*6封裝,實現(xiàn)小體積、高效率的充電器設(shè)計。

英諾賽科INN650DA04資料信息。
充電頭網(wǎng)拆解了解到,英諾賽科氮化鎵芯片目前已被三星,OPPO,VIVO,聯(lián)想,雅迪,LG,華碩,安克,努比亞,倍思,綠聯(lián),閃極等多家知名品牌和廠商所采用,出貨量突破1.7億顆。

側(cè)面焊接變壓器和主控芯片供電濾波電容,變壓器打膠固定。

為主控芯片供電的濾波電容規(guī)格為4.7μF 100V。

變壓器采用ATQ18磁芯,并采用膠帶嚴(yán)密纏繞絕緣。

奧倫德 OR 1009光耦用于輸出電壓反饋調(diào)節(jié)。

藍(lán)色Y電容來自JNC智旭電子。

同步整流管來自鑫飛宏,型號FH1610G,是一顆耐壓100V的NMOS,導(dǎo)阻6.2mΩ的NMOS,采用PDFN5*6封裝。

輸出端焊接藍(lán)色Y電容,USB-C母座小板,輸出濾波電容和USB-A母座。

輸出濾波電容來自永銘,NPX系列固態(tài)電容,規(guī)格為680μF 25V。

輸出小板一面焊接USB-C母座。

另一面焊接協(xié)議芯片,VBUS開關(guān)管和電流檢測電阻。

協(xié)議芯片采用云矽半導(dǎo)體XPD740,用于控制1A1C接口輸出電壓。這款芯片已經(jīng)通過了USB PD3.0認(rèn)證,TID:3479。支持QC2.0/3.0/3.0+、AFC、FCP、SCP、HVSCP、PD2.0/3.0和PPS等快充協(xié)議。
XPD740內(nèi)部集成 10mΩ VBUS 通路功率開關(guān)管,并且集成10mΩ電流檢測電阻,支持USB-A和USB-C雙口工作模式,具備完善的保護(hù)功能,節(jié)省外圍元件數(shù)量,簡化電路,降低成本。采用TSSOP-16封裝。

云矽半導(dǎo)體XPD740資料信息。
充電頭網(wǎng)拆解了解到,云矽半導(dǎo)體XPD系列快充協(xié)議芯片已被公牛,貝爾金,聯(lián)想,諾基亞,飛利浦,傲基,倍思,品勝,摩米士等多個品牌的數(shù)十款產(chǎn)品采用,抓住20W PD快充風(fēng)口,富滿集團(tuán)云矽半導(dǎo)體單月PD協(xié)議芯片銷量突破千萬顆。

用于USB-A口的VBUS開關(guān)管來自安森德,型號ASDM30P30CTD,是一顆耐壓30V的PMOS,導(dǎo)阻為15mΩ,采用DFN3*3-8封裝。

USB-C母座采用過孔焊接固定,白色膠芯不露銅。

USB-A母座采用橙色膠芯,正負(fù)極加寬設(shè)計。

全部拆解一覽,來張全家福。
充電頭網(wǎng)拆解總結(jié)
古石這款30W氮化鎵充電器采用黑色撞色外殼設(shè)計,滿足客戶差異化定制需求。充電器輸入端配有國標(biāo)固定插腳,并配有1A1C輸出接口,USB-C接口支持5-20V齊全輸出電壓和兩組PPS電壓檔位,兼容性很好,滿足蘋果和安卓手機(jī)快充需求,USB-A口也支持快充,對老式設(shè)備的充電支持也不錯。
充電頭網(wǎng)通過拆解了解到,古石科技這款氮化鎵充電器內(nèi)部采用茂睿芯MK2697主控芯片搭配英諾賽科INN650DA04氮化鎵開關(guān)管,采用云矽半導(dǎo)體XPD740協(xié)議芯片控制雙口輸出電壓,高壓電解電容和輸出濾波固態(tài)電容均來自永銘,內(nèi)部大面積打膠填充固定,整體方案和用料扎實可靠。


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