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>產(chǎn)品新聞>拆解報(bào)告：紫米30W氮化鎵快充充電器
2022-05-21
隨著蘋果超大杯手機(jī)的發(fā)布，主流的快充功率不斷提升，由曾經(jīng)的18W提升到20W，iPhone13的推出，將主流的快充功率推高到27W，充電器升級(jí)到30W也是勢在必行。同時(shí)30W的快充還可以為安卓手機(jī)提供PPS快充，對(duì)于多機(jī)黨就更加友好了。
知名廠商紫米新推出了一款30W功率的氮化鎵充電器，外形圓潤，配合折疊插腳，收納方便，手感也很好。下面充電頭網(wǎng)就對(duì)這款氮化鎵充電器進(jìn)行拆解，看看內(nèi)部的用料如何。
紫米30W氮化鎵充電器開箱
包裝盒正面印有ZMI品牌、充電器外觀圖、名稱以及GaN標(biāo)識(shí)。
背面印有充電器參數(shù)信息。
包裝內(nèi)含充電器和使用說明書。
充電器外殼灰白撞色設(shè)計(jì)，表面磨砂抗指紋，整體十分的小巧。
充電器配備可折疊國標(biāo)插腳，進(jìn)一步提升產(chǎn)品便攜性同時(shí)攜帶不會(huì)刮傷包里其它設(shè)備。
輸入端外殼上印有充電器參數(shù)
型號(hào)：HA719
輸入：100-240V~50/60HZ 0.8A
輸出：5V3A、9V3A、11V2.75A、12V2.5A、15V2A、20V1.5A
制造商：南京酷科電子科技有限公司
監(jiān)制：江蘇紫米電子技術(shù)有限公司
充電器已經(jīng)通過了CCC認(rèn)證。
頂面配有單USB-C接口，靠一側(cè)布局，白色膠芯。
測得充電器機(jī)身高度為37.99mm。
寬度為30.92mm。
厚度為31.02mm。
和蘋果30W充電器對(duì)比，體積優(yōu)勢明顯。
充電器拿在手上的大小直觀感受。
凈重約為48g。
使用ChargerLAB POWER-Z KT002測得C口支持QC2.0/3.0、AFC、FCP、PD3.0、PPS快充協(xié)議。
此外PDO報(bào)文顯示C口還具備5V3A、9V3A、12V2.5A、15V2A、20V1.5A五組固定電壓檔位，以及5-11V2.75A和5-20V1.5A兩組PPS電壓檔位。
紫米30W氮化鎵充電器拆解
對(duì)紫米這款30W氮化鎵充電器有了基本了解后，下面繼續(xù)對(duì)其進(jìn)行拆解，看看用料做工如何。
從充電器輸出端外殼開始拆解，首先撬下灰色外殼，露出內(nèi)部PCBA模塊。
抽出內(nèi)部PCBA模塊，由兩塊PCB堆疊焊接，充分利用內(nèi)部空間減小體積。
充電器內(nèi)部折疊插腳采用黑色塑料蓋配合螺絲固定。
測得PCBA長度約為25mm。
寬度約為25.9mm。
高度約為25.5mm。
模塊輸入輸出小板一覽，輸入側(cè)焊接整流橋，小板上焊接貼片Y電容和反饋光耦，輸出側(cè)焊接USB-C母座和同步整流管等元件。
另一塊小板為初級(jí)部分，焊接一顆氮化鎵合封芯片和濾波電容以及變壓器。
變壓器和初級(jí)電容使用塑料絕緣支架與次級(jí)電路隔離絕緣。
輸出濾波固態(tài)電容也放置在支架中，簡化絕緣設(shè)計(jì)。
USB-C母座上方為塑料絕緣支架。
焊接將小板與變壓器拆分開，進(jìn)行詳細(xì)拆解。
輸入端小板特寫，保險(xiǎn)絲兩側(cè)焊盤加錫用于連接交流輸入，交流電經(jīng)過保險(xiǎn)絲送入整流橋，由右側(cè)焊盤輸出至初級(jí)部分小板。
輸入端延時(shí)貼片保險(xiǎn)絲規(guī)格為2A 250V，用于輸入過流保護(hù)。
整流橋來自揚(yáng)杰，型號(hào)RABS210，2A 1000V，將交流電整流成為脈動(dòng)直流電后通過右側(cè)的焊盤，輸出到初級(jí)小板上的濾波電容進(jìn)行濾波，為初級(jí)電路供電。
小板上焊接兩顆濾波電容，差模濾波電感和一顆為主控芯片供電的小電容，其中一顆較小的電解電容纏繞膠帶絕緣，變壓器已被拆掉。
兩顆高壓濾波電容均來自AiSHi艾華，RK系列充電器專用小型化電容，105℃耐熱，規(guī)格為400V 22μF。
差模濾波電感，工字磁芯，外套熱縮管包裹絕緣。
另一顆濾波電容規(guī)格為400V 33μF，合計(jì)55μF容量。
開關(guān)電源主控芯片采用南芯半導(dǎo)體的SC3056。南芯SC3056是一顆高頻準(zhǔn)諧振反激轉(zhuǎn)換器，具有高能效和高可靠性，源自南芯半導(dǎo)體的SC305x系列。SC3056內(nèi)部集成650V耐壓的開關(guān)管，可輕松驅(qū)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(yīng)的頻率折返用于實(shí)現(xiàn)全負(fù)載范圍內(nèi)的高效率；無負(fù)載時(shí)，芯片以突發(fā)模式運(yùn)行，降低待機(jī)功耗。轉(zhuǎn)換器內(nèi)置高壓啟動(dòng)電路，可實(shí)現(xiàn)超低的待機(jī)功耗和超快的啟動(dòng)速度。同時(shí)集成軟啟動(dòng)電路，以及用于超寬輸出范圍的分段式供電電路。在突發(fā)和故障模式下具有超低的工作電流，滿足待機(jī)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(nèi)置過熱保護(hù)，供電過壓保護(hù)、供電欠壓閉鎖、逐周期電流限制、兩級(jí)過流保護(hù)、輸出過電壓保護(hù)、輸出短路保護(hù)和過載保護(hù)，提供完善全面的保護(hù)功能。
據(jù)充電頭網(wǎng)了解，南芯半導(dǎo)體的快充方案廣泛應(yīng)用在充電器、無線充、車充、充電寶、儲(chǔ)能電源等各個(gè)方面，并被立訊精密65W 1A1C氮化鎵快充、華為66W超級(jí)快充車充、華為50W超級(jí)快充無線車充、紫米20號(hào)200W PD快充移動(dòng)電源、小米20000mAh移動(dòng)電源50W超級(jí)閃充版、三星10000mAh 25W PD快充移動(dòng)電源、公牛600W戶外移動(dòng)電源、安克PowerHouse II 400戶外電源等數(shù)十款產(chǎn)品采用，品質(zhì)獲得客戶高度認(rèn)可。
用于SC3056分段式供電的供電電感。
為南芯SC3056供電濾波的電解電容，來自AiSHi，規(guī)格為50V 10μF。
變壓器特寫，輸出采用多層絕緣線，輸出線固定在絕緣外殼中，方便裝配。
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(yīng)用于氮化鎵快充這類高密度電源產(chǎn)品中。料號(hào)為TMY1471K。
充電頭網(wǎng)了解到，特銳祥貼片Y電容除了被貝爾金、安克、QCY、聲麗、麥多多、OPPO、聯(lián)想、努比亞、倍思、海陸通、第一衛(wèi)等品牌的數(shù)十款快充產(chǎn)品使用，此外還被伊戈?duì)?0W LED驅(qū)動(dòng)電源、長虹42英寸智能網(wǎng)絡(luò)電視42P3F內(nèi)置電源、卓飛航45W氮化鎵超快墻充等產(chǎn)品使用，性能獲得客戶一致認(rèn)可。
用于反饋調(diào)節(jié)輸出電壓的CT1018光耦，由協(xié)議芯片通過改變光耦內(nèi)部發(fā)光二極管的發(fā)光強(qiáng)度，控制內(nèi)部光電二極管的導(dǎo)通程度，由初級(jí)主控芯片檢測變化，從而實(shí)現(xiàn)輸出電壓反饋。
同步整流管來自真茂佳，型號(hào)ZMS100N10N，NMOS，耐壓100V，導(dǎo)阻10mΩ，采用DFN5*6封裝。
同步整流控制器采用南芯半導(dǎo)體SC3503，這是一顆自適應(yīng)開通檢測和快速關(guān)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(yīng)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(tài)電流，支持多種工作模式，支持高側(cè)和低側(cè)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(yīng)用。
南芯SC3503資料信息。
充電頭網(wǎng)拆解了解到，該芯片已經(jīng)被綠聯(lián)65W智充魔盒2C2A氮化鎵快充插座、TEGIC迷你30W氮化鎵快充、綠聯(lián)迷你30W氮化鎵快充、征拓65W 2C1A氮化鎵充電器、威源新能30W 1A1C氮化鎵快充、意象65W氮化鎵充電器、努比亞30W氮化鎵快充等產(chǎn)品采用。
輸出濾波固態(tài)電容來自Polycap柏瑞凱，VA系列105℃耐熱，規(guī)格為330μF 25V。
USB PD快充協(xié)議芯片采用英飛凌 CYPD3174，該芯片支持PD3.0包括PPS協(xié)議，支持QC4.0，蘋果2.4A等其他快充協(xié)議；內(nèi)置多重全面的保護(hù)功能，內(nèi)置32位M0處理器，集成振蕩器且無需外部時(shí)鐘。芯片右下角NTC1為熱敏電阻，在USB-C接口處，用于檢測充電器內(nèi)部溫度，進(jìn)行過熱保護(hù)。
VBUS開關(guān)管來自東芝，型號(hào)為TPCC8104，PMOS管，耐壓30V，導(dǎo)阻6.8mΩ。
USB-C母座特寫，白色膠芯，過孔焊接固定。
全部拆解完畢，來張全家福。
充電頭網(wǎng)拆解總結(jié)
紫米30W充電器與前不久推出的35W雙口充電器采用相同的設(shè)計(jì)語言，折疊插腳小巧便攜。充電器支持5V3A、9V3A、12V2.5A、15V2A、20V1.5A五組輸出，以及5-11V2.75A和5-20V1.5A兩組PPS電壓檔位，對(duì)蘋果和安卓手機(jī)支持都非常好，并且還支持筆記本電腦充電。
充電頭網(wǎng)通過拆解了解到，紫米30W充電器采用兩塊PCB組合焊接，L型結(jié)構(gòu)內(nèi)部布置變壓器和濾波電容，最大化利用內(nèi)部空間減小充電器體積。初級(jí)與次級(jí)濾波電容采用定制絕緣支架隔離，簡化生產(chǎn)工序。
充電器內(nèi)部使用知名廠商南芯半導(dǎo)體的SC3056+SC3503氮化鎵快充電源方案，此前紫米35W雙口充電器也選用了這款電源方案。充電器內(nèi)部采用AiSHi艾華電解電容濾波，使用英飛凌協(xié)議芯片，外置熱敏電阻進(jìn)行溫度檢測，整體做工用料扎實(shí)可靠。