拆解蘋果快充代工廠自營品牌30W氮化鎵快充,全套國產氮化鎵方案

前言

30W的氮化鎵充電器做到了傳統20W快充的體積,增加的輸出功率,對手機的快充也有更好的兼容性,成爲消費者的新寵。氮化鎵的加持,體積不變,功率增加,大大增添了充電器的性能,也增添了充電器的賣點。

賽爾康旗下品牌賽小虎推出了一款30W氮化鎵快充,這款快充採用小方塊外形設計,支持20V輸出,可以爲筆記本電腦充電,同時也能滿足蘋果手機的快充需求。下面充電頭網就對這款充電器進行拆解,看看內部是如何設計的。

賽小虎30W快充開箱

包裝盒正面印有賽小虎品牌、產品外觀簡圖以及30W充電器名稱等。

背面印有充電器參數和製造商信息。

頂部印有Type-C輸出、PD3.0和QC3.0等協議、多協議兼容賣點。

側面印有過流保護、過壓保護、短路保護賣點。

包裝內含充電器和用戶指南。

充電器採用PC材質塑料外殼,腰身、頂面高光亮面處理,邊緣倒角設計。

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:SCC030C1A

輸入:100-240V~50/60HZ 0.9A

輸出:

PDO:5V3A、9V3A、12V2.5A、15V2A、20V1.5A

PPS:3.3-10V3A、3.3-15V2A

製造商:賽爾康(貴港)有限公司

充電器已經通過了CCC認證

機身頂面配有單USB-C接口,黑色膠芯不露銅。

測得充電器機身高度爲35.9mm。

寬度爲29.93mm。

厚度爲29.98mm。

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,相當小巧。

充電器淨重約爲39g。

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

並且具備5V3A、9V3A、12V2.5A、15V2A、20V1.5A五組固定電壓檔位。

賽小虎30W快充拆解

在對賽小虎30W充電器有了基本瞭解後,下面繼續對其進行拆解,看看用料做工如何。

首先沿插腳側外殼接縫拆開充電器外殼,交流輸入通過導線焊接連接。

抽出充電器內部PCBA模塊,內部採用兩塊PCB焊接組合,元器件之間打膠固定,充分利用內部空間。

交流輸入端導線特寫,對應PCBA上的紅黑標識。

使用遊標卡尺測得PCBA模塊長度約爲29.66mm。

PCBA模塊寬度約爲25.72mm。

使用遊標卡尺測得PCBA模塊高度約爲24.17mm。

充電器PCBA模塊輸入端一覽,小板上焊接保險絲,共模電感和整流橋。

兩塊小板之間的空間內焊接初級濾波電解電容,變壓器等元件,電解電容和輸出固態電容外套膠套絕緣。

變壓器打膠與PCB和電解電容固定。

其中一塊小板焊接整流橋,貼片Y電容,同步整流管,協議芯片,VBUS開關管和USB-C母座。

另一塊小板焊接初級主控芯片和氮化鎵功率芯片。通過兩塊小板分別焊接整流橋與氮化鎵功率芯片,將主要發熱元件分開放置,避免積熱,降低溫升。

將兩塊小板焊接拆分,賽小虎這款氮化鎵充電器採用了經典的QR開關電源架構設計,輸出電壓由協議芯片通過光耦反饋,控制USB-C接口的輸出電壓。下面我們就從輸入端開始瞭解各個器件。

輸入端延時保險絲來自貝特電子,出料號932,規格爲2A 250V。

共模電感採用漆包線與絕緣線繞制,底部焊接絕緣支架,外套熱縮管絕緣保護。

整流橋型號爲TD4F410,規格爲4A 1000V。

兩顆高壓濾波電解電容來自TEAPO智寶,其中一顆規格爲22μF 400V。

差模電感外套熱縮管絕緣。

另外一顆濾波電容規格爲33μF 400V。

開關電源主控芯片採用南芯SC3023,是一顆高頻準諧振反激控制器,內置了氮化鎵驅動,可用於直接驅動氮化鎵開關管。SC3023內置X電容放電和高壓啓動,具備自適應開關頻率折返功能,能在整個負載範圍內獲得更高的效率。QR和DCM模式下通過谷底開通來獲得高效率。空載時在低功耗模式下運行,從而降低系統的待機功耗。內置完善全面的保護功能,支持芯片內和外置的過熱保護功能。

南芯SC3023資料信息。

氮化鎵功率芯片來自納微半導體,型號爲NV6133A,是一顆支持GaNSense技術的GaNFast氮化鎵功率芯片,芯片內部集成高性能GaN開關管和驅動器,支持無損電流採樣,提升性能和可靠性,並消除取樣電阻的功率損耗。

變壓器特寫,使用絕緣膠帶嚴密包裹,底部打膠固定。

用於輸出電壓反饋的EL1018光耦焊接在變壓器底部。

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,非常適合應用於氮化鎵快充這類高密度電源產品中,料號TMY1471K。

特銳祥專注於被動元器件的研發、生產及銷售,註冊資本1億元。旗下有自主電容品牌兩類:SMD TRX及DIP TY電容器,TRX將致力於陶瓷材料的研究,以拓展更多品類的應用,爲客戶提供更多的解決方案。

充電頭網通過拆解了解到,特銳祥貼片Y電容除了被貝爾金、安克、QCY、聲麗、麥多多、OPPO、聯想、努比亞、倍思、海陸通、第一衛等品牌的數十款快充產品使用,此外還被伊戈爾40W LED驅動電源、長虹42英寸智能網絡電視42P3F內置電源、卓飛航45W氮化鎵超快牆充等產品使用,性能獲得客戶一致認可。

在小板的正面焊接同步整流控制器,USB-C母座和輸出濾波固態電容。

同步整流控制器採用南芯半導體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。採用SOT23封裝,適用於寬輸出範圍反激適配器應用。

南芯SC3503資料信息。

充電頭網拆解了解到,該芯片已經被TEGIC迷你30W氮化鎵快充、綠聯迷你30W氮化鎵快充、徵拓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氮化鎵快充等產品採用,此外南芯快充芯片還可應於充電器、車充、移動電源、儲能電源等產品,並被安克、三星、紫米、羽博等數十款產品採用,品質獲得客戶高度認可。

同步整流管來自華潤微,型號CRSM055N10L2,是一顆耐壓100V的NMOS,導阻4.8mΩ,採用DFN5*6封裝。

輸出濾波採用一顆固態電容,規格爲470μF 25V。

快充協議芯片同樣來自南芯,型號爲SC2151A。該芯片採用16-pin QFN 4*4mm封裝,是一顆支持PD和DP/DM快充協議的控制器,內部集成反饋環路,支持最新的Type-C和PD3.0標準,同時還支持使用DP/DM接口的專有快充協議,適用於各類適配器應用。

南芯SC2151A內部集成了32位高性能MCU內核,集成24kB單次編程存儲器和2kB RAM。該控制器針對各類快充協議集成了USB PD物理層、Type-C檢測、DP/DM快充協議物理層,VCONN供電。

此外,針對快充適配器方案內置了輸出放電路徑、內置可編程反饋補償、電壓電流檢測、10bit高性能ADC、兩個10bit DAC、NMOS通路管驅動、I2C通信接口以及豐富的保護電路,爲適配器等應用提供了簡單高效的協議控制器解決方案。據充電頭網瞭解到,該芯片已經獲得USB-IF PD3.0認證,TID:4869。

充電頭網通過拆解了解到,南芯SC2151A協議芯片還被綠聯30W PD快充氮化鎵充電器、古石科技30W PD快充氮化鎵充電器、安克30W迷你氮化鎵快充、努比亞30W氮化鎵快充充電器等知名品牌的數十款產品採用,產品質量獲客戶一致認可。

輸出VBUS開關管來自長晶科技,型號CJAB35N03,是一顆耐壓30V的NMOS,導阻7mΩ。

USB-C母座採用過孔焊接固定,黑色膠芯不露銅。

全部拆解完畢,來張全家福。

充電頭網拆解總結

賽小虎這款30W氮化鎵充電器體積小巧,採用黑色外殼,固定插腳設計。充電器輸出支持Apple 2.4A、QC3.0、FCP、AFC、SCP、PD3.0協議。並且具備5V3A、9V3A、12V2.5A、15V2A、20V1.5A五組固定電壓檔位。可滿足主流手機快充需求,並支持筆記本電腦充電。

充電頭網通過拆解了解到,賽小虎30W氮化鎵充電器採用兩塊PCB組合焊接,內部元件打膠固定。充電器內部採用南芯半導體SC3023+SC3503+SC2151A全套高頻QR氮化鎵快充方案,搭配納微氮化鎵功率芯片NV6133A。輸入濾波電容來自智寶,輸出採用固態電容濾波。整體設計和用料都很可靠。