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>產(chǎn)品新聞>拆解報(bào)告：華科生迷你30W氮化鎵快充充電器
2021-08-21
面對(duì)正在快速興起的30W級(jí)迷你快充市場(chǎng)，深圳華科生數(shù)字科技有限公司近期相繼推出了常規(guī)方案迷你33W快充和迷你30W氮化鎵快充兩款產(chǎn)品。前一款雖為常規(guī)coolmos方案，華科生仍能將33W充電器做到1.04W/cm3，公司研發(fā)實(shí)力相當(dāng)厲害。
而近期推出的這款迷你30W氮化鎵快充，憑借氮化鎵的加持，功率密度更近一步，達(dá)到了1.12W/cm3，整個(gè)充電器相當(dāng)小巧，走在了整個(gè)行業(yè)的前端。另外充電器兼容快充協(xié)議豐富，具備齊全電壓檔位，也相當(dāng)實(shí)用。下面充電頭網(wǎng)繼續(xù)對(duì)這款氮化鎵迷你充進(jìn)行拆解，看看用料做工如何。
值得一提的是，華科生還有迷你22.5W SCP快充充電器、65W 2C1A氮化鎵快充充電器HPA-04N、華科生65W 2C1A氮化鎵快充充電器HPA-09N等產(chǎn)品可供客戶選擇，充電頭網(wǎng)此前也分別作了詳細(xì)拆解。
一、華科生迷你30W氮化鎵快充外觀
華科生這款迷你30W氮化鎵快充采用PC材質(zhì)白色外殼，表面啞光，頂面微凸。充電器腰身以及頂面均空白，方便客戶進(jìn)行差異化定制。
充電器配備固定式國(guó)標(biāo)插腳。
輸入端外殼上印有充電器參數(shù)
型號(hào)：HPA-15N200150CC01
輸入：100-240V~50/60HZ 0.7A
輸出：5V3A、9V3A、12V2.5A、15V2A、20V1.5A
PPS：3.3-11V3A、3.3-16V2A
制造商：深圳華科生數(shù)字科技有限公司
產(chǎn)品已經(jīng)通過(guò)了3C認(rèn)證。
頂面USB-C靠邊緣布局為3次MD，橙色膠芯不露銅。
測(cè)得充電器機(jī)身高度為34.72mm。
寬度為27.74mm。
厚度為27.74mm。通過(guò)三維可以算得充電器體積約為26.72cm3，功率密度為1.12W/cm3。
和蘋果30W快充相比，體積優(yōu)勢(shì)非常明顯。
拿在手上的直觀感受。
凈重約為41g。
使用ChargerLAB POWER-Z KT002測(cè)得USB-C口支持Apple 2.4A、Samsung 5V2A、DCP協(xié)議，以及QC2.0/3.0、AFC、FCP、PD3.0和PPS快充協(xié)議。
同時(shí)還具備5V3A、9V3A、12V2.5A、15V2A、20V1.5A五組固定電壓檔位，以及3.3-11V3A和3.3-16V2A兩組PPS電壓檔位。
二、華科生迷你30W氮化鎵快充拆解
將輸入端外殼拆開(kāi)，超聲波焊接封裝。PCBA模塊元器件間的空隙填充藍(lán)色導(dǎo)熱硅膠，用于導(dǎo)熱和絕緣。
PCBA模塊由兩塊小板組合焊接，小板初次級(jí)間設(shè)有隔離板。
測(cè)得模塊長(zhǎng)度為29.6mm。
寬度為21.71mm。
厚度為21.87mm。
輸入端一覽，工字電感、高壓濾波電解電容和變壓器則焊接在側(cè)邊小板上。
小板背面設(shè)有開(kāi)關(guān)電源主控芯片、氮化鎵功率芯片和光耦。
將小板拆分開(kāi)，變壓器右側(cè)還有一顆貼片Y電容。
保險(xiǎn)絲和共模電感均外套絕緣管。
共模電感雙線繞制，用于濾除EMI干擾。
WRMSB30M整流橋特寫。
工字電感特寫。
高壓濾波電解電容采用永銘KCX系列產(chǎn)品，該系列產(chǎn)品工作溫度范圍在-55℃~105℃，3000小時(shí)壽命，并具備抗雷擊、低漏電流（低待機(jī)功耗）、高紋波電流、高頻低阻抗等性能優(yōu)勢(shì)。
充電頭網(wǎng)了解到，憑借小體積的特點(diǎn)，永銘KCX系列電解電容還被公牛65W氮化鎵快充、飛利浦65Ｗ氮化鎵快充插座、摩米士65W 2C1A氮化鎵快充充電器、柚比30W 1A1C氮化鎵快充充電器、京造65W 1A1C氮化鎵快充充電器、努比亞65W 2C1A氘鋒氮化鎵快充等產(chǎn)品采用，獲得客戶一致認(rèn)可。
規(guī)格為400V 22μF。
黑色電解電容來(lái)自jsh益陽(yáng)萬(wàn)京源，規(guī)格也是400V 22μF。
開(kāi)關(guān)電源主控芯片采用茂睿芯MK2697A，這是專為PD/快充應(yīng)用優(yōu)化的QR PWM控制器。其很寬的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繞組或者線性降壓電路。
MK2697是針對(duì)于能效要求，由于PD/快充有多個(gè)不同的輸出電壓，因此采用了自適應(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DCM/QR。在輕載時(shí)則會(huì)工作于burst模式，以提升效率。
MK2697A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。
充電頭網(wǎng)拆解了解到，茂睿芯ACDC PWM還被倍思QC5認(rèn)證100W快充、機(jī)樂(lè)堂30W 1A1C快充充電器、聯(lián)想65W PD快充火柴盒電源、公牛65W PD快充插座、華科生迷你33W快充、倍思20W 1A1C快充充電器、愛(ài)莎瓦特65W 2A1C氮化鎵快充、air-J 18W 1A1C快充充電器等產(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(dòng)散熱等特點(diǎn)，同時(shí)采用DFN5*6封裝，實(shí)現(xiàn)小體積、高效率的充電器設(shè)計(jì)。
英諾賽科INN650DA04資料信息。
INN650DA04是InnoGaN系列第二代新品，此前已被古石科技迷你30W氮化鎵快充、科訊迷你33W快充氮化鎵、REMAX 30W氮化鎵快充、努比亞30W氮化鎵方糖快充、睿元實(shí)業(yè)33W 1A1C氮化鎵快充等數(shù)十款30W快充產(chǎn)品采用，芯片質(zhì)量獲得市場(chǎng)認(rèn)可。
變壓器為深圳金尚科技有限公司生產(chǎn)ED1512型號(hào)，深圳市金尚科技有限公司是一家專注于小體積PD電源變壓器生產(chǎn)廠商。
OR-3H7光耦，用于初級(jí)次級(jí)通信，反饋輸出電壓。
貼片Y電容來(lái)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。
特銳祥專注于被動(dòng)元器件的研發(fā)、生產(chǎn)及銷售，注冊(cè)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(yīng)用，為客戶提供更多的解決方案。
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(zhǎng)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。
另一塊小板背面有整流橋、同步整流芯片和協(xié)議芯片。
正面次級(jí)側(cè)有一顆輸出濾波固態(tài)電容和USB母座。
同步整流芯片采用茂睿芯MK1718，集成了次級(jí)同步整流控制器和8.5mΩ/100V規(guī)格同步整流MOS。茂睿芯MK171X系列是一款高性能的同步整流功率開(kāi)關(guān)，集成N溝道功率MOS，適用于隔離型的同步整流應(yīng)用。尤其適用于充電器中需求高效率的場(chǎng)合，并兼容CCM、DCM 和QR模式。
MK171X采用自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的自供電電路，可靈活的放置在輸出正端或輸出負(fù)端。放置在正端時(shí)，亦無(wú)需格外的輔助繞組。支持10ns關(guān)斷延時(shí)以及高達(dá)4A的下拉電流幫助系統(tǒng)可靠工作于CCM 模式。支持開(kāi)通及關(guān)斷機(jī)制，可以最大化外驅(qū)MOSFET的導(dǎo)通時(shí)間以獲得盡可能高的效率，并且自主檢測(cè)DCM振鈴，防止誤開(kāi)通。
茂睿芯MK1718資料信息。
輸出濾波固態(tài)電容規(guī)格為25V 560μF。
USB PD協(xié)議芯片采用云矽半導(dǎo)體XPD737，這款芯片已經(jīng)通過(guò)了USB PD3.0認(rèn)證，TID：3479。支持QC2.0/3.0/3.0+、AFC、FCP、SCP、HVSCP、PD和PPS等主流快充協(xié)議外，還支持小米CHARGE TURBO 27W協(xié)議，華為10V高壓SCP協(xié)議。
XPD737內(nèi)部集成 10mΩ VBUS 通路管，并且集成10mΩ電流檢測(cè)電阻，支持完善的保護(hù)功能，降低外圍元件數(shù)量，簡(jiǎn)化電路，降低成本。采用ESOP8封裝。
云矽半導(dǎo)體XPD737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(gè)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(wàn)顆。
USB-C母座特寫，過(guò)孔焊接。
全部拆解完畢，來(lái)張全家福。
充電頭網(wǎng)拆解總結(jié)
華科生這款迷你30W氮化鎵快充整體尺寸只有34*27*27mm，十分小巧。此外兼容QC、AFC、FCP、PD3.0和PPS快充協(xié)議，具備5V3A、9V3A、12V2.5A、15V2A、20V1.5A、3.3-11V3A、3.3-16V2A電壓檔位，超強(qiáng)的功率密度、性能強(qiáng)悍，滿足各大品牌手機(jī)、平板等設(shè)備快充需求。
充電頭網(wǎng)通過(guò)拆解了解到，充電器PCBA模塊由兩塊小板組成，元件之間打膠導(dǎo)熱和絕緣。充電器采用了茂睿芯MK2697主控搭配英諾賽科INN650DA04氮化鎵功率芯片，以及茂睿芯同步整流芯片MK1718開(kāi)關(guān)電源方案。采用云矽半導(dǎo)體XPD737協(xié)議芯片，永銘小體積電容濾波，整體用料不錯(cuò)。
截至目前，華科生已有20W、30W級(jí)迷你充，柱狀和方塊造型的65W氮化鎵快充，基本實(shí)現(xiàn)熱門功率段熱門款式充電器的全覆蓋，充分滿足客戶選購(gòu)需求。