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>產(chǎn)品新聞>拆解報告：威源新能30W 1A1C氮化鎵快充充電器
2021-09-18
今年萬眾期待的iPhone 13新機終于在9月15號發(fā)布了，和玩梗的“十三香”不同，看了發(fā)布會的很多人都真的覺得今年的iPhone 13真的香。雖然新機的充電功率發(fā)布會上沒有提及，但從早前各種傳出的消息來看，25W左右還是概率很大的。
為此近期東莞市威源新能技術(shù)有限公司推出了一款30W氮化鎵快充充電器滿足市場需求，產(chǎn)品配備1A1C接口，分別支持18W和30W快充，支持PD、PPS等快充協(xié)議，能夠很好兼容iPhone 13手機，輕松滿足其快充需求。下面充電頭網(wǎng)就對其進行詳細拆解，看看用料做工如何。
一、威源新能30W充電器外觀
包裝盒頂面印有AMMOD威源新能品牌。
充電器外套塑料袋防塵，另外使用塑料托盤固定保護。
充電器采用PC材質(zhì)白色外殼，背面基本啞光處理，頂面邊緣亮面倒角設(shè)計。
機身正面還印有AMMOD品牌，整體在白色襯托下顯得十分簡潔。
充電器采用固定式美規(guī)插腳。
輸入端外殼上印有充電器參數(shù)信息
型號：GPT301-1A1C-ULS
輸入：100-240V~ 50/60Hz 1A
單口輸出：
USB-C：5V3A、9V3A、12V2.5A、15V2A、20V1.5A
USB-A：5V3A、9V2A、12V1.5A
雙口輸出：5V3A
充電器已經(jīng)通過了FCC認證和VI級能效認證。
實測充電器機身高度為42.54mm。
寬度為41.67mm。
厚度為29.31mm。
和蘋果30W充電器直觀對比，體積優(yōu)勢明顯。
拿在手上的直觀感受。
充電器凈重約為50g。
使用ChargerLAB POWER-Z KT002測得USB-C口支持Apple 2.4A、Samsung 5V2A和DCP協(xié)議，以及QC2.0/3.0、AFC、FCP、PD3.0、PPS快充協(xié)議。
此外PDO報文顯示C口還具備5V3A、9V3A、12V2.5A、15V2A、20V1.5A五組固定電壓檔位，以及3.3-11V3A和3.3-16V2A兩組PPS電壓檔位。
使用KT002測得USB-A口支持QC2.0/3.0、AFC、FCP快充協(xié)議。
二、威源新能30W充電器拆解
將輸入端外殼拆開，超聲波焊接封裝，插腳和金屬片接觸通電。
測得模塊長度為37.81mm。
寬度為33.8mm。
厚度為19.68mm。
輸入端金屬片后面焊有一塊PCB小板進行隔離絕緣。
另一側(cè)看去，充電器初級次級間設(shè)有塑料板進行絕緣隔離，USB-C母座焊接在小板上。
PCB板正面一覽，電感、電容、變壓器等打膠加固，中心處有一顆差模電感。
主板背面一覽，背面設(shè)有常見的整流橋、開關(guān)電源相關(guān)芯片等器件，不過主控芯片集成了初級開關(guān)管。
通過觀察發(fā)現(xiàn)這款充電器采用QR開關(guān)電源寬范圍輸出，一顆協(xié)議芯片控制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。
輸入端一覽，金屬片后面是延時保險絲和隔離小板，左側(cè)NTC浪涌抑制電阻和共模電感打膠加固。
延時保險絲規(guī)格為2A 250V。
NTC浪涌抑制電阻，用于抑制上電浪涌電流。
共模電感特寫，雙線繞制，用于濾除EMI干擾。
WRABS20M整流橋來自沃爾德。
側(cè)面中間設(shè)有兩顆高壓濾波電解電容。
兩顆高壓濾波電解電容均為云睿品牌，其中一顆規(guī)格為400V 33μF。
另一顆規(guī)格為400V 15μF。
差模工字電感特寫，外套熱縮管保護。
另一側(cè)設(shè)有主控芯片供電電容和變壓器。
主控芯片供電電容特寫，規(guī)格為50V 10μF。
開關(guān)電源主控芯片采用南芯半導(dǎo)體的SC3056。南芯SC305X是一顆高頻準諧振反激轉(zhuǎn)換器，具有高能效和高可靠性。轉(zhuǎn)換器內(nèi)置高壓啟動電路，可實現(xiàn)超低的待機功耗和超快的啟動速度。SC305X提供自適應(yīng)的頻率折返用于實現(xiàn)全負載范圍內(nèi)的高效率。在QR和DCM模式下，谷底開通以提高效率。無負載時，芯片以突發(fā)模式運行，降低待機功耗。
SC305X內(nèi)部集成650V耐壓的氮化鎵開關(guān)管，同時集成高壓啟動電路、軟啟動電路，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，最高工作頻率為175KHz，支持抖頻改善EMI性能，支持谷底開通，輕載和空載模式以突發(fā)模式運行以降低功耗，提高效率。
芯片內(nèi)置過熱保護，供電過壓保護、供電欠壓閉鎖、逐周期電流限制、兩級過流保護、輸出過電壓保護、輸出短路保護和過載保護，提供完善全面的保護功能。
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、儲能電源等各個方面，并被立訊精密65W 1A1C氮化鎵快充、華為66W超級快充車充、華為50W超級快充無線車充、紫米20號200W PD快充移動電源、小米20000mAh移動電源 50W超級閃充版、三星10000mAh 25W PD快充移動電源、公牛600W戶外移動電源、安克PowerHouse II 400戶外電源等數(shù)十款產(chǎn)品采用，品質(zhì)獲得客戶高度認可。
變壓器特寫，頂部噴碼有信息。
BPC-1009光耦，用于初級次級通信，反饋調(diào)節(jié)輸出電壓。
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。
特銳祥專注于被動元器件的研發(fā)、生產(chǎn)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(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，此外還被伊戈爾40W LED驅(qū)動電源、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可。
輸出端一覽，左側(cè)是輸出濾波固態(tài)電容，中間USB-A母座焊接在主板上。
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，適用于寬輸出范圍反激適配器應(yīng)用。
南芯SC3503資料信息。
同步整流管特寫，絲印HS60T10Q，DFN5*6封裝。
輸出濾波固態(tài)電容特寫，規(guī)格為25V 680μF。
USB-C母座所在小板背面設(shè)有協(xié)議芯片以及輸出VBUS開關(guān)管。
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快充風口，富滿集團云矽半導(dǎo)體單月PD協(xié)議芯片銷量突破千萬顆。
輸出VBUS開關(guān)管特寫，絲印30P03Q。
USB-C母座特寫，黑色膠芯不露銅，過孔焊接。
USB-A母座特寫，過孔焊接。
全部拆解完畢，來張全家福。
充電頭網(wǎng)拆解總結(jié)
威源新能這款30W氮化鎵快充充電器機身設(shè)計簡潔，可以滿足客戶差異化定制。機身輸入端平直切面設(shè)計配合固定插腳，日常使用十分穩(wěn)定。另外充電器配備1A1C雙輸出口，支持豐富的快充協(xié)議，具備5-20V齊全電壓檔位以及兩組PPS電壓檔位，兼容性很好。既能滿足iPhone 13快充需求，也能給華為、小米等品牌手機使用。
充電頭網(wǎng)通過拆解了解到，充電器輸入端以及初級次級間均作了充分的絕緣隔離設(shè)計，細節(jié)講究，大多數(shù)插件元件也都打膠加固。此外采用南芯半導(dǎo)體SC3056+SC3503開關(guān)電源方案，SC3056是一顆高集成氮化鎵合封芯片，效率、可靠性表現(xiàn)優(yōu)秀，還能簡化電路降低成本，幫助充電器實現(xiàn)小型化。此外采用云矽半導(dǎo)體XPD740協(xié)議芯片控制雙口輸出電壓，整體方案扎實可靠。
東莞市威源新能技術(shù)有限公司是一家專注于PD充電器為主，無線充和充電寶為輔的的工廠，公司規(guī)模17000平，員工人數(shù)350人，年產(chǎn)值4億人民幣。同時公司在光明區(qū)馬田社區(qū)云里智能園設(shè)立了氮化鎵PD充電器研發(fā)中心，配備有多名高級研發(fā)工程師，ID設(shè)計師（紅點獎獲得者），結(jié)構(gòu)設(shè)計師，形成了研發(fā)、銷售和生產(chǎn)的為一體的高科技企業(yè)。業(yè)務(wù)模式主要為OEM自有產(chǎn)品貼牌銷售和ODM客戶定制服務(wù)。