前言

GOSIRY果子理品牌旗下雙USB-C快充系列推出了兩款新品,輸出功率分別為50W和60W,可以滿足手機和輕薄筆記本等設備快充需求。此前已經對60W款進行了詳細拆解,本期繼續為大家帶來另一款的拆解。

果子理50W雙USB-C氮化鎵充電器型號為GSR51,采用了和60W款完全相同的外觀設計和配置,并且機身大小也相同,僅輸出參數有所區別,以面向不同需求人群。這塊充電器雙USB-C接口還支持25W+25W輸出策略,可滿足兩部iPhone手機同時快充。下面就一起來了解下其內部具體方案。

果子理50W氮化鎵充電器外觀

包裝盒外觀延續此前60W款相同風格設計,正面印有GOSIRY品牌、產品名稱、外觀圖以及賣點,提供5年超長質保。

背面印有產品參數和商家信息等。

包裝盒上參數特寫,下面到產品實物展示環節再介紹。

包裝內含充電器以及使用說明書。

果子理50W氮化鎵充電器采用和60W款相同外觀設計,并且機身大小也一樣。腰身一面印有GOSIRY品牌。

另一面印有GaN 50W字樣。

輸入端外殼印有充電器參數

型號:GSR51

輸入:180-240V~50/60Hz 1.5A

輸出:

USB-C1/C2:5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V2.5A

PPS1:3.3-5.9V4A、3.3-20V2.5A

USB-C+USB-C2:25W+25W

USB-C1/2:5V3A、9V2.77A、12V2.08A、15V1.66A、20V1.25A

PPS1:3.3-5.9V3A、3.3-20V1.25A

總輸出:50W Max

單口輸出各50W,雙口輸出25W+25W

制造商:深圳尚派正品科技有限公司

充電器通過了CCC認證。

充電器配置可折疊國標插腳,方便用戶日常攜帶外出使用。

另一端配置雙UBS-C接口,接口旁印有C1、C2標識,方便用戶區別使用。

實測充電器機身長度為48.52mm。

寬度為37.07mm。

厚度為37.15mm。

和蘋果61W充電器放在一起對比,體積優勢明顯。

充電器拿在手上的大小直觀感受。

另外測得充電器重量約為100g。

使用ChargerLAB POWER-Z KM003C測得USB-C1口支持QC3.0/5、FCP、SCP、AFC、PD3.0、PPS、DCP、Apple 2.4A充電協議。

PDO報文顯示USB-C1口還具備5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V2.5A五組固定電壓檔位,以及3.3-5.9V4A、3.3-20V2.5A兩組PPS電壓檔位。

測得USB-C2口同樣支持QC3.0/5、FCP、SCP、AFC、PD3.0、PPS、DCP、Apple 2.4A充電協議。

此外PDO報文顯示結果也與USB-C1口的相同,支持功率盲插。

果子理50W氮化鎵充電器拆解

將輸入端外殼拆開,充電器插腳通過白色塑料板以及螺絲進行固定,與PCBA模塊通過彈片接觸通電。

取出PCBA模塊,器件打膠幫助散熱。

殼體內側貼有銅基石墨烯與絕緣貼組成的散熱貼幫助導熱,進一步提升充電器的散熱性能。

測得PCBA模塊長度為44.98mm。

寬度為30.72mm。

厚度為30.95mm。

模塊一側焊接小板,并貼有白色海綿保護,此外初次級間設有膠套進行隔離。

PCBA模塊輸入端一覽,主板右側焊接NTC熱敏電阻、安規X2電容以及共模電感。

主板背面設有貼片保險絲、整流橋、光耦、貼片Y電容以及同步整流管。

貼片保險絲來自誠潤電子,額定電流3.15A。

NTC熱敏電阻特寫,用于抑制上電浪涌電流。

安規X2電容來自STE松田電子,容量0.22μF。

共模電感雙線繞制,用于濾除EMI干擾。

整流橋來自深圳市沃爾德實業有限公司,型號WRLSB80M,這顆軟橋通過較軟的恢復曲線,比較平滑的關斷特性,可以降低二極管結電容達到非常少的諧波振蕩產生的效果。選用的LSB封裝,擁有良好的散熱特性,幫助中大瓦數適配器提升可靠性,單顆可做60W+。

模塊一側以及輸出端均焊接有小板,之間采用膠套隔離絕緣。

將兩塊小板拆掉,主板正面次級側設有同步整流控制器以及兩顆濾波固態電容。

將側邊小板拆下,板子正面焊接高壓濾波電解電容、工字電感、主控芯片供電電容以及變壓器。

板子背面設有主控芯片以及初級開關管。

兩顆高壓濾波電解電容來自永銘,規格均為400V47μF。

工字濾波電感外套熱縮管絕緣保護。

初級主控芯片來自英集芯,型號為IP2006H,是一款高性能多模式反激控制器,芯片具備頻率折返和谷底導通技術,并支持自適應開關頻率,提高輕載效率,最大開關頻率得到優化,降低溫升,并提高滿載效率。

IP2006H還具備突發模式,能夠在輕載和空載下降低待機功耗,滿足CoC V5和DoE VI標準,芯片具備完善的保護功能,包括Brown-in/Brown-out、輸出過壓保護、輸出欠壓保護、VDD過壓保護、輸入過壓保護和過熱保護,并且支持參數定制,支持過功率保護,采用SOT23-6封裝。

英集芯 IP2006H 資料信息。

初級功率開關管采用英諾賽科INN700D190B,這是一顆耐壓700V的增強型氮化鎵單管,器件在原有650V耐壓基礎上升級至700V,瞬態耐壓為800V。器件導阻為190mΩ,支持更高功率應用。

英諾賽科 INN700D190B支持超高開關頻率,無反向恢復電荷,具有極低的柵極電荷和輸出電荷,符合JEDEC標準的工業應用要求,內置ESD保護,符合RoHS、無鉛、歐盟REACH法規,適用于AC-DC轉換,DC-DC轉換等高能效高密度應用。采用DFN8*8封裝。

英諾賽科 INN700D190B 資料信息。

充電頭網了解到,英諾賽科氮化鎵芯片目前已被寧德時代、美的、疆海、三星、OPPO、VIVO、聯想、雅迪、LG、華碩、安克、倍思綠聯多家知名品牌和廠商所采用,應用于儲能系統,家電,激光雷達,手機及筆記本電腦,快充和適配器等產品中,截止2024年12月,出貨量已突破12億顆。

主控芯片供電電容規格為50V4.7μF。

變壓器特寫,采用ATQ23磁芯。

兩顆HK1019光耦特寫,用于輸出電壓反饋。

貼片Y電容采用精勤SMD-1Y1X1Y5U102M,采用單芯片封裝,封裝代號為4524,尺寸為11.4*6*2.4(mm),封裝內彎腳,爬電距離更安全,容量范圍為10pf-2200pf,額定電壓500V,具有較高的集成度和較低的成本,可以方便地應用于各種電子設備中,提高設備的性能和可靠性。

同步整流控制器采用英集芯IP2008,這是一款支持寬電壓輸出系統的同步整流控制器,用于驅動高效反激變換器中的次級整流MOSFET,可取代肖特基二極管。通過檢測同步整流(SR)MOSFET的漏極-源極電壓,IP2008可以輸出理想的驅動信號開通或關斷MOSFET。

同步整流的應用可以有效降低二次側整流器的功耗,獲得更高的效率和更低的溫升,實現更高的功率密度。僅需極少的外圍器件,IP2008就可以為3.3-21V輸出電壓應用提供高性能的解決方案。

IP2008無需輔助繞組供電,內部的穩壓電路就可以產生合適的電源電壓,這使得它適用于具有低輸出電壓要求的充電器應用,或采用高側同步整流方案的適配器應用。

為了保證快速關斷MOSFET的能力,隨著次級電流的減小,IP2008通過降低MOSFET的驅動電壓來將MOSFET的導通壓降調節至約40mV,并在漏極-源極電壓反向之前將其迅速關斷。可配置的振鈴檢測電路防止IP2008在不連續導通模式(DCM)和準諧振時的VDS振鈴導致錯誤開啟。IP2008采用SOT23-6封裝。

同步整流管來自Depuw德普微,型號DP053N10FGN2,NMOS管,耐壓100V,導阻4.8mΩ,采用PDFN5*6封裝。

輸出濾波固態電容來自福建云星電子,規格為25V390μF。

另一顆規格相同。

輸出端小板正面設有同步降壓開關管、降壓電感、二次濾波固態電容以及協議芯片。

小板背面設有兩顆同步降壓控制器以及兩顆輸出VBUS開關管。

兩路降壓電路的同步整流降壓控制器均來自英集芯,型號為IP6550,是一款支持36V輸入的同步降壓控制器,內置NMOS管驅動,外置兩個MOS管進行高效同步整流降壓。IP6550通過反饋引腳調節輸出電壓。開關頻率135KHz,輸入端耐壓48V,內置完善的保護功能。英集芯IP6550采用3*3mm QFN16封裝,可實現簡化的同步降壓轉換電路設計。

IP6550可用于車載充電器、多口適配器、智能插排、支持USB-C接口的插排以及行車記錄儀應用。同步整流降壓具有高轉換效率,高輸出電流可用于多口5V輸出,搭配PD協議芯片可實現寬范圍電壓調節,滿足USB PD3.1的應用。

英集芯 IP6550 資料信息。

另一顆英集芯IP6550同步降壓控制器特寫。

同步降壓開關管來自維安,型號WMQ070N04LG4,NMOS管,耐壓40V。導阻7.5mΩ,采用PDFN3030封裝。

另一組維安WMQ070N04LG4同步降壓開關管特寫。

降壓電感特寫。

另一顆降壓電感特寫。

二次濾波固態電容也是來自福建云星電子,規格為25V220μF。

另一顆濾波固態電容規格相同。

USB-C口協議芯片都是采用英集芯IP2723T,該芯片已通過USB IF協會PD3.0 PPS認證,TID:3135,是一款集成多種協議、用于USB輸出端口的快充協議IC。支持多種快充協議,包括USB TypeC DFP、PD2.0/3.0、PPS 、HVDCP QC4、QC4+、QC3.0/2.0、FCP、SCP、AFC、MTK PE+ 2.0/1.1、Apple 2.4A、BC1.2以及三星2.0A。

可為適配器、車充等單向輸出應用提供完整的TYPE-C解決方案。此外IP2723T具備高集成度與豐富功能,在應用時僅需極少的外圍器件,有效減小整體方案的尺寸,降低BOM成本。

英集芯IP2723T資料信息。

另一顆英集芯IP2723T協議芯片特寫。

VBUS開關管來自維安,型號WMQ32N03TS,NMOS管,耐壓30V,導阻9mΩ,采用PDFN3030封裝。

另一顆維安WMQ32N03TS VBUS開關管特寫。

全部拆解一覽,來張全家福。

充電頭網拆解總結

最后附上果子理50W雙USB-C氮化鎵充電器核心器件清單,方便大家查閱。

果子理50W氮化鎵充電器延續系列相同設計風格,最大支持50W快充,同時雙接口支持25W+25W輸出策略,滿足雙設備同時快充需求,充電不等待。此外得益于氮化鎵方案以及堆疊設計,小巧機身搭配可折疊插腳,用戶差旅外帶也很方便。

充電頭網通過拆解了解到,充電器采用了知名廠商英集芯全套方案進行設計,使用了英集芯IP2006H+IP2008高頻QR反激電源方案,分別搭配英諾賽科氮化鎵開關管以及德普微同步整流管。另采用英集芯IP6550同步降壓方案進行二次降壓以及IP2723T協議芯片控制接口輸出。此外PCBA模塊也做過周到的散熱和絕緣處理。