前言
大功率的快充,對于手機充電體驗的提升,效果是非常明顯的。百瓦大功率快充,能夠將手機的充電時間壓縮進二十分鐘,在低電量時具有極快的補電速度,十分實用。MOTO摩托羅拉此前發布的X30 Pro手機配備了125W氮化鎵快充。
使用125W快充,在7分鐘即可為手機充入一半電量,19分鐘即可充滿手機。同時這款充電器還可以作為100W PD快充使用,滿足筆記本以及手機充電需求。下面充電頭網就安排這款充電器的拆解,一起看看內部設計和用料如何。
摩托羅拉125W氮化鎵充電器外觀

摩托羅拉125W氮化鎵充電器通體黑色,外殼表面也是全部磨砂處理,可以有效抗指紋。

機身正面中心設計有摩托羅拉品牌logo。

另一面設計有125W字樣,表明充電器最大充電功率,配備固定國標插腳靠一側布局,方便插拔使用。

充電器配備固定美規插腳,靠一側布局方便插拔,輸入端外殼印有充電器參數。

充電器參數特寫
型號:MC-1251
輸入:100-240V~50/60Hz 1.7A
輸出:5V3A、9V3A、15V3A、20V6.25A、5-20V6.25A
制造商:江蘇辰陽電子有限公司
充電器已經通過了PSE、NOM、NYCE、UL認證和VI級能效認證。

機身頂面配有單USB-C接口,紅色膠芯。

頂面邊緣以及接口外圍采用亮面環設計

測得充電器機身高度為55.13mm。

寬度為56.06mm。

厚度為28.89mm。

和蘋果140W充電器對比,體積優勢非常明顯。

拿在手上的大小直觀感受。

另外測得充電器凈重約為149g。
摩托羅拉125W氮化鎵充電器拆解
看完了摩托羅拉125W氮化鎵充電器的外觀,下面就進入拆解環節,一起看看這款充電器內部的做工。

首先撬開輸入端外殼,發現充電器內部PCBA模塊被導熱膠填充。

接下來使用切割機切開外殼,取出內部PCBA模塊。

PCBA模塊長度約為47.26mm。

PCBA模塊寬度約為51.52mm。

PCBA模塊寬度約為24.41mm。

PCBA模塊正面一覽,左上角為輸入EMI電路,焊接保險絲,共模電感,右側焊接安規X2電容和共模電感,下方焊接薄膜濾波電容和濾波電感,下方為PFC升壓電感,左側為高壓電解電容。在PFC升壓電感下方是平面變壓器,右側焊接多顆固態電容濾波。

PCBA模塊背面焊接整流橋,PFC控制器,PFC整流管,反激控制器和兩顆反饋光耦,鏤空放置平面變壓器磁芯。
通過對摩托羅拉這款125W充電器正反面電路觀察發現,這款充電器內部采用PFC升壓,然后為QR反激開關電源供電,輸出電壓由協議芯片通過光耦調節反饋。輸出采用同步整流。下面我們就從輸入端開始了解各個元器件的詳細信息。

充電器輸入端一覽,焊接保險絲,NTC浪涌抑制電阻,壓敏電阻,共模電感,安規X2電容,熱敏電阻等元件。

輸入端保險絲外套熱縮管絕緣。

綠色NTC浪涌抑制電阻用于抑制上電浪涌電流,減小插入插座時的火花。

藍色壓敏電阻來自STE松田電子,規格為10D681K,用于輸入過壓保護。

第一級共模電感采用漆包線和絕緣線繞制,外包熱縮管絕緣,底部焊接絕緣支架。

安規X2電容來自NDF達孚,規格為0.22μF。

第二級共模電感采用扁銅線繞制。

充電器內部一顆溫度保險絲來自貝特電子,熔斷溫度為150℃,固定在共模電感上檢測溫升,用于充電器內部過熱保護。

PCB正反面各焊接一顆整流橋,使用兩顆用于均攤發熱,降低溫升。整流橋絲印MB40M。

PCB正面整流橋型號相同,用于將交流電整流成脈動直流電。

薄膜濾波電容來自NDF達孚,規格為1μF450V。

磁環電感用于輸出濾波,底部膠水固定絕緣支架。

PFC升壓控制器來自杰華特,型號JW1571,是一顆臨界模式的PFC升壓控制器,具有高精度的恒壓輸出,采用SOP8封裝,適用于單級升壓功率因數校正(PFC)應用。恒定導通時間控制策略確保高功率因數,無需輸入電壓檢測電路,簡化系統設計,節省損耗;臨界導通模式操作降低了開關損耗,提高了 EMI 性能并大幅提高效率。

JW1571具有多重保護功能,大大提高了系統的安全性和可靠性,包括VCC UVLO、CS過壓保護、FB過壓保護和過溫保護。支持開關電源,適配器和液晶電視應用。

氮化鎵開關管來自英諾賽科,為定制型號,絲印65DAL01A,實際型號為INN650DAL01A。是一顆耐壓650V的增強型氮化鎵高壓單管,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。

充電頭網拆解了解到,英諾賽科氮化鎵功率開關管還有INN650DA02、INN650DA04等型號,并被SPRUCE 140W 3C1A無線充二合一充電座、安述240W氮化鎵+碳化硅適配器、QCY 65W 2C1A氮化鎵快充、聯想小新100W雙C口氮化鎵快充、努比亞120W 2C1A三口氮化鎵快充、紅魔手機6 Pro標配120W PD氮化鎵快充、REMAX 100W氮化鎵充電器、摩米士100W 2A2C氮化鎵快充、魅族65W氮化鎵充電器等多款產品采用,芯片質量獲得市場廣泛認可。

PFC升壓電感特寫,采用ATQ17磁芯,嚴密纏繞膠帶絕緣。

ES5J快恢復二極管,用于PFC整流。

在充電器平面變壓器兩側焊接高壓濾波電解電容。

高壓濾波電容來自綠寶石,規格為420V22μF。

另外三顆規格為420V15μF。

主控芯片來自杰華特,型號JW1515HB,是一顆高度集成的準諧振反激控制器,支持700V高壓啟動,集成X電容放電功能,支持8~83V寬范圍供電,無需外加穩壓元件。內置高可靠GaN直驅電路,6V驅動電壓可直接驅動增強型GaN器件,有效簡化驅動電路設計,可靠性更高。
JW1515HB采用SSOP-10封裝,支持最高170KHz開關頻率,支持多模式運行,在不同的輸入和負載條件下獲得最高的平均效率。芯片具有極低的待機功耗,具備逐周期過流保護及完善的保護功能,適用于PD及QC充電器應用。

杰華特JW1515HB資料信息。

為PFC控制器和初級控制器供電的濾波電容,規格為100V10μF。

輸出側焊接平面變壓器小板,兩顆固態電容,USB-C母座和兩顆藍色Y電容。

由于充電器內部采用了平面變壓器,有一部分元件也焊接到平面變壓器的電路板上來,幫助擴展電路板面積,提升功率密度。平面變壓器左側的初級側焊接了氮化鎵開關管,右側焊接同步整流控制器和同步整流管。

背面焊接輸出濾波固態電容。

初級開關管型號為INN650DAL01A,與PFC開關管型號相同,充電器內部共使用兩顆INN650DAL01A氮化鎵開關管。

同步整流控制器來自杰華特,型號為JW7726B,是一顆支持CCM、DCM、QR準諧振以及ACF主動鉗位的同步整流控制器,具備快速關斷能力。在啟動過程中(VCC建立之前)能有效防止門極gate被耦合至開啟電壓。據了解,目前JW7726系列產品累計發貨量已接近千萬顆。

杰華特JW7726B資料信息。
充電頭網拆解了解到,杰華特JW7726B還被睿元實業33W 1A1C氮化鎵快充、REMAX 30W氮化鎵充電器等產品采用。

同步整流管采用威兆半導體 VSP003N10HS-G,NMOS,支持10V邏輯電壓驅動,耐壓100V,導阻3.8mΩ,采用PDFN5*6封裝。

充電頭網拆解了解到,威兆MOS管廣泛應用在充電器、無線充、車充、充電寶、儲能電源等各個方面,并被華為、小米、紫米、三星、OPPO、VIVO、魅族、努比亞、倍思、公牛、網易智造等知名品牌的數十款產品采用,產品質量獲得客戶一致認可。

在平面變壓器PCB上焊接一顆固態電容,來自柏瑞凱,為RN系列小尺寸固態電容,規格為100μF 25V。
充電頭網拆解了解到,柏瑞凱的產品廣泛應用于充電器、車充、無線充、移動電源、儲能電源等領域,并被OPPO、vivo、小米、榮耀、三星、華為、聯想、紫米、努比亞、公牛、ANKER等知名品牌的多款產品采用,產品獲得市場的高度認可。

平面變壓器PCB絲印JCT。

磁芯凹印PLB字樣。

砸碎平面變壓器磁芯,跑道型PCB線圈特寫。

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,非常適合應用于氮化鎵快充這類高密度電源產品中。料號為TMY1101K。
特銳祥專注于被動元器件的研發、生產及銷售,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用,為客戶提供更多的解決方案。

充電頭網了解到,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氮化鎵超快墻充等產品使用,性能獲得客戶一致認可。

兩顆藍色Y電容來自STE松田電子。

兩顆光耦用于輸出電壓反饋和PFC控制功能。

一顆輸出濾波電容來自PolyCap柏瑞凱,為RT系列高紋波電流產品,規格為470μF 25V。

另一顆輸出濾波電容來自BERYL綠寶石,為CH系列固態電容,規格為470μF 25V。

協議芯片來自英集芯,型號為IP2726,是一顆應用非常廣泛的協議芯片。英集芯IP2726是一顆集成多種協議、用于USB輸出端口的快充IC,支持Type-C DFP、PD2.0/3.0、PPS、QC4+、QC2.0/3.0、FCP、AFC、SCP、MTK PE+、Apple2.4A、BC1.2以及三星2A等協議。具有高集成度和豐富的功能,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。

充電頭網了解到,英集芯IP2726此前已被AUKEY 65W 1A1C氮化鎵快充充電器、RAVPOWER 90W雙USB-C口PD快充充電器、斯泰克100W雙USB-C口氮化鎵充電器、麥多多30W 1A1C USB PD快充充電器、坤興18W USB PD3.0 PPS快充充電器等產品采用。此外,英集芯的其它系列快充芯片也獲得小米、華為、三星等客戶的高度認可。

輸出VBUS開關管采用威兆半導體 VS3698AE,NMOS,耐壓30V,導阻3mΩ,采用PDFN3333封裝。

威兆半導體 VS3698AE 詳細資料。

全部拆解一覽,來張全家福。
充電頭網拆解總結
摩托羅拉這款氮化鎵充電器為固定插腳設計,黑色磨砂外殼,亮面字體表示支持125W輸出功率。充電器具備100W通用快充輸出和5A PPS輸出,對主流安卓手機快充兼容性都很好,可為筆記本電腦充電。
充電頭網拆解了解到,摩托羅拉氮化鎵快充充電器內部電源模塊基于PFC+QR架構開發,PFC控制器采用杰華特JW1571,反激控制器采用杰華特JW1515HB,電源部分采用了兩顆英諾賽科INN650DAL01A氮化鎵開關管,其中一顆用于PFC升壓,另一顆用作開關電源主功率管。同步整流控制器采用JW7726;同時還應用了威兆半導體的同步整流MOS和VBUS開關管。協議芯片采用英集芯IP2726。
整機電源模塊為注膠處理,充電器的內部元器件布局非常緊湊,并使用了集成度更高的平面變壓器。內置一顆溫度保險絲,串聯在交流輸入上,用于整機過熱保護,內部用料和做工都非常扎實。


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