前言
CUKTECH推出了一款30W的氮化鎵充電器,這款充電器主打性價比,京東售價僅為29.9元。充電器外觀設計簡約,為固定插腳設計,輸出支持5V3A,9V3A和12V2.5A三檔固定電壓輸出和5-11V3A一組PPS電壓檔位。并且還支持華為和三星手機快充,對主流的手機都有很好的快充兼容性。下面充電頭網就對這款充電器進行拆解,看看內部的設計與用料。
CUKTECH 30W氮化鎵充電器開箱

包裝盒正面印有產品名稱、外觀簡圖、Powered by CUKTECH以及GaN3標識。

側面印有Type-C口輸出、30W大功率、小巧便攜三大賣點標識。

另一側印有產品參數,包裝內含充電器以及說明書。

背面印有充電器配色、生產日期等信息,生產廠為江蘇安能科技有限公司。

取出充電器和使用說明書。

CUKTECH 30W氮化鎵充電器采用直板造型設計,通體白色外殼,腰身高光亮面處理。

機身正面印有CUKTECH品牌。

充電器配備固定國標插腳。

輸入端外殼印有充電器參數
型號:A18C
輸入:100-240V~50/60Hz 0.8A
輸出:5V3A、9V3A、12V2.5A
PPS:5-11V3A Max
制造商:南京酷科電子科技有限公司
充電器通過了CCC認證。

輸出端配備單USB-C接口。

實測充電器機身長度為47.19mm。

寬度為39.92mm。

厚度為25.86mm。

和蘋果30W充電器對比,體積要小一些。

充電器拿在手上的大小直觀感受。

另外測得充電器凈重約為53g。

使用ChargerLAB POWER-Z KM003C測得USB-C1口支持FCP、SCP、AFC、QC3.0/4+、PD3.0、PPS、DCP充電協議。

PDO報文顯示USB-C接口還具備5V3A、9V3A、12V2.5A三組固定電壓檔位,以及5-11V3A一組PPS電壓檔位。
CUKTECH 30W氮化鎵充電器拆解
看完了CUKTECH這款30W氮化鎵充電器的開箱,下面就進行拆解,一起看看內部的設計和用料。

首先沿殼體接縫拆開充電器外殼,內部PCBA模塊通過膠水固定在殼體內部。

抽出PCBA模塊,元件之間打膠填充固定,插腳通過彈片壓接供電。

外殼內部對應電解電容的位置粘貼泡棉緩沖。

使用游標卡尺測得PCBA模塊長度約為43.63mm。

PCBA模塊寬度約為35.38mm。

PCBA模塊高度約為18.16mm。

PCBA模塊正面電容與變壓器之間打膠填充固定。

PCBA模塊背面大面積打膠散熱。

PCBA模塊正面一覽,左上角焊接保險絲,綠色NTC浪涌抑制電阻,右側焊接變壓器,下方焊接高壓濾波電容。右側焊接藍色Y電容,輸出濾波電容和USB-C母座。

PCBA模塊背面焊接整流橋,合封氮化鎵芯片,次級焊接同步整流芯片和協議芯片,初次級之間焊接一顆光耦。這款快充的全套芯片均來自南芯科技,為一站式高集成度快充解決方案。
通過對快充模塊的觀察發現,其采用反激開關電源寬電壓輸出,同步整流,輸出電壓由協議芯片通過光耦反饋調節,寬范圍電壓輸出。下面我們就從輸入端開始了解整個快充模塊的設計和用料。

PCBA模塊輸入端一覽,焊接保險絲,NTC浪涌抑制電阻和高壓濾波電容。

輸入端保險絲來自藍寶,規格為3.15A 250V。

NTC浪涌抑制電阻絲印SCK012A,用于抑制上電的浪涌電流。

輸入端整流橋來自深圳市沃爾德實業有限公司,型號為WRMSB30M,規格為3A 1000V。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。

沃爾德WRMSB30M規格資料。
充電頭網拆解了解到,采用沃爾德WRMSB30M的還有即刻65W 2C1A氮化鎵快充充電器、摩米士65W 2C1A氮化鎵快充充電器、麥多多30W 1A1C快充充電器等產品。

側面焊接兩顆高壓濾波電容,差模電感和藍色Y電容。

兩顆高壓濾波電容來自Koshin東佳,規格均為400V 27μF。

差模電感采用工字磁芯繞制,外套熱縮管絕緣。

充電器主控芯片來自南芯科技,型號SC3055,是南芯科技高性能高頻QR控制器與GaN功率器件的完美結合,更加利于發揮GaN器件低阻抗、低開關損耗的優良性能;QR工作模式,可支持135kHz開關頻率;提高系統的功率密度,滿足日趨小型化的需求;特有的降頻策略,使得全功率范圍獲得理想的轉換效率。

SC3055內置650V耐壓的氮化鎵開關管,可支持20W~25W應用的應用場景,集成分段式供電,具備完善的保護功能。采用SOP-7封裝,體積小巧,方便工程師制作樣機。這顆芯片可應用于USB PD、QC快充充電器,也可以用于AC-DC適配器。提升轉換效率,降低發熱。

PCBA模塊側面焊接輸出濾波電容和變壓器。

變壓器磁芯纏繞膠帶絕緣,次級采用多層絕緣線繞制。

奧倫德 OR1008光耦用于輸出電壓反饋調節。

輸出側焊接藍色Y電容,USB-C母座和固態電容。

藍色插件Y電容特寫。

同步整流芯片來自南芯科技,型號SC3512,這是一顆自適應開通檢測和快速關斷同步整流器,可取代肖特基二極管提升系統效率。SC3512無需輔助線圈供電,支持CCM,DCM,準諧振工作模式,專利的自適應開通檢測電路避免誤開通,內置耐壓60V的同步整流管,具有超低的靜態電流。

南芯科技SC3512采用SOP8封裝,支持高側和低側同步整流,外圍元件非常精簡,支持12V輸出,滿足33W適配器應用。

輸出濾波電容來自Koas東佳,為KW系列 125℃耐高溫固態電容,規格為16V 560μF。

快充協議芯片同樣來自南芯,型號為SC2151A。該芯片采用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,適用于各類適配器應用。
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,為適配器等應用提供了簡單高效的協議控制器解決方案。據充電頭網了解到,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采用,產品質量獲客戶一致認可。

輸出VBUS管來自吉思泰,型號JST60N30D3,是一顆耐壓30V的NMOS,導阻7mΩ,采用PDFN3.3*3.3封裝。

USB-C母座為過孔焊接固定,白色膠芯不露銅。

用于檢測充電器內部溫度和USB-C接口溫度的熱敏電阻特寫。

全部拆解一覽,來張全家福。
充電頭網拆解總結
CUKTECH這款氮化鎵充電器采用白色外殼,固定插腳設計,體積小巧便攜。充電器為單USB-C接口,支持支持5V3A,9V3A和12V2.5A三檔固定電壓輸出和5-11V3A一組PPS電壓檔位,并且還支持華為和三星手機快充,滿足平板電腦和手機充電需求。
充電頭網通過拆解了解到,這款充電器內部為單PCB設計,元件之間大面積打膠填充。充電器內部采用南芯科技SC3055+SC3512+SC2151A全套高頻QR氮化鎵快充方案,其中SC3055內部合封氮化鎵,SC3512內部集成同步整流管,集成度高。輸入濾波電容與輸出固態電容均來自東佳。USB-C接口附近配有熱敏電阻檢測溫升,整體設計和用料都很可靠。


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