前言

知名電源廠商古石科技推出了一款30W氮化鎵充電器,這款充電器采用黑色撞色外殼設計,配有固定國標插腳。充電器具備1A1C接口,USB-C接口支持30W快充,USB-A口支持18W快充,快充協議支持廣泛,能夠滿足新老設備的充電需求。下面充電頭網就對這款氮化鎵充電器進行拆解,一起看看內部的設計和用料。

古石30W氮化鎵充電器外觀

充電器為直板造型設計,采用PC防火材質黑色外殼,腰身亮面磨砂撞色處理。

充電器配備固定國標插腳。

輸入端外殼印有充電器參數信息。

充電器參數特寫

型號:GS-W30A0933

輸入:100-240V~50/60Hz 0.8A

USB-C輸出:5V3A、9V3A、12V2.5A、15V2A、20V1.5A、3.3-11V2.75A

USB-A輸出:5V3A、9V2A、12V1.5A

總輸出:5V4A

制造商:深圳市古石科技有限公司

充電器通過了CCC認證。

機身頂面內凹設計,配備1A1C雙輸出接口。

實測充電器機身高度為44.03mm。

寬度為43.25mm。

厚度為26.72mm。

和蘋果30W充電器對比,整體要小一些。

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55g。

使用ChargerLAB POWER-Z KM003C測得USB-C口支持FCP、SCP、AFC、QC3+/4+、PD3.0、PPS、DCP、Apple 2.4A充電協議。

PDO報文顯示USB-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、3.3-16V2A兩組PPS電壓檔位。

測得USB-A口支持FCP、SCP、AFC、QC3+、DCP、Apple 2.4A充電協議。

古石30W氮化鎵充電器拆解

對古石這款30W氮化鎵充電器進行了解后,下面就對這款充電器進行拆解,看看內部的用料和做工。

首先沿殼體接縫拆開充電器外殼,插腳與PCBA模塊通過導線焊接連接。

導線與插腳焊接處涂膠加固。

導線焊接連接到PCBA模塊供電,焊點涂膠加固。

使用游標卡尺測得PCBA模塊長度約為39.8mm。

PCBA模塊寬度約為37mm。

PCBA模塊厚度約為20.1mm。

PCBA模塊正面一覽,左側焊接保險絲,NTC熱敏電阻,左下角焊接共模電感,高壓濾波電容。在左上方焊接變壓器,主控芯片供電濾波電容。右側焊接濾波電容,USB-C母座小板和USB-A母座。

背面焊接整流橋,氮化鎵主控芯片和氮化鎵開關管,反饋光耦等元件。

通過對PCBA模塊的觀察發現,古石這款氮化鎵充電器采用QR開關電源,寬范圍輸出,輸出電壓由協議芯片通過光耦反饋,控制1A1C雙口輸出電壓架構。下面我們從輸入端開始了解各器件的信息。

充電器輸入端一覽,焊接主控芯片供電電容,保險絲,NTC熱敏電阻和高壓濾波電容。

輸入端保險絲外套熱縮管絕緣。

NTC熱敏電阻絲印5D05,用于抑制上電浪涌電流。

共模電感采用絕緣線和漆包線繞制,外套熱縮管絕緣。

整流橋來自XCH旭昌輝,型號ABS210,規格為2A 1000V。

兩顆高壓濾波電容來自永銘,規格為27μF400V。

差模電感外套熱縮管絕緣。

開關電源主控芯片采用茂睿芯MK2697,這是專為PD/快充應用優化的QR PWM控制器。該控制器寬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輔助繞組或者線性降壓電路。

MK2697采用了茂睿芯自主知識產權的驅動技術,同步優化初級和次級功率管電壓應力。高達200kHz的工作頻率,支持高頻小體積的PD快充電源設計。

針對于能效要求,由于PD/快充有多個不同的輸出電壓,因此MK2697采用了自適應的多模式。其在不同負載以及不同輸出下,調整工作于不同頻率的QR模式。在輕載時則會工作于burst模式,以提升效率。

MK2697提供了全面的保護功能,有輸出OVP、OPP、VCC、OVP、BROWN-IN/OUT, 還提供了副邊SR短路保護, PIN腳OPEN/SHORT保護等豐富的保護功能。

充電頭網拆解了解到,采用茂睿芯快充方案的還有愛莎瓦特65W 2A1C氮化鎵快充倍思QC5 100W氮化鎵充電器REMAX 20W 1A1C快充充電器air-J 18W 1A1C快充充電器諾基亞20W PD快充海陸通20W PD快充大麥20W PD快充等產品采用。

氮化鎵功率芯片采用英諾賽科INN650DA04,耐壓650V,導阻480mΩ(max),具備高頻高效、極低損耗、快速主動散熱等特點,同時采用DFN5*6封裝,實現小體積、高效率的充電器設計。

英諾賽科INN650DA04資料信息。

充電頭網拆解了解到,英諾賽科氮化鎵芯片目前已被三星,OPPO,VIVO,聯想,雅迪,LG,華碩安克努比亞倍思綠聯閃極多家知名品牌和廠商所采用,出貨量突破1.7億顆。

側面焊接變壓器和主控芯片供電濾波電容,變壓器打膠固定。

為主控芯片供電的濾波電容規格為4.7μF 100V。

變壓器采用ATQ18磁芯,并采用膠帶嚴密纏繞絕緣。

奧倫德 OR 1009光耦用于輸出電壓反饋調節。

藍色Y電容來自JNC智旭電子。

同步整流管來自鑫飛宏,型號FH1610G,是一顆耐壓100V的NMOS,導阻6.2mΩ的NMOS,采用PDFN5*6封裝。

輸出端焊接藍色Y電容,USB-C母座小板,輸出濾波電容和USB-A母座。

輸出濾波電容來自永銘,NPX系列固態電容,規格為680μF 25V。

輸出小板一面焊接USB-C母座。

另一面焊接協議芯片,VBUS開關管和電流檢測電阻。

協議芯片采用云矽半導體XPD740,用于控制1A1C接口輸出電壓。這款芯片已經通過了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等快充協議。

XPD740內部集成 10mΩ VBUS 通路功率開關管,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,節省外圍元件數量,簡化電路,降低成本。采用TSSOP-16封裝。

云矽半導體XPD740資料信息。

充電頭網拆解了解到,云矽半導體XPD系列快充協議芯片已被公牛貝爾金聯想諾基亞飛利浦傲基倍思品勝摩米士等多個品牌的數十款產品采用,抓住20W PD快充風口,富滿集團云矽半導體單月PD協議芯片銷量突破千萬顆

用于USB-A口的VBUS開關管來自安森德,型號ASDM30P30CTD,是一顆耐壓30V的PMOS,導阻為15mΩ,采用DFN3*3-8封裝。

USB-C母座采用過孔焊接固定,白色膠芯不露銅。

USB-A母座采用橙色膠芯,正負極加寬設計。

全部拆解一覽,來張全家福。

充電頭網拆解總結

古石這款30W氮化鎵充電器采用黑色撞色外殼設計,滿足客戶差異化定制需求。充電器輸入端配有國標固定插腳,并配有1A1C輸出接口,USB-C接口支持5-20V齊全輸出電壓和兩組PPS電壓檔位,兼容性很好,滿足蘋果和安卓手機快充需求,USB-A口也支持快充,對老式設備的充電支持也不錯。

充電頭網通過拆解了解到,古石科技這款氮化鎵充電器內部采用茂睿芯MK2697主控芯片搭配英諾賽科INN650DA04氮化鎵開關管,采用云矽半導體XPD740協議芯片控制雙口輸出電壓,高壓電解電容和輸出濾波固態電容均來自永銘,內部大面積打膠填充固定,整體方案和用料扎實可靠。