前言
為了迎接iPhone15手機的推出,MOCOLL摩可推出了一款小巧的30W氮化鎵充電器,這款充電器采用小巧的方塊設計,白色與灰色搭配,配有固定式國標插腳,充分減小體積。充電器具備20V輸出檔位,還支持PPS快充。
這款充電器不僅能夠滿足蘋果手機的快充需求,對主流的安卓手機也有很好的快充兼容性。下面充電頭網就對摩可這款30W氮化鎵充電器進行拆解,一起看看內部的方案和用料。
摩可30W迷你氮化鎵充電器外觀

摩可這款迷你氮化鎵充電器采用小立方體造型設計,邊角過渡圓潤。外殼為上下結構并且分別采用白色和灰色配色,白色外殼高光亮面處理。

腰身一面印有30W標識。

充電器配備固定式國標插腳。

底部外殼上印有充電器參數信息。

充電器參數特寫
型號:MFC-3003CN
輸入:100-240V~50/60Hz 0.8A
輸出:5V3A、9V3A、12V2.5A、15V2A、20V1.5A
制造商:廣東省摩可電子科技有限公司
充電器通過了CCC認證。

輸出頂面配備單USB-C接口,黑色膠芯不露銅。

USB-C接口特寫。

機身頂面邊緣還印有MOCOLL品牌。

實測充電器機身高度為31.5mm。

寬度為29.73mm。

厚度為29.68mm。

和蘋果30W充電器對比,體積優勢很明顯。

另外測得充電器凈重約為34g。

使用ChargerLAB POWER-Z KM003C測得USB-C口支持FCP、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。
摩可30W迷你氮化鎵充電器拆解
看完摩可這款氮化鎵充電器的外觀和測試,下面就進行拆解,一起看看內部的方案和用料。

首先沿殼體接縫拆開充電器外殼,固定插腳通過導線焊接連接到PCBA模塊。

導線焊接連接到PCBA模塊供電。

導線與插腳通過焊接連接,焊點打膠加固。

PCBA模塊采用兩塊小板焊接組成,對應輸入端粘貼麥拉片絕緣。

高壓濾波電容和變壓器焊接在兩片PCB之間的空間內部。

使用游標卡尺測得PCBA模塊長度約為27.09mm。

PCBA模塊寬度約為24.86mm。

PCBA模塊高度約為24.01mm。

底部小板焊接整流橋,中間鏤空設計,右側焊接同步整流控制器和協議芯片。

垂直小板焊接氮化鎵主控芯片,氮化鎵開關管,反饋光耦和貼片Y電容。氮化鎵開關管打白膠輔助散熱。

在垂直小板正面焊接高壓濾波電容和變壓器,兩塊小板之間通過半透明塑料支架絕緣。

焊接拆分兩塊小板,其中整流橋,氮化鎵開關管和同步整流管分別焊接在不同的PCB上,均攤發熱,降低溫升。
通過對PCBA模塊的觀察,摩可這款30W氮化鎵充電器采用QR開關電源架構,同步整流,寬電壓輸出。輸出電壓由協議芯片根據負載需求通過光耦調節,下面我們就從輸入端開始了解各個器件的信息。

底部小板右側焊接輸入保險絲,下方焊接共模電感。左側為USB-C母座,濾波固態電容,白膠下面為同步整流管。

輸入端保險絲規格為2A。

共模電感采用漆包線和絕緣線繞制。

整流橋來自ZOWIE智威,型號Z4RGP30MP,是一顆快恢復整流橋,規格為1000V 3A。

高壓濾波電容,差模電感和變壓器焊接在側面小板上。

高壓濾波電容為ZTC品牌。

其中一顆規格為33μF 400V。

另一顆規格為22μF 400V,濾波電容總容量為55μF。

差模電感采用工字磁芯繞制,外套熱縮管絕緣。

小板另一面焊接氮化鎵主控芯片,氮化鎵開關管,貼片Y電容和反饋光耦。

氮化鎵主控芯片來自誠芯微,型號CX7170Q,是一顆直驅增強型氮化鎵器件的PWM控制器,芯片工作在準諧振模式,最高工作頻率為200kHz。輕載時突發模式運行,降低損耗,提高效率。芯片內置6V 增強型氮化鎵驅動器,能夠直接驅動增強型氮化鎵器件。
CX71710Q內部集成了全面的保護功能,包括供電欠壓保護,供電過壓保護,輸入欠壓保護,輸入過壓保護,輸出過壓保護,反饋引腳開路和短路保護,同步整流管短路保護,電流取樣電阻開路和短路保護。芯片采用SOT23-6封裝,適用于PD快充和開關電源使用。

誠芯微 CX7170Q 資料信息。

為氮化鎵合封芯片供電的穩壓管來自方舟微,型號DMZ1015E,利用亞閾值特性,為氮化鎵控制器提供穩定的供電。

氮化鎵功率芯片采用能華CE65E300DNYI,是一顆DFN5*6封裝的增強型氮化鎵器件,耐壓650V,瞬態耐壓750V,導阻為300mΩ。相比傳統Si MOSFET器件,這顆GaN器件能大大提升系統效率、功率密度,減小系統尺寸及重量,并降低系統成本。相比市場上其他E mode GaN產品,其Vth要高60%,保證了在各種應用場景的驅動可靠性,無需負壓關斷,PCB Layout也變得更容易。
值得注意的一點是,相對目前市場上的E mode器件的Vth=1.5V,能華采用外延及芯片工藝的自主創新,將Vth提高到2.5V的同時保持2DEG的電阻一致,器件在Vgs=6V導通時電阻也維持不變,這意味著器件的成本(Ron*Die size)和器件飽和電流(Isat)維持在同等水平。

能華半導體 CE65E300DNYI 資料信息。

變壓器采用EE1512磁芯,標注輸出功率為30W。

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TMY1102M。
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電容除了被麥多多100W氮化鎵、OPPO 65W超級閃充氮化鎵充電器、聯想90W氮化鎵快充、努比亞65W氮化鎵充電器、倍思120W氮化鎵+碳化硅PD快充充電器等數十款大功率充電器使用外,也可應用于海陸通、第一衛、貝爾金等品牌20W迷你快充上,性能獲得客戶一致認可。

反饋光耦來自億光,型號EL3H7,用于輸出電壓反饋調節。

同步整流控制器來自誠芯微,型號CX7601,是一顆高性能同步整流控制器,支持CCM/QR/DCM工作模式,支持150kHz開關頻率。CX7601內置帶電壓鉗位的圖騰柱驅動器,可直接驅動外置同步整流管,輸出峰值電流1A,可確保快速開通和關閉外置同步整流管。芯片采用SOT23-6封裝,外圍元件極簡。

誠芯微 CX7601 資料信息。

同步整流管同樣來自誠芯微,型號CX010N06,是一顆耐壓95V的NMOS,導阻6.1mΩ,采用DFN5*6-8封裝。

誠芯微 CX010N06 資料信息。

輸出濾波電容來自新瑞隆,為E2系列固態電容,規格為470μF 25V。

USB PD協議芯片采用云矽半導體XPD737,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、PD和PPS等主流快充協議外,還支持小米CHARGE TURBO 27W協議,華為10V高壓SCP協議。
XPD737內部集成 10mΩ VBUS 通路管,并且集成10mΩ電流檢測電阻,支持完善的保護功能,降低外圍元件數量,簡化電路,降低成本。采用ESOP8封裝。

云矽半導體XPD737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。

USB-C母座采用過孔焊接固定,黑色膠芯,內部夾鋼片,更加耐用。

全部拆解一覽,來張全家福。
充電頭網拆解總結
摩可這款氮化鎵充電器采用白色和灰色搭配的機身設計,配有固定式國標插腳,外觀設計簡潔,體積小巧。充電器為單USB-C接口,支持30W輸出功率,并支持20V輸出檔位,可以滿足筆記本電腦,手機和平板電腦充電需求,整體兼容性很好。
充電頭網通過拆解了解到,摩可這款氮化鎵充電器采用兩片PCB焊接組成,PCB之間使用塑料支架進行絕緣支撐。內部使用誠芯微開關電源方案,使用CX7170Q氮化鎵主控直驅能華CE65E300DNYI增強型氮化鎵器件,CX7601同步整流控制器搭配誠芯微CX010N06同步整流管。
輸出采用云矽半導體XPD737協議芯片,內部集成VBUS開關管,外圍元件精簡。充電器內部發熱元件打膠增強散熱,做工扎實,用料可靠。誠芯微不斷擴寬產品線,相關電源芯片產品已得到多家知名品牌使用。


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