前言
鉅海科技推出了一款100W氮化鎵充電器,這款充電器為白色塑料外殼,配有固定歐規插腳,支持寬電壓輸入。輸出方面具備2C2A輸出接口,兩個USB-C接口都支持100W輸出功率,滿足為筆記本電腦充電,USB-A口支持30W輸出功率,可滿足手機充電使用。同時還支持功率分配功能,支持多口同時使用。
充電頭網獲悉,這款充電器內部快充方案全部來自智融科技。智融科技在廣泛應用的快充降壓芯片上,拓展了氮化鎵控制器,氮化鎵合封芯片和同步整流控制器,現已形成氮化鎵全套芯片布局,一站式滿足主流氮化鎵快充應用。下面就帶來這款充電器的拆解,一起了解內部的快充芯片方案。
鉅海100W氮化鎵充電器外觀

鉅海科技這款100W氮化鎵充電器機身主體為方塊造型設計,一側配備帶棱形凸出端的歐規插腳,通體白色顯得整體風格十分簡約。

機身正面右下角印有鉅海科技字樣。

機身一側印有充電器參數信息。

充電器參數特寫
型號:G1004F
輸入:100-240V~50/60Hz 2.0A MAX
總輸出:100W MAX
USB-C1/C2:5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A 100W MAX
USB-A1/A2:4.5V5A、5V4.5A、9V3A、12V2.5A、20V1.5A 30W MAX
制造商:東莞市鉅海科技有限公司
地址:東莞市長安鎮沙頭裕成路22號1號樓
電話:林生15989596569
充電器通過了CE認證,以及VI級能效認證。

充電器歐規插腳特寫。

機身對應插腳端處做了雙翼設計,可以保證使用穩定性。

輸出端配備2A2C四個USB接口,每個接口旁都印有相應的標序以及最大輸出功率,方便用戶使用。

USB-A2接口下方還設有指示燈。

實測充電器機身長度為75.4mm。

寬度為75.26mm。

厚度為28.71mm。

和蘋果96W充電器對比,這款機身主體要小一圈。

充電器那種手上的大小直觀感受。

另外測得充電器重量約為266g。

使用ChargerLAB POWER-Z KM003C測得USB-C1口支持QC3.0/5、PD3.0、PPS、DCP、SAM 2A、Apple 2.4A充電協議。

PDO報文顯示USB-C1口具備5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A五組固定電壓檔位,以及3.3-21V5A一組PPS電壓檔位。

測得USB-C2口兼容協議和USB-C1口的一樣。

PDO報文也相同,兩個USB-C口單口輸出性能一樣,支持功率盲插。

測得USB-A1口支持FCP、SCP、AFC、QC3.0、SFCP、DCP、SAM 2A、Apple 2.4A充電協議。

測得USB-A2口兼容協議和USB-A1口的相同。
鉅海100W氮化鎵充電器拆解
看完了鉅海這款100W氮化鎵充電器的展示和輸出測試,下面就進行拆解,看看充電器的快充方案。

首先沿機身外殼接縫拆開外殼,內部PCBA模塊采用灰色導熱膠填充。

PCBA模塊通過導線焊接連接供電。

導線另一端焊接連接插腳。

從殼體中取出PCBA模塊。

PCBA模塊正面填充灰色導熱膠。

使用游標卡尺測得PCBA模塊長度約為69mm。

PCBA模塊寬度約為65mm。

PCBA模塊厚度約為21.27mm。

清理掉膠水,PCBA模塊正面一覽,左下角為交流輸入端,焊接保險絲,NTC浪涌抑制電阻,共模電感,安規X2電容和整流橋。在左側上方焊接高壓濾波電容和變壓器。右側焊接同步整流管,濾波電容。右下角焊接輸出降壓小板以及降壓電感。

PCBA模塊背面焊接氮化鎵主控芯片,氮化鎵開關管,貼片Y電容,反饋光耦。次級焊接同步整流控制器,降壓主控芯片和VBUS開關管。
通過對PCBA模塊的觀察發現,鉅海這款100W氮化鎵充電器采用反激開關電源設計,同步整流,固定電壓輸出。輸出采用三路獨立的同步降壓電路,實現四口快充輸出以及功率自動分配功能。下面我們就從輸入端開始了解整個充電器的設計和用料。

輸入端焊接保險絲,NTC浪涌抑制電阻,高壓濾波電容等元件。

輸入端延時保險絲規格為3.15A 250V。

側面焊接綠色壓敏電阻,安規X2電容和降壓小板。

兩顆NTC浪涌抑制電子來自至敏電子,型號分別為HNP3D13和HNP5D13,用于抑制充電器上電的浪涌電流。

第一級共模電感采用漆包線和絕緣線繞制,外套熱縮管絕緣。

安規X2電容來自STE松田電子,規格為0.33μF。

第二級共模電感采用磁環繞制,外套熱縮管絕緣。

整流橋型號GBU1510L,規格為15A 1000V。

四顆高壓濾波電容規格為400V 22μF。

還有三顆濾波電容規格為400V 33μF,總濾波電容規格為187μF。

充電器初級主控芯片來自智融,型號為SW1106,是一顆支持增強型氮化鎵開關管直驅的高頻反激準諧振控制器,芯片內部集成700V高壓啟動電路和X電容放電功能。芯片內部集成氮化鎵驅動器,驅動電壓為6V,可直接驅動增強型氮化鎵開關管。
SW1106運行在帶谷底鎖定的谷底開啟工作模式,并集成頻率抖動功能以優化EMI性能,支持突發模式。供電采用雙VDD供電設計,在輸出電壓USB PD寬輸出場合降低控制器的功率損耗。
SW1106內部集成輸入電壓保護,供電過壓保護,輸出過壓保護,逐周期電流限制,過載保護,輸出過流保護,電流取樣電阻開路和短路保護,芯片內置過熱保護,支持外接熱敏電阻進行器件過熱保護,保護功能全面。

智融SW1106采用SSOP10封裝,支持氮化鎵快充,充電器以及開關電源應用,這顆初級控制器的推出,一方面實現了氮化鎵控制器的國產化替代,另外一方面也豐富了智融在快充電源的產品線。

氮化鎵開關管來自英諾賽科,型號INN700D140C,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106mΩ,支持更高功率應用。
INN700D140C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 INN700D140C 資料信息。

為主控芯片供電的濾波電容規格為50V 10μF。

91mΩ電阻用于檢測開關管電流。

側面焊接同步整流管,變壓器。

變壓器磁芯采用膠帶嚴密纏繞絕緣。

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TMY1471K。

另一顆貼片Y電容料號為TMY1470J。

億光 EL1019光耦用于輸出電壓反饋。

同步整流控制器采用智融SW1608,這是一款針對離線式反激變換器的副邊同步整流管(MOSFET)驅動的高性能控制器,采用SOT23-6封裝,其支持6V或者9V VCC供電,并且VCC具有自供電功能,無需輔助繞組供電并支持寬輸出電壓范圍, 配合 MOSFET 使用替代肖特基整流二極管,可以顯著提高系統效率。

SW1608支持600KHz工作頻率,并支持 High Side/Low Side 多種應用場景,支持 CCM/QR/DCM 多種工作模式。此外其內部集成智能導通檢測功能,可以有效防止 DCM 振鈴引起的誤導通;芯片還具有超低關斷傳輸延遲時間和強下拉電流能力,可以顯著降低整流管的電壓應力。

同步整流管來自捷捷微,型號JMSH1004BC,NMOS,耐壓100V,導阻3.5mΩ,采用TO220封裝。

三顆輸出濾波電容來自盛通,E2系列固態電容,規格為560μF 25V。

在輸出側焊接USB-C降壓小板,USB-A母座和指示燈小板。

兩塊降壓小板特寫,元件布局基本相同,但是從焊接處看出,兩塊小板還是有明顯差異的。

用于USB-C1接口的降壓小板正面特寫,焊接輸入輸出濾波電容,降壓電感和USB-C母座。

背面焊接降壓主控芯片,同步降壓開關管,大電流走線露銅加錫。

智融SW3561是一顆支持雙USB-C口輸出的降壓 SoC 芯片,芯片內部集成高效率同步降壓控制器,支持20V5A功率輸出,并支持USB PD3.1 SPR。芯片內部集成ARM Cortex-M0內核,集成Type-C邏輯,支持PD3.1/QC/SCP/UFCS融合快充等快充協議,支持快充協議定制,支持100W功率輸出。

智融SW3561內部集成降壓轉換器,雙USB-C口通路控制,母線電壓檢測,搭配兩顆同步降壓開關管和VBUS開關管即可實現雙口降壓輸出。芯片內置的降壓轉換器默認工作頻率為180KHz,支持定制工作頻率,滿足小體積設計。

芯片具備I2C接口,輸出電流,線損補償等保護閾值均可通過I2C接口進行設定,內置的ADC可實現輸入輸出電壓,輸出電流,芯片溫度等9個通道的數據采樣,支持外接MCU進行參數顯示。SW3561內置的MCU支持自動功率控制,多口降壓快充應用時不再需要外置MCU,電路更加簡潔。

兩顆禾納CWR03N041AP用于同步整流降壓,NMOS,耐壓30V,導阻4.1mΩ,采用PDFN3030封裝。

輸入端濾波電容規格為47μF 25V。

降壓電感采用磁環繞制,外套熱縮管絕緣。

輸出濾波電容規格為220μF 25V。

3mΩ取樣電阻用于檢測輸出電流。

USB-C母座采用過孔焊接固定,藍色膠芯不露銅。

另一塊降壓小板正面同樣焊接輸入輸出濾波電容,降壓電感和USB-C母座。

背面焊接降壓主控芯片和同步降壓開關管,大電流走線露銅加錫。

降壓協議IC采用智融SW3516P,這是一款高集成度的多快充協議雙口充電芯片,支持A+C口任意口快充輸出,支持雙口獨立限流,參數和規格均與智融SW3516H相同。
SW3516P集成了5A 高效率同步降壓變換器。支持PPS/PD/QC/AFC/FCP/SCP/PE/SFCP等多種快充協議,最大輸出PD 100W,CC/CV模式,以及雙口管理邏輯。外圍只需少量的器件,即可組成完整的高性能多快充協議雙口充電解決方案。

智融 SW3516P 詳細資料。
充電頭網拆解了解到,智融 SW3516P 此前還被閃極100W 3C1A氮化鎵充電器、公牛67W 3C1A山峰安全快充插座、魅族PANDAER 67W 2C1A氮化鎵變速箱潮充、綠聯MFM認證100W二合一氮化鎵充電站等產品采用,芯片性能質量獲客戶一致認可。

兩顆禾納CWR03N041AP用于同步整流降壓。

輸入端濾波電容規格為47μF 25V。

降壓電感采用磁環繞制,外套熱縮管絕緣。

輸出濾波電容規格為220μF 25V。

5mΩ取樣電阻用于檢測輸出電流。

USB-C母座采用藍色膠芯。

用于兩個USB-A口的降壓芯片同樣采用智融SW3516P。

兩顆禾納CWR03N041AP用于同步整流降壓。

降壓電感采用磁環繞制,外套熱縮管絕緣。

輸出濾波電容規格為220μF 25V。

輸出VBUS開關管來自禾納,型號AET3125BP,是一顆雙NMOS,耐壓30V,導阻11mΩ,用于雙USB-A口輸出控制,采用PDFN3030封裝。

兩顆5mΩ電阻用于檢測輸出電流。

USB-A母座采用過孔焊接固定,藍色膠芯。

指示燈小板粘貼泡棉遮光。

小板正面焊接LED指示燈和限流電阻。

背面沒有焊接元件。

全部拆解一覽,來張全家福。
充電頭網拆解總結
鉅海這款氮化鎵充電器為方形外觀設計,配有歐規固定插腳。充電器具備2C2A輸出接口,USB-C接口支持100W輸出功率,并支持功率自動分配。USB-A口支持30W輸出功率,并支持功率自動分配,可同時滿足手機和電腦同時快充需求。
充電頭網通過拆解了解到,這款充電器內部采用智融SW1106P+SW1608氮化鎵快充電源方案,搭配使用英諾賽科INN700D140C氮化鎵開關管和捷捷微同步整流管,組成固定電壓輸出的開關電源。
輸出采用DC-DC二次降壓方案,使用一顆SW3561H控制兩顆SW3516P進行三路降壓輸出,其中SW3561H內部集成MCU,具備自動功率控制功能,無需外置MCU進行功率自動分配控制。智融科技現已實現氮化鎵快充全套芯片布局,一站式滿足大功率多口快充應用。


http://m.xtzz.cc/







