前言
mophie推出了一款67W氮化鎵充電器,這款充電器采用國標折疊插腳,便于日常攜帶收納。輸出端為2C1A接口配置,兩個USB-C接口均支持67W輸出功率,USB-A口支持18W快充,支持功率自動分配功能。
這款充電器內部采用東科半導體DK8607AD有源鉗位反激電源芯片,這是業界首款ACF氮化鎵合封芯片,芯片內部集成了ACF控制器,隔離驅動器和兩顆氮化鎵開關管,大幅簡化電路設計并提高轉換效率。下面充電頭網就帶來這款氮化鎵充電器的拆解,一起看看內部的方案和用料。
mophie 67W氮化鎵充電器外觀

包裝盒基于黑白色調設計,正面印有mophie品牌、充電器外觀、名稱以及67W高速快充、GaN技術兩大賣點。

背面印有充電器參數、質保時間、認證等信息。

包裝盒上參數特寫,下面到產品實物展示環節再介紹。

包裝內含充電器以及使用說明書,充電器機身外套保護膜防刮。

充電器為時下經典柱狀造型設計,機身采用PC防滑材質白色外殼,表面磨砂抗指紋,整體設計風格十分簡約。

機身輸入端外殼印有充電器詳細參數信息。

產品參數特寫
型號:CHG-WALL-GAN-67W-CN
輸入:100-240V~50/60Hz 1.5A
輸出:
USB-C1/C2:5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.35A
PPS:5-21V3.35A 67W
USB-A:5V3A、9V2A、12V1.5A
USB-C1+USB-C2:45W+20W
USB-C1+USB-A:45W+18W
USB-C2+USB-A:5V3.5A
USB-C1+(USB-C2+USB-A):45W+5V3.5A
制造商:自格(深圳)科技開發有限公司
充電器通過了CCC認證。

充電器配備可折疊國標插腳,收納自如攜帶方便。

輸出端外殼印有mophie品牌,并配置2C1A三個USB接口,其中兩個C口旁分別印有USB-C1和USB-C2,方便用戶區別使用。

實測充電器機身長度為55.13mm。

寬度為44.08mm。

厚度為31.16mm。

另外測得充電器凈重約為124g。

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

PDO報文顯示USB-C1口還具備5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.35A五組固定電壓檔位,以及5-21V3.35A一組PPS電壓檔位。

測得USB-C2口支持FCP、AFC、QC3.0/5、PD3.0、PPS、DCP充電協議。

PDO報文方面與USB-C1口的相同。

最后測得USB-A口支持FCP、AFC、QC3.0、DCP充電協議。
mophie 67W氮化鎵充電器拆解
看完mophie這款氮化鎵充電器的開箱和測試,下面就進行拆解,一起看看內部的方案和用料。

首先沿外殼接縫拆開充電器外殼,殼體內部采用灌封工藝,提升散熱性能,并提升可靠性。

折疊插腳通過導線焊接連接到PCBA模塊。

從殼體中抽出PCBA模塊,繼續進行拆解。

PCBA模塊通過殼體內部開槽固定。

測得PCBA模塊重量約為93.4g。

PCBA模塊開關電源部分被灌封膠密封。

PCBA模塊背面設有散熱銅片。

使用游標卡尺測得PCBA模塊長度約為51.6mm。

PCBA模塊寬度約為39mm。

PCBA模塊厚度約為26mm。

清理掉PCBA模塊表面的灌封膠,輸出降壓小板與變壓器之間設有麥拉片絕緣。

在PCBA模塊背面焊接固定黃銅散熱片,并粘貼導熱墊散熱。

PCBA模塊正面一覽,右下角為輸入端,焊接一塊小板。在中間位置焊接變壓器,右側為高壓濾波電容,左側為降壓輸出小板。

PCBA模塊背面設有黃銅散熱片和絕緣麥拉片。

PCBA模塊背面焊接整流橋,氮化鎵合封芯片,貼片Y電容,貼片光耦和同步整流管。

將PCBA模塊焊接拆分,其中左側為輸入EMI小板,中間為開關電源小板,右側為降壓輸出小板。
通過對PCBA模塊的觀察發現,mophie 67W氮化鎵充電器采用東科半導體ACF合封氮化鎵電源方案,搭配同步整流,固定電壓輸出,輸出采用兩路獨立的降壓電路,實現三口快充輸出和功率自動分配功能。下面我們就從輸入端開始了解整個充電器的方案和用料。

PCBA模塊輸入端一覽,焊接一塊小板,右側焊接差模電感和高壓濾波電容。

輸入端保險絲規格為3.15A250V。

共模電感采用漆包線和絕緣線繞制。

貼片安規X2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TMY1222M。
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電容除了被倍思高通QC5認證100W氮化鎵快充、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。

整流橋來自平偉,型號TBMR810,規格為8A1000V。

高壓濾波電容來自承興,規格為27μF400V,四顆總容量為108μF。

差模電感外套熱縮管絕緣。

這款充電器的核心元件來自東科半導體,型號DK8607AD,是一顆集成了兩顆氮化鎵功率器件的有源鉗位反激控制AC-DC功率開關芯片,DK8607AD利用漏感能量,可以實現原邊功率管ZVS和副邊整流管ZCS,降低功率管的盈利,減小開關損耗并改善電磁干擾,從而提升電源系統效率。
DK8607AD極大的簡化了反激式AC-DC轉換器的設計和制造,尤其是需要高轉換效率和高功率密度的電源產品。芯片具備完善的保護功能,包括輸出過壓保護,VCC過壓保護,VCC欠壓保護,過熱保護,開環保護,輸出過流和輸出短路保護。
DK8607AD內置導阻為400mΩ和260mΩ的兩顆氮化鎵開關管,內部集成控制器和驅動器,外圍元件精簡。芯片內置高壓啟動電路和X電容放電電路,支持1MHz開關頻率,待機功耗低于50mW,采用DFN8*8封裝。

東科半導體 DK8607AD 資料信息。

兩顆并聯的MLCC電容作為鉗位電容使用。

變壓器采用膠帶嚴密纏繞絕緣,次級采用多層絕緣線繞制。

兩顆貼片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TMY1102M。

奧倫德OR1009光耦用于輸出電壓反饋。

同步整流芯片來自東科半導體,型號DK5V100R10VL,是一顆無外圍的同步整流芯片。芯片內置100V耐壓,10mΩ導阻的同步整流管,可以大幅降低傳統肖特基二極管的導通損耗,直接替代肖特基二極管,提高電源的轉換效率,并改善EMI。
東科半導體DK5V100R10VL支持CCM/DCM/QR工作模式,內置智能檢測,無需同步信號。芯片具備自供電技術,無需外圍元件,適用于USB PD快充,電源適配器和LED驅動電源,采用TO-252封裝。

東科半導體 DK5V100R10VL 資料信息。

充電器輸出端焊接兩顆濾波電容和輸出小板,在小板上焊接USB-C母座和USB-A母座,以及兩顆濾波電容。

小板與初級元器件之間設有麥拉片絕緣。

兩顆濾波電容規格為470μF25V。

降壓小板正面焊接USB-C母座,USB-A母座,同步降壓開關管和兩顆濾波電容。

背面焊接協議芯片,VBUS開關管和兩顆磁環電感。

USB-C1口協議芯片采用英集芯IP2723T,該芯片已通過USB IF協會PD3.0 PPS認證,TID:3135,是一款集成多種協議、用于USB輸出端口的快充協議IC。支持多種快充協議,包括USB TypeC DFP、PD2.0/3.0、PPS 、HVDCP QC4、QC4+、QC3.0/2.0、FCP、SCP、AFC、MTK PE+ 2.0/1.1、Apple 2.4A、BC1.2以及三星2.0A。右側為USB-C母座的TVS保護管,用于靜電保護功能。
可為適配器、車充等單向輸出應用提供完整的TYPE-C解決方案。此外IP2723T具備高集成度與豐富功能,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。

英集芯IP2723T資料信息。
充電頭網拆解了解到,英集芯IP2723T已被閃魔、摩米士、REMAX、麥多多、華科隆等多個品牌20W充電器采用,同時還被摩米士65W 2C1A氮化鎵快充充電器、努比亞65W USB PD氮化鎵充電器、努比亞1A1C 45W氘鋒氮化鎵快速充電器等氮化鎵充電器使用,此外英集芯快充芯片還可用于車充、移動電源、適配器等各種充電領域,并被小米、京東京造、華為、三星、特斯拉等知名品牌的百余款產品采用。

USB-C2和USB-A口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。

用于降壓輸出的同步整流降壓控制器來自英集芯,型號為IP6550,是一款支持36V輸入的同步降壓控制器,內置NMOS管驅動,外置兩個MOS管進行高效同步整流降壓。IP6550通過反饋引腳調節輸出電壓。開關頻率135KHz,輸入端耐壓48V,內置完善的保護功能。英集芯IP6550采用3*3mm QFN16封裝,可實現簡化的同步降壓轉換電路設計。
IP6550可用于車載充電器、多口適配器、智能插排、支持USB-C接口的插排以及行車記錄儀應用。同步整流降壓具有高轉換效率,高輸出電流可用于多口5V輸出,搭配PD協議芯片可實現寬范圍電壓調節,滿足USB PD3.1的應用。

英集芯 IP6550 資料信息。

同步降壓開關管絲印YG060N04。

磁環降壓電感特寫,外套熱縮管絕緣,底部設有電木板絕緣。

輸出濾波電容規格為220μF25V。

VBUS開關管絲印YC15N03,三個接口VBUS開關管型號相同。

全部拆解一覽,來張全家福。
充電頭網拆解總結
mophie這款氮化鎵充電器采用白色方形外殼,配有國標折疊插腳,日常攜帶收納都很方便。充電器為2C1A接口配置,支持67W快充輸出。兩個USB-C接口還支持功率盲插,支持PPS快充,適配蘋果筆記本電腦,蘋果手機快充,對安卓手機也有很好的快充兼容性。
充電頭網通過拆解了解到,mophie這款充電器內部采用東科半導體氮化鎵快充電源方案,使用DK8607AD有源鉗位合封氮化鎵芯片搭配DK5V100R10VL同步整流芯片,DK8607AD內部集成ACF控制器,隔離驅動器和兩顆氮化鎵開關管,集成度非常高,外圍元件簡潔。
東科半導體DK5V100R10VL是一款零外圍的同步整流芯片,可直接替換肖特基二極管,提高轉換效率。輸出采用英集芯IP2726和IP2723兩顆協議芯片,搭配IP6550同步降壓控制器進行輸出。充電器內部采用灌封工藝,提升散熱性能和耐候性,內部用料扎實,做工可靠。


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