2020年4月知名電商品牌ROCK洛克首發了搭載國產氮化鎵芯片的65W 2C1A氮化鎵充電器,并且直接擊穿百元價位,99元售價不僅讓很多消費者感到“真香”,而且為氮化鎵充電器價格親民化做了重大貢獻。
近期洛克再次推出一款65W USB PD單口氮化鎵快充充電器,這款產品同樣采用折疊插腳設計,具有多快充協議、高效率、高功率密度等特點,很適合給輕薄筆記本使用,同時也能滿足手機平板等設備的快充需求。下面充電頭網就對洛克新款氮化鎵充電器進行詳細拆解,一起來看看其內部設計做工。
一、洛克65W氮化鎵充電器

包裝盒頂部帶有掛鉤設計,正面印有ROCK品牌、65W GaN、充電器外觀圖等信息。

包裝盒背面印有產品使用場景圖以及規格參數信息。

側面印有充電器支持的協議。

打開包裝,充電器放置在塑料盒凹槽里進行固定保護。

包裝內含充電器、使用說明書和保修卡。

充電器采用PC阻燃材質白色外殼,表面亮面烤漆處理,側身弧面過渡,機身正面印有ROCK品牌。充電器整體潔白光滑,設計簡約。

機身背面標注充電器參數信息
型號:RH--1C-PD65W
輸入:100-240V~50/60HZ 1.5A
輸出:5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A Max
產品尺寸:53*53*29mm
重量:118g
材質:防火ABS+PC
監制:深圳市仁清卓越科技有限公司
制造商:東莞市瑞亨電子科技有限公司
產品已經通過了CCC認證。

輸入端使用可折疊國標插腳,攜帶方便且不會刮傷包里的其它電子產品。

輸出端配備一個USB-C口,白色膠芯不露銅。

使用游標卡尺實測充電器長52.66mm。

寬54.1mm。

厚度為28.95mm。由充電器三維可以算出體積為82.48cm3,功率密度為0.79W/cm3。

和蘋果61W充電器大小比較,洛克這款氮化鎵充電器要小得多,體積優勢明顯。

凈重約為106g。

使用ChargerLAB POWER-Z KT002檢測USB-C口輸出協議,顯示支持Apple 2.4A、Samsung 5V/2A、DCP協議,以及QC2.0、QC3.0、AFC、FCP多個快充協議。

除此之外,其PDO報文顯示USB-C口還支持USB PD3.0快充標準,具備5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A五個固定電壓檔位以及3.3-21V/3A一組PPS電壓檔位。
二、洛克65W氮化鎵充電器拆解

將輸入端外殼拆開,插腳使用螺絲和塑料板進行固定。

PCB板上覆蓋有黃銅散熱片,焊接固定,并且還粘貼絕緣膠帶保護。

拆掉散熱片,變壓器、電容等元器件打膠固定,輸入輸出端均有小板焊接元件,增加空間使用率。

PCB板背面一覽,初次級分界明顯,初級元件和輸出小板之間開槽絕緣,次級同步整流電路僅占左下角很小一部分區域。
經過對充電器整體電路觀察分析發現,洛克65W USB PD氮化鎵充電器采用了開關電源寬范圍輸出,由協議芯片控制輸出電壓的典型架構。下面我們就從輸入端開始一一了解各元器件。

輸入端一覽,小板上焊接有延時保險絲、壓敏電阻、共模電感以及X電容等元器件;主控PCB板上設有工字電感和多顆高壓濾波電解電容。

延時保險絲特寫,規格為3.15A 250V。

NTC浪涌抑制電阻用于抑制上電浪涌電流。

2J222J滌綸電容。

壓敏電阻,10D471K,用于輸入過電壓防護。

共模電感雙線繞制,用于濾除EMI干擾。

安規X電容容量0.1μF。

WRMSB40M整流橋來自深圳市沃爾德實業有限公司。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WRMSB40M詳細資料信息。

工字電感外套熱縮管。

四顆高壓濾波電解電容規格均為400V 22μF。

此外還有一顆小電容,其規格為400V 8.2μF。

PWM主控芯片采用安森美NCP1342,這是一顆高頻初級PWM控制器,內置主動X2電容放電和多重完善的保護功能。

安森美NCP1342 詳細資料。
充電頭網通過拆解了解到,初級側采用安森美NCP1342的氮化鎵充電器還有SlimQ 65W氮化鎵USB PD快充充電器、品勝65W USB PD氮化鎵充電器、愛否開物2C1A 65W PD氮化鎵充電器和倍思65W 2C1A GaN氮化鎵充電器等產品。

1015三極管,用于驅動器穩壓供電。

安森美 FAN3111 柵極驅動器,用于驅動“InnoGaN”開關管。

安森美 FAN3111 詳細資料。

初級側氮化鎵開關管來自英諾賽科,型號是INN650D02 ,耐壓650V,導阻低至0.2Ω,符合JEDEC標準的工業應用要求,這是整個產品的核心元器件。INN650D02 “InnoGaN”開關管高頻特性好,且導通電阻小,適合高頻高效的開關電源應用,采用DFN8*8封裝,具備超低熱阻,散熱性能好,適合高功率密度的開關電源應用。
英諾賽科向充電頭網透露,INN650D02 “InnoGaN”開關管基于業界領先的8英寸生產加工工藝,是目前市面上最先量產的先進制程氮化鎵功率器件,這項技術的大規模商用將推動氮化鎵快充的快速普及。
該氮化鎵開關管還被飛頻65W USB PD氮化鎵充電器、魅族65W氮化鎵充電器、Lapo 65W USB PD氮化鎵快充充電器、ROCK 65W氮化鎵快充充電器采用。

英諾賽科 INN650D02 詳細資料。

PCB板另一側一覽。

變壓器使用絕緣膠帶包裹,頂部噴碼有信息。

EL1019光耦,橫跨在初級和次級之間,用于初級次級通信,反饋輸出電壓。

輸出抗干擾藍色Y電容,來自JNC嘉耐電子有限公司。

次級同步整流控制器,安森美NCP4306,支持最高1MHz開關頻率。

安森美 NCP4306 詳細資料。

恒泰科HGN070N12SL次級同步整流MOS,NMOS,耐壓120V,DFN5X6封裝。

恒泰科HGN070N12SL資料信息。
充電頭網了解到,恒泰柯MOS管此前已被belkin、RAVPower、京造、努比亞等品牌的數十款電源產品采用。

兩顆同步整流輸出濾波固態電容,規格均為25V 470μF,來自福建云星電子有限公司?!癥X”牌固態電容專門針對USB PD快充設計,在105℃的工作環境下仍能保證2000小時的壽命,同時兼具耐高溫、耐大紋波、低ESR等特性。
充電頭網了解到,采用云星固態電容的電源產品還有REMAX 1A1C 65W氮化鎵充電器、征拓2C1A 65W氮化鎵充電器、洛克65W中國芯氮化鎵快充充電器、愛否開物1A2C 65W PD氮化鎵充電器、愛否開物F1多口USB PD充電器、倍思充電器移動電源二合一等。

USB-C母座使用協議小板垂直焊接,和高壓電容之間設有隔離板進行隔離。

將小板拆下,上面設有協議芯片和輸出VBUS開關。

USB PD協議芯片采用慧能泰HUSB350。HUSB350是一顆高性能、高集成度的USB TypeC Power Delivery(電力傳輸)控制器。它集成了 PD2.0、PD3.0、PPS、QC2.0/3.0、AFC、FCP、BC1.2、DCP、5V/2.4A等充電協議。HUSB350適用于電源適配器、車載充電器、移動電源等應用場合;支持SOP-14L和QFN-16L兩種封裝形式。

慧能泰HUSB350資料信息。

輸出VBUS開關特寫,Semione芯電元PED3008MA PMOS,耐壓30V。

芯電元PED3008MA資料信息。

USB-C母座特寫,過孔焊接。

全部拆解完畢,來張全家福。
充電頭網拆解總結
ROCK洛克這款65W氮化鎵充電器機身光滑潔白,側身過渡圓潤,體積小巧攜帶方便。USB-C口支持QC2.0/3.0、AFC、FCP和PD3.0快充協議,具備5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A五個固定電壓檔位以及3.3-21V/3A一組PPS,整體兼容性很好。最大65W輸出功率可以滿足筆記本、平板和各類手機的快充需求。
充電頭網通過拆解了解到,這款充電器采用了開關電源寬范圍輸出,協議芯片控制輸出電壓的典型架構。充電器的AC-DC部分,由安森美NCP1342搭配英諾賽科氮化鎵功率器件,以及同步整流控制器NCP4306搭配恒泰柯MOS組成;最后由慧能泰USB PD協議芯片HUSB350控制輸出,輸出采用云星固態電容濾波。此外元器件打膠處理,還配有散熱片均勻散熱,內部穩定性和散熱性能有保證。
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