近日深圳市創富源電子有限公司推出了一款65W氮化鎵快充充電器,其采用市面上流行的口紅外觀設計,并搭配可折疊的插腳,收納攜帶十分方便。

接口方面,這款充電器設置了2個USB-C接口1個USB-A接口,在單口輸出時,三個接口均可支持最大65W的輸出功率;在多口輸出時支持功率智能分配,既能保證主流筆記本電腦大功率快充,也能滿足多設備同時充電的需要。

性能方面,得益于這款充電器采用了全協議的快充芯片,其對PD、QC、AFC、FCP、SCP、PE等主流快充協議均可兼容,適用于不同品牌的筆記本電腦、手機、移動電源等產品快速充電。下面充電頭網就對這款氮化鎵充電器進行拆解,一起來看看其內部設計做工如何。

一、創富源65W 2C1A氮化鎵充電器外觀

創富源65W氮化鎵充電器采用長方體造型設計,機身修長通體黑色,外殼表面啞光處理,腰身各面之間過渡圓潤。

機身側面上標注有充電器的參數信息。
型號:CFY-GNA65ACN-ACCD
輸入:100-240V~50/60HZ 1.0A
單口輸出:
USB-C1/C2:3.3-11V/3A、5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A (65W Max)
USB-A:4.5V5A、5V4.5A、9V2A、12V1.5A、15V3A、20V3.25A (65W Max)
多口輸出:
USB-C1+USB-C2:45W+18W
USB-C1+USB-A:45W+18W
USB-C2+USB-A:5V3A(15W MAX)
USB-C1+USB-C2+USB-A:45W+15W
制造商:深圳市創富源電子有限公司
產品已經通過了3C認證和VI級能效認證。

創富源電子有限公司的這款產品已經通過了國家CCC認證,時間為2020年8月9日。

輸入端配備可折疊國標插腳,攜帶方便且不會刮傷包里其它設備。

插腳一端機身殼上設有小凹面,方便用戶將插腳取出使用。

輸出頂面配有2C1A三個接口,接口旁印有功率標識,USB-A口旁邊還有一顆LED指示燈。

LED燈亮綠光,方便用戶晚上確定充電器位置。

使用游標卡尺實測充電器長度為75.38mm。

寬度為30.31mm。

厚度為31.57mm。通過充電器三維可算出體積為72.13cm3,功率密度達到0.9W/cm3。

充電器橫截面和一元硬幣大小直觀對比,稍大一些。

拿在手上的直觀感受。

充電器凈重約為110g。

使用ChargerLAB POWER-Z KT002檢測USB-C1口的輸出協議,顯示支持Apple 2.4A、Samsung 5V/2A和DCP協議,以及QC2.0/3.0、AFC、FCP、SCP、MTK PE+2.0多個快充協議。

除此之外,其PDO報文顯示USB-C1口還支持USB PD3.0快充標準,具備5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A五組固定電壓檔位以及3.3-16V/4A一組PPS電壓檔位。

另外使用KT002檢測USB-C2口的輸出協議,顯示同樣支持Apple 2.4A、Samsung 5V/2A、DCP、QC2.0/3.0、AFC、FCP、SCP、MTK PE+2.0多個協議。

其PDO報文顯示USB-C2口支持USB PD3.0快充標準,具備5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A五組固定電壓檔位以及3.3-21V/3A一組PPS電壓檔位。

最后使用KT002檢測USB-A口的輸出協議,顯示支持Apple 2.4A、Samsung 5V/2A、DCP協議,以及QC2.0/3.0、AFC、FCP、SCP、VOOC/DASH/WARP、MTK PE+2.0多個快充協議。經過對三個接口的協議檢測發現,市面上的主流快充協議這款充電器都支持。

充電頭網了解到,創富源除了今天拆解的65W 2C1A氮化鎵快充(折疊插腳)之外,還有65W 2C1A氮化鎵快充(固定式插腳)、65W 1A1C氮化鎵快充(折疊插腳)以及65W單口氮化鎵快充(固定插腳),四款產品組成了完整的65W氮化鎵快充充電器系列,豐富客戶的選擇。

二、創富源65W 2C1A氮化鎵充電器拆解

將輸入端外殼拆開,插腳端使用螺絲完全封裝固定,僅留有兩個小插槽。

將PCB板取出,元器件排列規整密集。

PCB板正面一覽,輸入輸出端均設有小板,增加空間利用率,各元器件之間的空隙里全部注膠處理。

PCB板背面配有金屬散熱片,并且包裹絕緣膠帶處理。

散熱片和PCB板之間還有導熱墊。

板子背面還打膠處理,充電器的散熱措施做得很充分。

經過對充電器電路觀察后發現,創富源65W 2C1A氮化鎵快充充電器采用了時下熱門的開關電源定壓輸出,多路輸出獨立降壓的設計架構。開關電源部分由PI主控芯片搭配同步整流MOS輸出恒定電壓;2C1A接口均由協議芯片控制,兩路獨立降壓分三口輸出,實現單口65W多口功率智能分配。下面從輸入端開始深入了解整個電路設計情況。

輸入端一覽,小板背面設有兩個金屬片,用來和插腳連通取電。

將小板拆下,上面設有延時保險絲、NTC浪涌抑制電阻、共模電感以及X電容。

輸入采用藍寶超小體積方形保險絲,規格為3.15A 250V。

NTC浪涌抑制電阻用于抑制上電時的浪涌電流。

共模電感雙線繞制,用于濾除EMI干擾。

安規X電容容量0.1μF,來自東莞成希電子。

輸入端TT8M整流橋特寫。

PCB板側面一覽,四顆高壓濾波電解電容整齊排列焊接。

四顆電容均為永銘KCX系列鋁電解電容,其中三顆規格為400V 27μF,另外一顆規格為400V 33μF。這是永銘2019年推出的快充電源專用產品,其工作溫度范圍在-55℃~105℃,3000小時壽命,并具備抗雷擊、低漏電流(低待機功耗)、高紋波電流、高頻低阻抗等性能優勢。

充電頭網了解到,憑借小體積的特點,永銘KCX系列電解電容還被京造65W 1A1C氮化鎵快充充電器努比亞65W 2C1A氘鋒氮化鎵快充畢亞茲2C1A 65W氮化鎵快充SlimQ 65W氮化鎵USB PD快充愛否開物1A2C 65W PD氮化鎵快充等產品采用,獲得客戶一致認可

濾波電感特寫。

PCB板另一側一覽。

PWM主控芯片供電電容,規格為50V 10μF,廣州華宸電子JINSUN品牌。

充電器主控芯片采用PI SC1933C,該芯片內置GaN功率器件,屬于PI的PowiGaN系列,也是PI推出的首款GaN電源產品,支持寬輸入范圍下65W輸出。得益于氮化鎵功率器件高頻率低損耗的優勢,能夠提高充電器的功率密度,減小體積和重量,更加便于攜帶。

PI SC1933C無需外圍元件即可提供精確的恒壓/恒流/恒功率,并輕松與外接快充協議接口IC協同工作,因此適用于高效率反激式設計,內置同步整流控制器和反饋,更加節省外部元件。

充電頭網拆解了解到,該芯片此前已被RAVPower 61W氮化鎵USB PD充電器ANKER 60W氮化鎵雙USB-C口充電器ANKER安克4口氮化鎵桌面PD快充充電器A2045采用。此外PI高集成快充芯片還被三星原裝45W USB PD快充充電器小米9手機27W原裝充電器OPPO原裝65W氮化鎵快充充電器谷歌Pixel手機標配USB PD充電器數十款產品采用,性能獲得客戶廣泛認可。

變壓器特寫,頂部貼有信息標簽,次級輸出線采用多層絕緣線。

輸出抗干擾藍色Y電容,其中一根引腳套有絕緣管。

次級同步整流MOS采用AOS萬代AON6220,NMOS,耐壓100V。

AON6220詳細參數資料。

同步整流輸出濾波固態電容,規格為25V 820μF。

輸出端一覽,三顆小板之間打膠加固,后來拆下發現,芯片以及電感等元器件全部設在USB-C1母座所在小板上。

USB-C1小板正面一覽,電感電容成對出現,分別用于兩路獨立降壓和濾波輸出。

小板背面一覽,有兩顆內置協議的降壓控制器。

智融SW3516主控芯片作為USB-C1接口的降壓控制和協議識別。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。其集成了 5A 高效率同步降壓變換器,支持 PPS、PD、QC、AFC、FCP、SCP、PE、SFCP、低壓直充等多種快充協議,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。可廣泛應用于USB PD雙口快充車充、USB PD雙口快充充電器以及USB插排等產品。

充電頭網通過拆解發現,SW3516還被努比亞65W 2C1A氮化鎵充電器京東京造65W 1A1C氮化鎵快充充電器洛克65W氮化鎵快充充電器RAVPOWER 65W 1A1C氮化鎵快充充電器畢亞茲65W 2C1A氮化鎵充電器等多款產品采用,此外智融的快充芯片還可用于USB PD快充移動電源、快充車充等領域

降壓電感特寫。

五顆顆絲印S4480 MOS管,最上面四顆兩兩分配分別用于為兩路輸出同步整流降壓,第五顆則是作為USB-C1口的輸出VBUS開關。

輸出濾波固態電容,規格為25V 150μF。

一顆無絲印MCU,用于雙路輸出功率智能調節。

USB-C1母座特寫。

USB-C2和USB-A雙口為一路,采用智融SW3518S雙輸出同步整流降壓芯片。在智融研發團隊的不懈努力下,智融SW3518S通過了泰爾認證中心的測試

SW3518S是一款高集成度的多快充協議雙口充電芯片,設計嚴謹。支持A+C口任意快充輸出,支持雙口獨立限流,集成了5A高效率同步降壓變換器,支持PPS、PD、QC、AFC、FCP、SCP、PE、SFCP、VOOC等多種快充協議,最大輸出PD100W。

智融SW3518S資料信息。

另一路的降壓電感特寫。

輸出濾波固態電容,規格為25V 150μF。

絲印3810的雙NMOS管,這里作為USB-C2和USB-A口的輸出VBUS開關,上方被膠水覆蓋的是兩路輸出的電流取樣電阻。

USB-C2母座特寫,焊接在單獨的小板上。

USB-A母座特寫,外殼上貼有黑色防塵貼紙。

全部拆解完畢,來張全家福。

充電頭網拆解總結

創富源65W 2C1A氮化鎵快充充電器采用純黑色外殼,機身修長,搭配可折疊插腳,攜帶方便。輸出端設有2C1A三個USB接口,并且都支持QC2.0/3.0、AFC、FCP、SCP、MTK PE+2.0等多個快充協議,C口具備5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A以及PPS電壓檔位。單口最大輸出功率均為65W,可以滿足絕大多數設備的快充需求。

充電頭網通過拆解到,這款充電器采用開關電源+DC-DC二次降壓輸出架構。開關電源部分由PI高集成主控芯片SC1933C搭配萬代同步整流MOS組成,定壓輸出。然后分兩路獨立降壓三口輸出,其中USB-C1口單獨一路,采用智融SW3516進行降壓控制和協議識別;USB-C2和USB-A口為一路,采用的是智融SW3518S,單口快充雙口5V輸出,次級與輸出均采用固態電容濾波。

充電器內部布局緊湊,元器件之間大量注膠處理,板子背面配有導熱墊和散熱片,充電器整體的穩定性和散熱性能有保證。此外輸入輸出端小板以及永銘高壓電解電容的采用,有效減少充電器的體積。