2020年是手機快充技術爆發的一年,各大手機品牌紛紛發力大功率快充技術,基于手機的大功率快充技術也呈現了百花齊放的局面。

3月12日,努比亞發布了全球首臺5G游戲手機:紅魔5G游戲手機。其搭載55W的風冷渦輪快充技術,并標配一個55W的USB PD3.0 PPS快充充電器,成為了手機大功率快充市場中的一名悍將。目前該紅魔55W快充充電器已經單獨上架銷售,在拿到這充電器后,充電頭網第一時間發出了相關的評測文章,今天繼續為大家帶來這款充電器詳細拆解。

一、努比亞55W USB PD快充充電器外觀

努比亞55W PD充電器采用白色紙盒包裝,正中間印有充電器外觀圖,底部紅色橫條作點綴,與nubia LOGO的主打色調一致。

包裝盒背面印著產品參數和廠商信息。

努比亞55W USB PD快充充電器采用USB-C單口輸出,主體機身為純黑色,采用亮面烤漆處理,看起來非常有光澤;輸入端和輸出端為磨砂啞光面板。

充電器配備可折疊國標插腳,收納、攜帶都比較方便。

插腳側印著詳細的參數信息,產品型號:品名:努比亞快速電源適配器型號:NB-A1150A-USBA-C;輸入:100-240V ~ 50/60Hz 1.5A Max;輸出:5V/3A、9V/3A、12V/3A、15V/3A;PPS:3.3-11V/5A,產品已經通過了CCC認證,制造商為深圳市坤興科技有限公司。

體積方面,與蘋果30W USB PD快充充電器相比,差別不大,功率幾乎翻了一倍。

充電器的厚度比1元硬幣直徑稍大。

充電器的凈重約為112g。

使用ChargerLAB POWER-Z KT001檢測這款努比亞55W充電器的輸出協議,顯示支持USB DCP、QC3.0、QC2.0協議。

USB PD快充方面,PDO報文顯示支持USB PD3.0,PPS快充協議,不僅有5V/3A、9V/3A、12V/3A、15V/3A四組固定電壓檔位,還有一個PPS電壓檔位:3.3-11V/5A。

二、努比亞55W USB PD快充充電器拆解

首先從充電器的插腳側打開外殼,這款充電器的插腳通過彈片與PCB板接觸供電。

插腳內部結構一覽。

取出內部的PCBA模塊,正面的插件元器件布局緊湊,間隙采用大量的注膠處理。變壓器使用黃色馬拉膠帶纏繞包裹,頂部的一塊金屬散熱片幾乎將變壓器全部覆蓋。

輸入端除了延時保險絲、共模電感、安規X電容、浪涌抑制電阻外,還設有四顆電解電容,用于輸入濾波。

拆下四顆電解電容,其中一個較大的來自綠寶石,規格400V 27μF,另外三顆同規格,400V 18μF,四顆并聯,容量總計81μF。

延時保險絲規格為3.15A 250V。

安規X2電容來自東莞市成希電子有限公司,0.22μF。

共模電感和NTC浪涌抑制電阻。

輸出抗干擾Y電容幾乎被注膠覆蓋。

Y電容品牌為SEC。

這款充電器的初級MOS管與變壓器共用一塊散熱片,頂部緊貼變壓器,側面緊貼初級開關MOS管,變壓器整個采用馬拉膠帶包裹絕緣。

初級開關MOS管由華潤微電子(重慶)有限公司提供,型號CRJF390N65,導阻0.39Ω,耐壓650V。這顆MOS管頂部使用了防松墊片,然后通過螺絲與散熱片固定,保證貼合的緊密性。

華潤微電子CRJF390N65規格資料。

變壓器旁邊角落還有一顆PWM芯片供電電容,綠寶石100V 10μF。

USB-C接口使用小塊PCB板垂直焊接在主PCB板上,尾部使用馬拉膠帶包裹絕緣,變壓器輸出采用多層絕緣線;輸出濾波采用兩顆固態電容。

兩顆固態電容并聯,規格均為25V 820μF。

小PCB板上除了USB-C接口之外,還有一顆協議芯片和一顆VBUS開關管。

協議芯片采用的是Leadtrend通嘉科技LD6610,這是一顆高度集成的USB Type-C PD控制器,內部整合了MOSFET控制電路及微控制器,采用嵌入式8位MCU來處理USB PD協議,可支持QC4/4+、QC3.0、QC2.0等快充標準。并且支持USB-PD PHY、線補、電壓監控、電流監控及溫度監控等功能。

同時,Leadtrend通嘉科技LD6610支持USB PD 3.0(PPS)協議,以9V APDO為例,具備5V、9V兩個固定電壓輸出檔位以及3.3V~5.9V與3.3V~11V可調電壓輸出范圍(20mV步進),最大輸出功率27W(定功率)。并在2017年舉辦的【USB-IF兼容性測試大會】通過了相關測試認證,芯片的兼容性能具有足夠的保證。

值的一提,Leadtrend通嘉科技LD6610GJ SOP-10封裝是業界第一個用10個腳位實現PD+PPS+QC4完整功能,大大提升客戶精簡設計與PCBA空間。

輸出VBUS開關管來自恒泰柯半導體,型號HTM105P03,PMOS,耐壓30V。

恒泰柯HTM105P03規格資料。

繼續來看PCB板背面,初級側和次級側設有較寬的安全隔離,一顆光耦橫跨在兩側。初級側設有整流橋,初級PWM主控芯片;次級側為同步整流控制器和同步整流MOS管。

輸入整流橋,絲印不清。

初級PWM主控芯片,絲印LD5763CGS。這是一顆來自通嘉科技的綠色模式PWM芯片。它最大限度地減少了元件數量,電路空間,并降低了電源應用的總體材料成本。具有HV啟動,綠色模式省電操作和內部斜率補償,軟啟動功能,可最大限度地降低功耗并提高系統性能。

同時通嘉LD5763GS還具有完整的保護功能,如OPP(過功率保護),OVP(過壓保護),快速OSCP(輸出短路保護)和欠壓/欠壓保護,可防止電路在異常情況下損壞條件。 具有頻率交換和軟驅動功能,可降低噪聲并改善EMI,應用領域包括開關AC/DC適配器以及電池充電器開放式框架開關電源。

充電頭網了解到,通嘉LD5763CGS此前已經被聯想thinkplus口紅電源坤興30W USB PD PPS充電器努比亞紅魔30W USB PD PPS充電器ZMI紫米65W 2C1A桌面PD快充充電器采用。

OR1009光耦,用于輸出電壓反饋調節。

次級同步整流控制器,絲印不清。充電頭網了解到,這顆芯片同樣由Leadtrend通嘉科技提供,型號LD8526。這是是一個同步整流(SR)驅動芯片,適用于CCM、DCM、QR模式下的反激式低壓側和高壓側同步整流。在輕載條件下,LD8526將進入綠色模式,通過停止SR MOSFET驅動功能來降低工作電流。

通嘉LD8526詳細規格資料。

次級同步整流MOS管采用恒泰柯半導體的HGN052N10SL,耐壓100V。

恒泰柯HGN052N10SL詳細規格資料。

全部拆解完畢。

充電頭網拆解總結

在基于常規功率器件設計的充電器中,努比亞這款55W USB PD快充充電器的體積屬于比較小巧的一類,功率密度相對較高。采用可折疊的插腳設計,便于收納。USB-C口不僅支持QC3.0快充,還支持USB PD3.0,PPS快充協議,并具備5A的PPS電壓檔位,通用目前的手機快充。

充電頭網通過拆解了解到,這款充電器內部設計緊湊,除了給功率器件和變壓器使用銅質散熱片之外,還通過大量的注膠處理增加散熱性能和元器件的穩定性,讓充電器的小型化成為可能。

此外,努比亞這款充電器從AC-DC控制到USB PD快充協議控制,采用了通嘉科技全套快充方案,且協議芯片為USB-IF協會認證產品,性能有保證。整體方案的應用可以讓充電器在開發階段調試更為便捷,從而壓縮系統開發成本,加速產品量產上市。