此前HYPER JUICE在眾籌平臺(tái)Kickstarter上推出了全球首款100W氮化鎵快充充電器,其配備折疊插腳,并具備2A2C四個(gè)接口,一個(gè)充電器就能將手機(jī)、平板、筆記本電腦等數(shù)碼設(shè)備全部搞定,首次實(shí)現(xiàn)真正意義上了大功率小體積,性能強(qiáng)悍。

據(jù)了解,HYPER JUICE這款100W氮化鎵快充還獲得超過(guò)了220萬(wàn)美元的眾籌金額(約合人民幣1500萬(wàn)元),也是目前獲得用戶支持度最高的氮化鎵充電器產(chǎn)品之一,對(duì)氮化鎵以及100W PD快充的普及有著積極的推動(dòng)作用。此前充電頭網(wǎng)已經(jīng)對(duì)這款產(chǎn)品進(jìn)行了詳細(xì)的評(píng)測(cè),下面就繼續(xù)對(duì)這款充電器進(jìn)行拆解,看看其用料做工如何。

一、HYPER JUICE 100W氮化鎵充電器外觀

產(chǎn)品包裝盒頂部帶有掛鉤,正面印有充電器外觀圖,以方便產(chǎn)品的展賣,此外包裝盒正面還印有HYPER+JUICE品牌、2A2C標(biāo)識(shí)和GaN充電器名稱。

包裝盒背面印有產(chǎn)品使用實(shí)際展示圖以及產(chǎn)品功能描述。

包裝盒這一面印有充電器的相關(guān)參數(shù)信息,充電器已通過(guò)了FCC認(rèn)證和CE認(rèn)證,最大輸出100W,兩個(gè)USB-C接口均可輸出100W,USB-A接口最大輸出18W。

打開(kāi)包裝盒,內(nèi)部使用塑料盒支撐固定充電器進(jìn)行保護(hù),塑料盒兩端開(kāi)槽設(shè)計(jì),方便用戶用手將充電器取出,貼心設(shè)計(jì)。

包裝內(nèi)含充電器、三個(gè)可組裝/拆卸插腳以及兩個(gè)收納袋,兩個(gè)收納袋分別用來(lái)裝充電器和插腳。

三個(gè)插腳分別為歐規(guī)、澳規(guī)和英規(guī)。

插腳背面是凸出的固定組裝插槽。

充電器本身還自帶有一個(gè)可折疊美規(guī)插腳,配上前面的3種規(guī)格插腳,可以說(shuō)攜帶這樣一個(gè)充電器走遍海外無(wú)壓力。

這款氮化鎵充電器長(zhǎng)而扁平,直觀看上去更像一款移動(dòng)電源。機(jī)身采用PC阻燃材質(zhì)外殼,表面亮面烤漆處理,側(cè)身弧面過(guò)渡,整體潔白光滑,機(jī)身上印有“HYPER JUICE”。

輸入端外殼上標(biāo)注產(chǎn)品的參數(shù)信息
型號(hào):HJ-GAN100
輸入:100-240V~50/60HZ 2.4A
輸出:100W Max
USB-C1:100W PD3.0,5V/3A、9V/3A、12V/3A、20V/5A
USB-C2:100W PD3.0,5V/3A、9V/3A、12V/3A、20V/5A
USB-A1:18W QC3.0,5V/3A、9V/2A、12V/1.5A
USB-A2:18W QC3.0,5V/3A、9V/2A、12V/1.5A
雖為中國(guó)制造,但從FCC認(rèn)證、CE認(rèn)證和ETL認(rèn)證以及充電器配備插腳來(lái)看,產(chǎn)品主要還是面向海外用戶群體。

輸出頂面配有2A2C四個(gè)輸出接口,接口旁邊都標(biāo)有最大輸出功率標(biāo)識(shí)。

此外還有一個(gè)LED指示燈,通電時(shí)亮白光。

產(chǎn)品尺寸為85.3 x 60.8 x 28.9mm,和蘋果96W充電器進(jìn)行比較,不僅接口更多功率更大,這款充電器的體積優(yōu)勢(shì)也很明顯。

充電器凈重約為201g。

小編使用ChargerLAB POWER-Z KT001檢測(cè)發(fā)現(xiàn),兩個(gè)USB-A接口的輸出協(xié)議一樣,顯示都支持Apple 2.4A、Samsung 5V/2A和USB-DCP協(xié)議,以及QC2.0/3.0、AFC和FCP多個(gè)快充協(xié)議。

另外兩個(gè)USB-C接口的輸出協(xié)議也一樣,均支持Apple 2.4A、Samsung 5V/2A和USB-DCP協(xié)議,以及QC2.0/3.0、AFC、FCP和SCP多個(gè)快充協(xié)議。四個(gè)輸出接口的兼容性都很好。

除此之外,PDO報(bào)文顯示兩個(gè)USB-C接口都支持USB PD3.0快充標(biāo)準(zhǔn),也都具備5V/3A、9V/3A、12V/3A、15V/3A、20V/5A五組固定電壓檔位。

實(shí)際充電測(cè)試,使用HYPER JUICE這款100W氮化鎵充電器給100W移動(dòng)電源充電,顯示充電電壓20V,電流5A,充電功率約為104W,測(cè)試表明該充電器支持100W充電。

二、HYPER JUICE 100W氮化鎵充電器拆解

在對(duì)充電器的外觀和性能進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹之后,接下就為大家分享產(chǎn)品詳細(xì)拆解,看看這款產(chǎn)品的內(nèi)部用料及電源架構(gòu)是怎樣的。

機(jī)身殼采用超聲波焊接工藝進(jìn)行封裝,拆開(kāi)后可以看到插腳和PCB板之間通過(guò)紅黑導(dǎo)線焊接進(jìn)行供電,插腳使用塑料板和螺絲進(jìn)行封裝固定。

插腳端一覽,導(dǎo)線和金屬?gòu)椘^(guò)孔焊接。

PCB板正面覆蓋有金屬散熱片,并貼有導(dǎo)熱墊和絕緣板,導(dǎo)熱墊和絕緣板使用膠帶粘貼在一起。

將散熱片拆下,底下還有一塊隔離板,用于絕緣。

PCB板背面同樣配有金屬散熱片,散熱片上貼有黑色石墨導(dǎo)熱貼,加速熱量散發(fā)。

散熱片和PCB板之間有一塊絕緣導(dǎo)熱貼,導(dǎo)熱貼上還有芯片擠壓出來(lái)的痕跡。

PCB板背面一覽。

充電頭網(wǎng)通過(guò)觀察發(fā)現(xiàn),這款充電器HYPER JUICE這款100W 2A2C氮化鎵快充采用時(shí)下主流的二次降壓架構(gòu),首先由開(kāi)關(guān)電源輸出一個(gè)高于最高輸出電壓的固定的電壓,然后由DC-DC電路進(jìn)行二次降壓,完成四個(gè)接口的輸出。開(kāi)關(guān)電源部分元器件基本被注膠覆蓋,加強(qiáng)散熱性能;二次降壓電路設(shè)有兩塊小PCB板,其中一塊主要用于焊接固定四個(gè)接口,另一塊則是用于實(shí)現(xiàn)DC-DC降壓功能。

PCB板輸入端一覽,得先清理掉硅膠才能觀察輸入端的元器件。

延時(shí)保險(xiǎn)絲特寫,規(guī)格為5A 250V。

共模電感特寫,用于濾除EMI干擾。

另一顆共模電感外套有熱縮管。

安規(guī)X電容特寫,品牌為KNSCHA,來(lái)自東莞市科尼盛電子有限公司,0.33μF。

輸入端整流橋特寫,絲印Z4GP 40M 949。

PCB板側(cè)面一覽,整齊排列焊接三顆電解電容和一顆Y電容。往里還有一顆橫置電解電容,上面貼有黑色保護(hù)墊。

三顆初級(jí)濾波電解電容來(lái)自上海永銘電子,規(guī)格均為400V 27μF,尺寸10*15mm,具有小體積的特點(diǎn)。永銘KCX系列鋁電解電容是2019年推出快充電源專用產(chǎn)品,其工作溫度范圍在-55℃~105℃,3000小時(shí)壽命,并具備抗雷擊、低漏電流(低待機(jī)功耗)、高紋波電流、高頻低阻抗等性能優(yōu)勢(shì)。

充電頭網(wǎng)了解到,憑借小體積的特點(diǎn),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(ài)否開(kāi)物1A2C 65W PD氮化鎵快充等產(chǎn)品采用,獲得客戶一致認(rèn)可。

黑色電解電容和另外三顆電解電容之間置有隔離板,板子上粘貼絕緣膠帶。

黑色電解電容的規(guī)格為400V 120μF,濾波電容共計(jì)201μF。

PWM主控芯片供電電容規(guī)格為50V 22μF。

主控芯片為ON安森美NCP1342,這是一顆高頻初級(jí)PWM控制器,內(nèi)置多重完善的保護(hù)功能。

安森美NCP1342 詳細(xì)資料。

充電頭網(wǎng)了解到,采用安森美NCP1342控制器的電源產(chǎn)品還有ROCK洛克65W 2C1A氮化鎵快充充電器SlimQ 65W氮化鎵USB PD快充充電器愛(ài)否開(kāi)物1A2C 65W PD氮化鎵充電器;同時(shí),安森美的其他系列控制器還被蘋果87W充電器蘋果61W充電器蘋果29W充電器iPhone 11 原裝5W充電器小米65W USB-C電源適配器三星15W原裝快充充電器數(shù)十款產(chǎn)品廣泛采用

初級(jí)側(cè)這顆氮化鎵功率芯片來(lái)自納微半導(dǎo)體,型號(hào)NV6117,這是整個(gè)產(chǎn)品的核心元器件。據(jù)了解,NV6117內(nèi)置驅(qū)動(dòng)器以及復(fù)雜的邏輯控制電路,耐壓650V,120mΩ導(dǎo)阻,支持2MHz開(kāi)關(guān)頻率,采用5*6mm QFN封裝,節(jié)省面積。

納微半導(dǎo)體NV6117詳細(xì)資料。采用這款芯片的還有小米GaN充電器Type-C 65WROxANNE 66W氮化鎵USB PD雙口快充充電器Anker PowerCore Fusion PD超極充等。

PCB板另一側(cè)焊接有變壓器和固態(tài)電容。

變壓器特寫,被絕緣膠帶包裹的很嚴(yán)實(shí),次級(jí)多層絕緣線。

億光 EL1018光耦,橫跨在初級(jí)和次級(jí)之間,用于初級(jí)次級(jí)通信,調(diào)節(jié)反饋輸出電壓。

輸出抗干擾藍(lán)色Y電容特寫。

次級(jí)同步整流控制器采用安森美NCP4306,用于次級(jí)同步整流驅(qū)動(dòng)。其可用于多種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),如 DCM 或 CCM 反激、準(zhǔn)諧振反激、正向和半橋諧振 LLC。

安森美NCP4306詳細(xì)資料。充電頭網(wǎng)了解到,采用安森美NCP4306的產(chǎn)品還有ROCK 65W 2C1A氮化鎵快充充電器

萬(wàn)國(guó)半導(dǎo)體AOS的次級(jí)同步整流MOS管,型號(hào)AONS62922,NMOS,耐壓120V,兩顆并聯(lián)。

AOS AON62922詳細(xì)規(guī)格資料。

在二次降壓電路前端,設(shè)有兩顆25V 1000μF的固態(tài)電容,主要是對(duì)開(kāi)關(guān)電源同步整流后的電路進(jìn)行濾波。

USB-C1口采用智融的SW3516H作為降壓控制器和協(xié)議識(shí)別。這是一款高集成度的多快充協(xié)議雙口充電芯片,支持A+C口任意口快充輸出,支持雙口獨(dú)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(xié)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(xié)議雙口充電解決方案。可廣泛應(yīng)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(chǎn)品。

通過(guò)充電頭網(wǎng)拆解發(fā)現(xiàn),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(chǎn)品采用,此外智融的快充芯片還可用于USB PD快充移動(dòng)電源、快充充等領(lǐng)域

二次降壓?jiǎn)温沸“逭婧附佑袃深w磁環(huán)電感、一顆合金電感和兩顆電解電容,左側(cè)的磁環(huán)電感在拆解過(guò)程中已拆掉。其中兩顆磁環(huán)電感分別用于USB-C1和USB-C2接口降壓輸出,合金電感用于USB-A接口降壓輸出,三路獨(dú)立。

兩顆輸出濾波電解電容特寫,規(guī)格一樣均為25V 100μF,且都是科尼盛KNSCHA電容。

拆下這塊板子,背面設(shè)有六顆MOS管,其中一個(gè)MOS在拆解時(shí)脫落。兩兩一組,一總是三組,配合三顆智融SW3516實(shí)現(xiàn)同步整流降壓功能。

兩顆尼克森的NMOS管,用于USB-C1接口的同步整流降壓。

USB-C1接口的VBUS開(kāi)關(guān)管,尼克森的NMOS。

USB-C1端口固態(tài)濾波電容來(lái)自南通江海,規(guī)格35V 100μF。

USB-C2口的降壓控制和協(xié)議識(shí)別同樣由一顆智融SW3516H芯片完成。

USB-C2接口的同步整流降壓MOS管,同樣采用尼克森的NMOS管。

USB-C2降壓電感特寫,雙線并繞,外套熱縮管保護(hù)絕緣。

USB-C2接口VBUS開(kāi)關(guān)管同樣采用尼克森的NMOS。

USB-C2接口輸出濾波電容,規(guī)格35V 100μF,用于USB-C2端口輸出濾波。

第三顆智融SW3516H芯片用于兩個(gè)USB-A口的降壓控制器和協(xié)議識(shí)別。

兩個(gè)USB-A口同步整流降壓MOS管同樣來(lái)自尼克森。

15μH合金電感特寫,用于兩個(gè)USB-A接口降壓。

尼克森的雙NMOS管,用于兩個(gè)USB-A接口的切換。

旁邊還有一顆芯片,無(wú)絲印,信息不詳。通過(guò)充電頭網(wǎng)實(shí)測(cè)發(fā)現(xiàn),USB-C1、USB-C2支持功率盲插功能,并性能完全一致,任意單一插入都能獲得100W滿載輸出。可見(jiàn)這一功能,由圖中這顆MCU對(duì)兩個(gè)USB-C口進(jìn)行了智能協(xié)調(diào)。

指示燈特寫,外套熱縮管進(jìn)行支撐保護(hù)。

USB-A接口外殼和PCB板之間錫焊連接進(jìn)行加固。

另一個(gè)A口母座特寫。

母座所在小板背面一覽,各焊腳過(guò)孔焊接。

全部拆解完畢,來(lái)張全家福。

充電頭網(wǎng)拆解總結(jié)

作為100W氮化鎵快充的開(kāi)創(chuàng)者,我們一起來(lái)看看這款產(chǎn)品有哪些特別之處:

HYPER JUICE這款氮化鎵充電器兩個(gè)C口都支持最大100W輸出,支持USB PD3.0快充協(xié)議,并兼容QC2.0/3.0、AFC、FCP等快充協(xié)議,兩個(gè)USB-A接口同樣支持QC2.0/3.0、AFC、FCP等主流快充,整體實(shí)用性強(qiáng)。通過(guò)合理的設(shè)計(jì),將充電器的體積控制得當(dāng),提升產(chǎn)品的便攜性;充電器自帶美規(guī)插腳,可兼容國(guó)內(nèi)市電標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)還附帶有歐/澳/英三種可拆卸插腳,無(wú)論去到何地給何種設(shè)備充電,都可輕松應(yīng)對(duì)。

充電頭網(wǎng)通過(guò)拆解了解到,這款充電器主題采用開(kāi)關(guān)電源+三路DC-DC二次降壓的架構(gòu),開(kāi)關(guān)電源部分的高壓側(cè)由安森美PWM控制器控制納微的氮化鎵功率芯片,低壓側(cè)選用安森美同步整流控制器搭配兩顆萬(wàn)代的同步整流MOS管,然后經(jīng)過(guò)固態(tài)電容濾波之后輸出一個(gè)固定的電壓值,經(jīng)過(guò)咨詢芯片原廠得知,該固定電壓值在21.5V-22V之間,略高于最高輸出電壓,降低壓差,提高輸出降壓轉(zhuǎn)換效率。

三個(gè)DC-DC二次降壓電路分別由一顆智融SW3516控制,集成同步降壓控制器和協(xié)議識(shí)別,兩個(gè)USB-C口各自獨(dú)立的一路降壓,兩個(gè)USB-A口共用一路降壓。每一路外置兩顆同步降壓MOS,最終實(shí)現(xiàn)三路獨(dú)立、四口輸出。

此外PCB板上元器件布局緊湊并大量注膠,穩(wěn)定性高;板子正背面均配有導(dǎo)熱墊、金屬散熱片和絕緣板來(lái)進(jìn)行散熱和保護(hù),保證高功率密度下的散熱性能。

目前充電頭網(wǎng)拆解的這款HYPER JUICE 100W氮化鎵快充主要面向北美市場(chǎng)銷售,因此沒(méi)有內(nèi)置PFC電路;據(jù)官方工程師向充電頭網(wǎng)透露,這款充電器將在近期通過(guò)CCC認(rèn)證,在國(guó)內(nèi)上市銷售的版本將會(huì)標(biāo)配PFC電路,敬請(qǐng)期待。

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