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拆解报告:努比亚红魔5G手机原装55W USB PD快充充电器

充电头网编辑部 充电头网 2020-08-23

---- 充电头网拆解报告 第1157篇 -----

2020年是手机快充技术爆发的一年,各大手机品牌纷纷发力大功率快充技术,基于手机的大功率快充技术也呈现了百花齐放的局面。

3月12日,努比亚发布了全球首台5G游戏手机:红魔5G游戏手机。其搭载55W的风冷涡轮快充技术,并标配一个55W的USB PD3.0 PPS快充充电器,成为了手机大功率快充市场中的一名悍将。目前该红魔55W快充充电器已经单独上架销售,在拿到这充电器后,充电头网第一时间发出了相关的评测文章,今天继续为大家带来这款充电器详细拆解。


此前,充电头网还分享了努比亚红魔30W USB PD PPS充电器的拆解,大家可以点击蓝色字体查看拆解原文。


一、努比亚55W USB PD快充充电器外观


努比亚55W PD充电器采用白色纸盒包装,正中间印有充电器外观图,底部红色横条作点缀,与nubia LOGO的主打色调一致。


包装盒背面印着产品参数和厂商信息。


努比亚55W USB PD快充充电器采用USB-C单口输出,主体机身为纯黑色,采用亮面烤漆处理,看起来非常有光泽;输入端和输出端为磨砂哑光面板。


充电器配备可折叠国标插脚,收纳、携带都比较方便。


插脚侧印着详细的参数信息,产品型号:品名:努比亚快速电源适配器型号:NB-A1150A-USBA-C;输入:100-240V ~ 50/60Hz 1.5A Max;输出:5V/3A、9V/3A、12V/3A、15V/3A;PPS:3.3-11V/5A,产品已经通过了CCC认证,制造商为深圳市坤兴科技有限公司。


充电头网了解到,由坤兴科技工生产的产品还有努比亚红魔30W USB PD PPS充电器图拉斯30W 1A1C USB PD快充充电器毕亚兹65W 2C1A氮化镓快充充电器坤兴27W QC4+充电器坤兴45W QC4+充电器等。


体积方面,与苹果30W USB PD快充充电器相比,差别不大,功率几乎翻了一倍。


充电器的厚度比1元硬币直径稍大。


充电器的净重约为112g。


使用ChargerLAB POWER-Z KT001检测这款努比亚55W充电器的输出协议,显示支持USB DCP、QC3.0、QC2.0协议。



二、努比亚55W USB PD快充充电器拆解


首先从充电器的插脚侧打开外壳,这款充电器的插脚通过弹片与PCB板接触供电。


插脚内部结构一览。


取出内部的PCBA模块,正面的插件元器件布局紧凑,间隙采用大量的注胶处理。变压器使用黄色马拉胶带缠绕包裹,顶部的一块金属散热片几乎将变压器全部覆盖。


输入端除了延时保险丝、共模电感、安规X电容、浪涌抑制电阻外,还设有四颗电解电容,用于输入滤波。


拆下四颗电解电容,其中一个较大的来自绿宝石,规格400V 27μF,另外三颗同规格,400V 18μF,四颗并联,容量总计81μF。


延时保险丝规格为3.15A 250V。


安规X2电容来自东莞市成希电子有限公司,容量0.22μF。


输出抗干扰Y电容几乎被注胶覆盖。


Y电容品牌为SEC。


这款充电器的初级MOS管与变压器共用一块散热片,顶部紧贴变压器,侧面紧贴初级开关MOS管,整个变压器采用马拉胶带包裹绝缘。


初级开关MOS管由华润微电子(重庆)有限公司提供,型号CRJF390N65,导阻0.39Ω,耐压650V。这颗MOS管顶部使用了防松垫片,然后通过螺丝与散热片固定,保证贴合的紧密性。


华润微电子CRJF390N65规格资料。


变压器旁边角落还有一颗PWM芯片供电电容,绿宝石100V 10μF。


USB-C接口使用小块PCB板垂直焊接在主PCB板上,尾部使用马拉胶带包裹绝缘,变压器输出采用多层绝缘线;输出滤波采用两颗固态电容。


两颗固态电容并联,规格均为25V 820μF。


小PCB板上除了USB-C接口之外,还有一颗协议芯片和一颗VBUS开关管。


协议芯片采用的是Leadtrend通嘉科技LD6610,这是一颗高度集成的USB Type-C PD控制器,内部整合了MOSFET控制电路及微控制器,采用嵌入式8位MCU来处理USB PD协议,可支持QC4/4+、QC3.0、QC2.0等快充标准。并且支持USB-PD PHY、线补、电压监控、电流监控及温度监控等功能。


同时,Leadtrend通嘉科技LD6610支持USB PD 3.0(PPS)协议,以9V APDO为例,具备5V、9V两个固定电压输出档位以及3.3V~5.9V与3.3V~11V可调电压输出范围(20mV步进),最大输出功率27W(定功率)。并在2017年举办的【USB-IF兼容性测试大会】通过了相关测试认证,芯片的兼容性能具有足够的保证。


值的一提,Leadtrend通嘉科技LD6610GJ SOP-10封装是业界第一个用10个脚位实现PD+PPS+QC4完整功能,大大提升客户精简设计与PCBA空间。


目前,这颗芯片已经被努比亚红魔30W USB PD PPS充电器绿联30W USB PD充电器坤兴30W USB PD PPS充电器等产品采用。同时通嘉科技拥有AC-DC全套快充解决方案,已被联想、紫米、绿联等品牌采用


输出VBUS开关管来自恒泰柯半导体,型号HTM105P03,PMOS,耐压30V。


恒泰柯HTM105P03规格资料。充电头网了解到,采用恒泰柯MOS的产品还有belkin 45W充电器、绿巨能63W充电器、SlimQ 65W氮化镓充电器等。


继续来看PCB板背面,初级侧和次级侧设有较宽的安全隔离,一颗光耦横跨在两侧。初级侧设有整流桥,初级PWM主控芯片;次级侧为同步整流控制器和同步整流MOS管。


输入整流桥,丝印不清。


同时通嘉LD5763GS还具有完整的保护功能,如OPP(过功率保护),OVP(过压保护),快速OSCP(输出短路保护)和欠压/欠压保护,可防止电路在异常情况下损坏条件。具有频率交换和软驱动功能,可降低噪声并改善EMI,应用领域包括开关AC/DC适配器以及电池充电器开放式框架开关电源。

充电头网了解到,通嘉LD5763CGS此前已经被
thinkplus 45W充电器thinkplus 65W充电器红魔30W充电器紫米65W 2C1A桌面充电器等产等产品。


OR1009光耦,用于输出电压反馈调节。


通嘉LD8526详细规格资料。充电头网了解到,采用该芯片的产品还有红魔30W充电器


次级同步整流MOS管采用恒泰柯半导体的HGN052N10SL,耐压100V。


恒泰柯HGN052N10SL详细规格资料。



充电头网拆解总结

在基于常规功率器件设计的充电器中,努比亚这款55W USB PD快充充电器的体积属于比较小巧的一类,功率密度相对较高。采用可折叠的插脚设计,便于收纳。USB-C口不仅支持QC3.0快充,还支持USB PD3.0,PPS快充协议,并具备5A的PPS电压档位,通用目前的手机快充。

充电头网通过拆解了解到,这款充电器内部设计紧凑,除了给功率器件和变压器使用铜质散热片之外,还通过大量的注胶处理增加散热性能和元器件的稳定性,让充电器的小型化成为可能。

此外,努比亚这款充电器从AC-DC控制到USB PD快充协议控制,采用了通嘉科技全套快充方案,且协议芯片为USB-IF协会认证产品,性能有保证。整体方案的应用可以让充电器在开发阶段调试更为便捷,从而压缩系统开发成本,加速产品量产上市。



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