拆解报告:努比亚1A1C 45W氘锋氮化镓快速充电器
此前nubia努比亚推出了一款65W 2C1A氘锋氮化镓快速充电器,这是首款由手机厂商推出的多口氮化镓快充充电器,意义重大。近期努比亚又发布了45W、两个新款65W以及120W共计四款氘锋系列氮化镓快速充电器,而后续四款充电器的推出不仅完善了氘锋系列生态,而且功率方面完美覆盖了充电市场最热门功率段,接口也更加丰富,满足广大消费者选购需求。
目前充电头网已经拿到了努比亚45W氘锋氮化镓快速充电器,这款产品机身采用方柱造型设计,配备1A1C两个接口,单口最大输出分别是45W和12W,支持30W+12W双口充电模式,可以满足两台设备同时充电需求。下面我们就来看看其内部用料做工如何。
此前,充电头网还分享了努比亚红魔5G手机原装55W USB PD快充充电器、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45W氘锋氮化镓充电器外观
包装盒正面印有产品外观图,上端是45W功率和产品名称,下端是Type-C+USB-A和氘字。整体设计简洁,特点凸出。
盒子背面贴有产品型号标签,此外还有品牌商和制造商的基本信息。
内部使用塑料盒对充电器进行支撑固定和保护,盒子两侧设有小凹槽,便于取出充电器。
包装内全部东西一览,包括充电器和使用说明书。
充电器外套有防刮塑料膜。
努比亚这款氮化镓充电器采用方形柱子造型设计,表面灰色并喷砂处理,腰身弧面过渡不硌手,整体小巧易携带。充电器机身正面还印有“氘”品牌字样,上端设有LED指示灯。
LED灯通电后亮淡蓝色光。
输入端外壳上标注产品的参数信息
型号:PA0204
SN:2020313F001493
输入:100-240V~50/60HZ 1.5A Max
单USB-C输出:5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V2.25A
单USB-A输出:5V2.4A
USB-C+USB-A输出:30W+12W(43W)
品牌商:努比亚技术有限公司
制造商:深圳市坤兴科技有限公司
产品已经通过了3C认证。
充电头网了解到,由坤兴科技生产的产品还有飞频65W USB PD氮化镓充电器、努比亚红魔5G手机原装55W USB PD快充充电器、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。
此外配备的是可折叠国标插脚,携带更方便且不会刮伤包里其它设备。
输出顶面配有1A1C两个接口,接口均为黑色胶芯,旁边印有USB-C和USB-A标识。
使用游标卡尺实测充电器长59.92mm。
宽为34.84mm。
厚度为34.80mm。由充电器三维尺寸可以算出体积为72.65cm³,功率密度为0.62W/cm³。
和苹果30W充电器直观对比,功率更大,且体积优势很明显。
横截面大小和一元硬币对比,要稍大一些。
充电器净重约为90g。
拿在手上的直观感受,小巧轻便。
使用ChargerLAB POWER-Z KT002检测USB-A口的输出协议,显示支持Apple 2.4A、Samsung 5V/2A和DCP协议。
使用KT002检测USB-C口的输出协议,显示支持Apple 2.4A、Samsung 5V/2A和DCP协议,以及QC2.0/3.0、AFC、FCP、SCP、MTK PE+2.0等多个快充协议。
除此之外,其PDO报文显示USB-C口还支持USB PD3.0快充标准,具备5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V2.25A五组固定电压档位以及3.3-11V/3A一组PPS电压档位。
二、努比亚45W氘锋氮化镓充电器拆解
将输入端外壳拆开,插脚和PCB板通过金属弹片接触进行通电。
将PCB板取出,主板侧面以及输出端还设有小PCB板,初次级之间有绝缘板进行隔离。
PCB板背面一览,初次级之间是光耦和Y电容,光耦右侧还有一颗整流桥。
PCB板侧面一览,侧面小板背面设有PWM主控芯片和氮化镓开关管。
PCB板另一侧一览,高压电容变压器等设在侧面小板上,空隙处注胶填充加固和帮助导热。
通过对电路板正背面电路分析发现,努比亚1A1C 45W氘锋氮化镓快速充电器采用了开关电源宽范围输出,USB-C通过协议芯片控制输出合适电压,USB-A口二次降压以5V恒压输出的设计架构。下面我们就从输入端开始一一了解各元器件的信息。
输入端一览,设有延时保险丝、两级共模电感等元器件。
延时保险丝规格为3.15A 250V。
安规X电容容量0.22μF,东莞市成希电子有限公司。
共模电感双线绕制,用于滤除EMI干扰。
另一颗共模电感特写。
滤波电感外套热缩管。
另一个滤波电感线芯绕制在柱状磁芯上,外套绝缘管。
来自深圳市沃尔德实业有限公司的输入端整流桥WRLSB80M,这颗软桥通过较软的恢复曲线,比较平滑的关断特性,可以降低二极管结电容达到非常少的谐波振荡产生的效果。选用的LSB封装,拥有良好的散热特性,帮助中大瓦数适配器提升可靠性,单颗可做60W+。
沃尔德 WRLSB80M 资料信息。
充电头网拆解了解到,沃尔德的软桥还被麦多多2C1A 65W氮化镓充电器、鸿达顺65W 氮化镓充电器、OPPO 50W饼干氮化镓快充、ROCK 65W氮化镓充电器、倍思18W PD快充充电器、麦多多30W 1A1C快充充电器等多款快充产品采用,产品性能获得客户一直认可。
高压滤波电解电容来自东莞市军康电子科技有限公司,规格为400V 47μF。
另一颗同样400V 27μF。
PWM控制器供电电容同样是军康品牌,规格为160V 4.7μF。
主控芯片为ON安森美NCP1342,这是一颗高频初级PWM控制器,内置主动X2电容放电和多重完善的保护功能。
安森美NCP1342 详细资料。
充电头网通过拆解了解到,初级侧采用安森美NCP1342的氮化镓充电器还有魅族65W氮化镓充电器、倍思65W 2C1A GaN氮化镓充电器、鸿达顺65W 2C1A氮化镓快充充电器、摩米士65W 2C1A氮化镓快充充电器、Lapo 65W USB PD氮化镓快充充电器、电友65W 2C1A氮化镓快充充电器等产品。
初级侧氮化镓开关管来自英诺赛科,型号是INN650D02 ,耐压650V,导阻低至0.2Ω,符合JEDEC标准的工业应用要求,这是整个产品的核心元器件。INN650D02 “InnoGaN”开关管高频特性好,且导通电阻小,适合高频高效的开关电源应用,采用DFN8*8封装,具备超低热阻,散热性能好,适合高功率密度的开关电源应用。
英诺赛科向充电头网透露,INN650D02 “InnoGaN”开关管基于业界领先的8英寸生产加工工艺,是目前市面上最先量产的先进制程氮化镓功率器件,这项技术的大规模商用将推动氮化镓快充的快速普及。
该氮化镓开关管还被飞频65W USB PD氮化镓充电器、魅族65W氮化镓充电器、Lapo 65W USB PD氮化镓快充充电器、ROCK 65W 2C1A氮化镓快充充电器采用。
英诺赛科 INN650D02 详细资料。
变压器周身使用绝缘胶带紧密包裹,侧面贴有信息标签。
输出端一览,1A1C母座分别焊接在小板和主控PCB板上,此外还有三颗固态电容和一颗降压电感。
小板背面贴有导热垫,旁边是一颗Y电容。
四川特锐祥科技股份有限公司的贴片式Y电容具有体积小、重量轻等特色,非常适合应用于氮化镓快充这类高密度电源产品中。
据了解,特锐祥贴片Y电容产品具备可靠性高、抗振能力强、焊点良率高、高频特性好、可减少了电磁和射频干扰等特性,同时还易于实现自动化生产,提高生产效率,节省材料、能源、设备、人力、时间成本。在满足空间集约和性能条件的前提下,整体成本比传统更有优势。可以广泛应用于消费类电子、计算机和通信、工业电器、汽车电子、新能源、航天军工等行业领域,目前已在全球范围内取得CQC认证、UL认证、VDE认证、ENEC认证,安规500V、ISO9001等相关认证。
充电头网了解到,采用特锐祥采用特锐祥贴片Y电容的产品还有倍思120W氮化镓+碳化硅PD快充充电器、倍思45W双USB-C口氮化镓快充、飞频65W USB PD氮化镓充电器、鸿达顺65W 2C1A氮化镓快充充电器等产品。
特锐祥贴片式Y电容详细资料信息。
OR-1009光耦,横跨在初级和次级之间,用于初级次级通信,反馈调节输出电压。
另一颗Y电容特写。
去掉导热垫,板子背面设有同步整流和二次降压电路。
丝印IBHJM次级同步整流控制器,实际型号为MP6908A,来自MPS芯源半导体,最高工作频率600KHz。
MPS MP6908A详细规格参数。
充电头网拆解了解到,采用MPS MP6908A的还有OPPO 50W饼干氮化镓充电器、thinkplus 65W氮化镓充电器、倍思65W 2C1A GaN氮化镓充电器、爱否开物1A2C 65W PD氮化镓充电器、RAVPOWER 65W氮化镓充电器等。此外MPS同步整流芯片还被小米9 Pro原装45W快充充电器、thinkplus 45W USB PD充电器、thinkplus 65W口红USB PD充电器、紫米65W 2C1A桌面PD快充充电器、谷歌Pixelbook原装45W USB PD快充充电器等数十款产品采用。
威兆次级同步整流MOS,VSP004N10MS,耐压100V,导阻典型值3.8mΩ。旁边是一颗并联的肖特基二极管,用于提升轻载效率。
威兆 VSP004N10MS 详细资料。
小板正面一览。
次级同步整流输出滤波固态电容,规格为25V 330μF。
硅动力SP1289EF同步降压转换器,内置开关管,同步整流,最大输出电流3A,支持4.5-30V宽电压输入,低静态电流,支持直通输出,用于USB-A口降压5V输出。
硅动力SP1289EF资料信息。
降压电感特写,外套热缩管。
USB-A口的输出滤波滤波固态电容,规格为6.3V 270μF。
南芯SC7004负载开关,用于USB-A口供电自动识别和过流保护,南芯SC7004内置12mΩ超低导阻NMOS,保护电流可由外置电阻设定,支持设备移除指示和短路故障指示,支持输入过压,欠压,过流,过热,短路保护,提供完整的单口保护功能。
南芯SC7004资料信息。充电头网了解到,南芯还有用于大功率移动电源、大功率车充的快充芯片,获得华为、小米、紫米、三星等品牌的认可。
USB-A母座特写。
USB-C口的输出滤波固态电容,规格为25V 680μF,外套有绝缘管。
USB-C母座焊接在主控PCB板上,两侧分别是协议芯片和输出VBUS开关管以及输出放电电路。
USB PD协议芯片采用英集芯IP2723T,该芯片已通过USB IF协会认证。IP2723T是一款集成多种协议、用于USB输出端口的快充协议IC。支持多种快充协议,包括USB TypeC DFP、PD2.0/3.0、PPS 、HVDCP QC4、QC4+、QC3.0/2.0、FCP、SCP、AFC、MTK PE+ 2.0/1.1、Apple 2.4A、BC1.2以及三星2.0A。为适配器、车充等单向输出应用提供完整的TYPE-C解决方案。
此外IP2723T具备高集成度与丰富功能,在应用时仅需极少的外围器件,有效减小整体方案的尺寸,降低BOM成本。
英集芯IP2723T资料信息。充电头网了解到,英集芯快充芯片可用于车充、移动电源、适配器等各种充电领域,并被小米、京东京造、华为、三星、特斯拉等知名品牌的百余款产品采用。
输出VBUS开关采用威兆VS3618AE,NMOS,耐压30V,导阻6mΩ。
威兆VS3618AE资料信息。充电头网了解到,威兆VS3618AE还曾被小米65W USB PD快充充电器、紫米65W USB PD迷你充电器、onn 18W USB PD快充充电器使用过。此外还可用于移动电源领域,被iWALK 100W PD双向快充移动电源、小米无线充电宝、紫米10000mAh移动电源等数十款产品采用。
USB-C母座特写,过孔焊接。
全部拆解完毕,来张全家福。
充电头网拆解总结
努比亚这款1A1C 45W氘锋氮化镓快速充电器体积小重量轻,配备可折叠插脚携带方便。USB-C口支持QC2.0/3.0、AFC、FCP、SCP、MTK PE+2.0、PD3.0快充协议,具备5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V2.25A和3.3-11V/3A电压档位,最大输出45W;USB-A口支持Apple 2.4A,最大12W输出。30W+12W双口输出模式可满足平板和iPhone SE等两台设备同时充电。
充电头网通过拆解了解到,这款充电器开关电源部分,由安森美NCP1342搭配英诺赛科氮化镓功率器件,以及MPS同步整流控制器搭配威兆MOS组成,输出宽范围电压。然后USB-C口由英集芯IP2723T控制,通过协议识别输出合适电压;USB-A口则经硅动力SP1289EF二次降压后以5V恒压输出,南芯SC7004输出限流及协议识别。
充电器内部采用三块PCB板组合,空间利用率高。初次级之间设有隔离板,整流降压小板上贴有导热垫,元器件之间的空隙里注胶填充,充电器内部稳定性和散热性能有保均证。
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