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拆解报告:摩米士65W 2C1A氮化镓快充充电器

充电头网编辑部 充电头网 2021-04-04


----- 充电头网拆解报告 第1389篇 -----


最近MOMAX摩米士又推出了一款全新造型的65W氮化镓快充充电器,其采用“豆腐块”方正造型设计,配备四种规格插脚,绝大多数地区都可使用,2C1A三个接口支持65W PD和30W QC快充以及华为22.5W快充等,全面满足笔记本和手机等各类设备的充电需求。


至于说“又推出”,是因为今年年初氮化镓市场开始爆发时,摩米士便早早推出了一款2C1A氮化镓充电器UM20CN,而且充电头网已经对其进行了详细拆解。下面充电头网继续和大家分享摩米士新款65W 2C1A氮化镓快充充电器UM21的拆解,看看这款充电器又是如何设计的。


此前充电头网还拆解了MOMAX 66W USB PD快充充电器(2A2C)18W 1A1C充电器UM1318W USB PD充电器(UM10CN)、18W USB PD充电器(UM12CN)等电源产品,大家可以点击蓝色字体查看拆解详情。


一、摩米士65W氮化镓充电器外观

包装盒正面上方是MOMAX品牌,中间设有产品外观图以及三大特性标识,下方是产品另外三类规格插脚图以及65W功率、QC3.0、PD3.0等标识。

包装盒背面设计有和笔记本在一起的使用场景图,此外还有充电器的规格参数信息。

侧面标有可支持的相关充电设备信息。

打开包装盒,内置一个黑色收纳包,并使用塑料盒进行固定保护。

打开收纳包,里面有充电器,三种规格的插脚以及使用说明书,其中一个插脚组装在充电器上。

收纳包内设有契合插脚造型的凹槽,用来固定插脚。

三个插脚分别是英规、欧规和澳规,且都使用透明塑料膜包裹防尘。

插脚背面一览。

摩米士这款充电器整个机身工程塑料材质,表面磨砂处理,具有类肤手感,四端圆弧过渡,整体白色基调让充电器看上去十分简洁。

从正面看起充电器几乎是正方形的,并且机身上设计有MOMAX品牌和GaN字样。

背面有高通QC3.0和PD3.0快充标识。

底部外壳标注产品参数信息
型号:UM21
输入:100-240V~50/60HZ 1.5A Max
USB-C1/C2输出:3.3-21V/3A、5/9/12/15V/3A、20V/2.25A、20V/3.25A
USB-A输出:4.5V/5A、5V/4.5A、9V/3A、12V/2.5A、20V/1.5A
总输出:65W MAX
产品已经通过了3C认证和CE认证。

除了三个可拆卸/组装插脚外,充电器自身还配备一个可折叠国标插脚。外地出差带上对应的插脚即可,十分方便。

输出端配备2C1A三个接口,USB-A口橘红色胶芯,支持高通QC3.0快充;两个USB-C口黑色胶芯不露铜,支持USB PD3.0快充。

使用游标卡尺实测充电器机身长59.68mm。

宽度为55.36mm。

厚度为30.15mm。

和苹果61W充电器大小直观对比,摩米士这款氮化镓充电器体积优势很明显。

机身厚度比一元硬币直径大一点。

拿在手上的直观感受。

充电器净重约为120g。

使用ChargerLAB POWER-Z KT002检测USB-C1口的输出协议,显示支持Apple 2.4A、Samsung 5V/2A、DCP协议,以及QC2.0/3.0、AFC、FCP、SCP、MTK PE+2.0、PD3.0和PPS多个快充协议。

除此之外,PDO报文显示USB-C1口还具备5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V2.25A五组固定电压档位,以及3.3-16V/3A和3.3-21V/2.25A两组PPS电压档位。

使用KT002检测USB-C2口的输出协议,显示支持Apple 2.4A、Samsung 5V/2A、DCP协议,以及QC2.0/3.0、AFC、FCP、SCP和PD3.0快充协议。

另外其PDO报文显示USB-C2口具备5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A五组固定电压档位,通过实测发现,C1口支持最大45W输出,并且支持PPS协议,C2口支持65W输出。

最后使用KT002检测发现A口支持Apple 2.4A、Samsung 5V/2A、DCP、QC2.0/3.0、AFC、FCP和SCP这些协议。

二、摩米士65W氮化镓充电器拆解

将机身正面外壳拆开,边缘采用超声波焊接工艺封装,侧面纯铜散热片边缘贴胶带绝缘。

插脚端一览,黑色塑料板使用固定柱和卡扣进行固定。

充电器正背面以及侧面主要发热区域均覆盖有纯铜散热片。

散热片采用一体式设计,边缘以及内侧做了绝缘处理。

PCB板正面一览,输入输出端设有小板并且打胶加固,变压器顶部也涂有硅胶,初次级之间设有隔离板。

PCB板背面一览,初次级之间分界明显,主要发热芯片上打胶帮助导热。

经过对充电器电路观察后发现,摩米士这款氮化镓充电器采用了时下热门的开关电源定压输出,多路输出独立降压的设计架构。其中USB-C1以及另外1A1C分两路独立二次降压、三个接口输出。下面从输入端开始深入了解整个电路设计情况。

输入端设有两块小PCB板,分别焊接有共模电感和电容等元器件。

延时保险丝特写,规格为3.15A 250V。

这块小板上焊接有一颗安规X电容和三颗共模电感。

安规X电容特写。

三颗共模电感均为双线绕制,用于滤除EMI干扰。

小板背面一览。

拆掉小板后,旁边有一颗WRMSB30M整流桥。

主板背面还有一颗,两颗用于均摊发热。WRMSB30M来自深圳市沃尔德实业有限公司,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。

沃尔德WRMSB30M规格资料。

输入端小板右侧设有三颗电容,其中一颗外套绝缘管。

三颗高压滤波电解电容规格均为400V 22μF,永铭KCX系列。这是永铭2019年推出的快充电源专用产品,其工作温度范围在-55℃~105℃,3000小时寿命,并具备抗雷击、低漏电流(低待机功耗)、高纹波电流、高频低阻抗等性能优势。


充电头网了解到,凭借小体积的特点,永铭KCX系列电解电容还被京造65W 1A1C氮化镓快充充电器努比亚65W 2C1A氘锋氮化镓快充毕亚兹2C1A 65W氮化镓快充SlimQ 65W氮化镓USB PD快充爱否开物1A2C 65W PD氮化镓快充等产品采用,获得客户一致认可


此外还有两颗焊接在小板上,也是由永铭提供,规格都是400V 22μF。

工字电感外套热缩管。

PCB板侧面一览,板子上设有变压器和两颗固态电容。

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,并且具有超低的待机功耗,支持宽工作电压范围。

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。


初级侧氮化镓功率芯片采用纳微NV6115,这是充电器的核心元器件。NV6115内置驱动器以及复杂的逻辑控制电路,170mΩ导阻,耐压650V,支持2MHz开关频率,采用5*6mm QFN封装,节省面积,得益于NV6115内置驱动器,无需外置驱动器,更加节省PCB空间。

纳微半导体 NV6115 详细资料。


充电头网拆解了解到,纳微GaNFast功率芯片此前已被RAVPOWER 65W 1A1C氮化镓快充充电器小米65W USB PD 氮化镓充电器SlimQ 65W氮化镓USB PD快充充电器1A1CAnker PowerCore Fusion PD超极充、RAVPower 45W GaN PD充电器、倍思65W氮化镓充电器、ROxANNE 66W氮化镓USB PD双口快充充电器等产品采用,获得市场高度认可。


变压器使用绝缘胶带包裹,顶部贴有信息标签。

变压器下方是一颗来自鞍山奇发的贴片Y电容,1000pF。该产品具备安全性能好、可靠性高、质量稳定性好等特性,并从2015年开始为三星、创维、长虹、康佳等国内外知名品牌的小型化、超薄型高效电源产业化配套供货,客户认可度高。

奇发贴片Y电容的成功问世,不仅帮助电源设计工程师彻底解决了长期苦于传统插脚Y电容以及MLCC电容都无法解决的设计障碍,而且还帮助客户实现了全工艺过程的SMT化(即:全贴片化),助力小型高效电源,助力5G产业。

奇发贴片Y电容产品资料。

亿光EL 357N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。

输出抗干扰蓝色Y电容特写。

丝印IBHJK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的还有倍思65W 2C1A GaN氮化镓充电器、爱否开物1A2C 65W PD氮化镓充电器和RAVPOWER 65W氮化镓充电器,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快充充电器数十款产品采用


次级同步整流MOS采用锐骏半导体RUH1H80M,NMOS,耐压100V。

锐骏半导体RUH1H80M详细资料。

次级整流输出滤波电感特写。

同步整流输出滤波固态电容特写,规格均为25V 470μF,永铭NPX系列固态电容。该系列电容具有小体积、低ESR、高容许纹波电流、高可靠性等特点。


充电头网了解到,永铭NPX系列固态电容此前已被鸿达顺65W 2C1A氮化镓快充充电器图拉斯24W 1A1C快充充电器努比亚65W氮化镓充电器图拉斯30W 1A1C USB PD快充充电器等多款产品采用,获得客户的高度认可。


输出端一览,设有三块小PCB板。

一颗固态电容特写,规格为25V 100μF。

USB-C1口所在小板背面一览,设有二次降压电路以及协议芯片。

板子正面设有降压电感和滤波电容。

同步整流降压控制器采用南芯SC8002。这款芯片支持宽输入电压,可配置单或双输出,支持直通模式,可编程的峰值电流限制和输出功率限制,并且支持完整的保护功能,这里用于USB-C1接口同步降压控制。

南芯 SC8002 详细资料。充电头网拆解了解到,采用该芯片的产品还有魅族65W氮化镓充电器紫米65W USB PD快充六位延长线插线板、紫米65W 2C1A桌面PD快充充电器。此外,南芯的快充芯片被广泛应用于移动电源、充电器、车充等领域,并获得数十款产品采用


外挂两颗锐骏RUH4040M2,NMOS,耐压40V,用于为USB-C1口输出同步整流降压,外置开关管可以减小散热压力,降低温升。

锐骏RUH4040M2详细资料。充电头网了解到,采用锐骏MOS的产品还有毕亚兹65W 2C1A氮化镓充电器京造63W USB PD三口快充充电器、倍思45W USB PD快充充电器( 1A1C)倍思60W 2A1C USB PD快充充电器爱否开物1A2C 65W PD氮化镓充电器等。


另一颗锐骏RUH4040M2特写。

降压电感特写,打胶加固。

输出滤波固态电容特写,规格为25V 220μF,来自南通江海。

USB PD协议芯片采用英集芯IP2723T,该芯片已通过USB IF协会PD3.0 PPS认证。这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。

输出VBUS开关管也是采用的锐骏RUH4040M2。

USB-C1母座特写。

USB-C2口所在小板背面一览,同样设有二次降压电路以及协议芯片。

小板正面也设有电感和电容,整体设计和C1小板的一样。

USB-C2和USB-A口二次降压电路方案同样采用南芯SC8002+锐骏RUH4040M2。

外挂的两颗锐骏RUH4040M2特写。

降压电感特写。

南通江海的固态电容,规格为25V 220μF。

英集芯IP2726是一颗集成多种协议、用于USB输出端口的快充IC,支持Type-C DFP、PD2.0、PD3.0、PPS、QC4+、QC3.0、QC2.0、FCP、AFC、SCP、MTK PE+、Apple2.4A、BC1.2以及三星2A等协议。具有高集成度和丰富的功能,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。这里用于1A1C两个接口的协议IC。

充电头网了解到,英集芯IP2726已经通过了高通QC4+认证,并拿到了中国大陆地区第一张QC4+认证证书。



充电头网了解到,英集芯IP2726此前已被AUKEY 65W 1A1C氮化镓快充充电器RAVPOWER 90W双USB-C口PD快充充电器斯泰克100W双USB-C口氮化镓充电器麦多多30W 1A1C USB PD快充充电器坤兴18W USB PD3.0 PPS快充充电器等产品采用。此外,英集芯的其它系列快充芯片也获得小米、华为、三星等客户的高度认可


两颗锐骏RUH4040M2保护管,这里分别作为USB-C2口以及USB-A口的输出VBUS开关。

USB-C2母座特写。

USB-A母座特写,正负极加宽,过孔焊接。

全部拆解完毕,来张全家福。

充电头网拆解总结

摩米士新款2C1A 65W氮化镓充电器设计简洁,机身方正小巧易携带,配备中/英/欧/澳规四类插脚,外地出差再无压力。充电器配备的2C1A三个接口支持Apple 2.4A、QC2.0/3.0、AFC、FCP、SCP、MTK PE+2.0、PD3.0和PPS多个快充协议,C口具备5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V2.25A、20V3.25A和PPS电压档位,能够很好的满足各类设备的快充需求。

充电头网通过拆解了解到,摩米士这款充电器AC-DC部分,由安森美初级控制器搭配纳微NV6115氮化镓功率芯片,以及MPS MP6908A搭配锐骏同步整流MOS组成。然后经过两路DC-DC独立降压后分三口输出,USB-C1以及另外1A1C两路均采用南芯半导体SC8002进行二次降压,并分别采用英集芯IP2723T和IP2726进行协议识别。

此外充电器输入输出端设有多块小板,并采用了永铭小体积电容,有效减小充电器体积。小PCB板以及电容电感等器件打胶处理,初次级之间设有隔离板,板子正背面以及侧面涂有导热胶并且覆盖大面积金属散热片,充电器内部稳定性和散热性能得到保证。

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