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拆解报告:华科生65W 2C1A氮化镓快充充电器

充电头网编辑部 充电头网 2022-04-22



----- 充电头网拆解报告 第1684篇 -----


前不久华科生推出了业内功率密度最高的一款22.5W SCP快充迷你充电器,小巧实用,充电头网对其进行了详细拆解评测。此外华科生还推出了一款65W氮化镓快充,充电器采用方块造型机身,配备2C1A三个热门输出接口,最大输出功率65W,也可以满足笔电和手机同时45W+18W快充。下面我们继续对这款氮化镓快充进行详细拆解,看看用料做工如何。

 

一、华科生65W氮化镓快充外观

 


华科生65W氮化镓快充采用PC阻燃材质白色外壳,腰身高光亮面处理,各面间过渡圆润,十分光滑简洁,使用手感好。

 


输入端配备可折叠插脚,同时插脚端外壳设计成可组装结构,可组装不同国家的电源插头使用。

 


输入端外壳上印有充电器参数

型号:HPA-04N200325CC01

输入:100-240V~50/60HZ 1.5A

单口输出:

USB-C1/C2:3.3-21V3A、5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A Max

USB-A:5V3A、9V3A、12V3A、20V3A Max

双口输出:

C1+C2:45W+18W(63W Max)

C1+A:45W+18W(63W Max)

C2+A:5V3A(15W Max)

三口输出:

C1+(C2+A):45W+15W(60W Max)

产品已经通过了3C认证。

 


输出端配备2C1A三个接口,A口绿色胶芯,两个C口为红色胶芯,接口旁都印有区别标识,此外还有“65W Max”最大输出功率标识。

 


使用游标卡尺实测充电器机身长度为52.69mm。

 


宽度为53.73mm。

 


厚度为28.76mm。通过三维可以算得充电器体积约为81.4cm³,功率密度约为0.8W/cm³。

 


和苹果61W充电器直观对比,体积优势明显。

 


拿在手上的直观感受。

 


净重约为109g。

 


使用ChargerLAB POWER-Z KT002检测USB-C1口输出协议,显示支持Apple 2.4A、Samsung 5V2A、DCP协议,以及QC2.0/3.0、AFC、FCP、SCP、PE2.0、PD3.0、PPS多个快充协议。

 


同时测得C1口具备5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A五组固定电压档位,以及3.3-21V3A一组PPS电压档位。

 


使用KT002检测发现USB-C2口支持的协议和USB-C1口的完全一样。

 


此外PDO报文也相同,即两个C口单口输出性能完全相同,支持功率盲插,使用方便。

 


最后测得USB-A口支持Apple 2.4A、QC2.0/3.0、AFC、FCP、SCP、PE2.0等协议。

 

二、华科生65W氮化镓快充拆解

 


将输入端外壳拆开,采用的是超声波焊接封装。

 


PCBA模块输入端设有小板以及绝缘隔离板。

 


PCBA模块顶部覆盖导热垫。

 


主板背面有导热垫和黄铜散热片帮助散热,散热片包裹绝缘胶带,并和主板锡焊固定。

 


测得主板长度为47.81mm。

 


宽度为47.27mm。

 


模块厚度为22.03mm。

 


PCB板正面一览,高压滤波电解电容、USB-C母座均焊接在小板上,此外次级侧还有一块二次降压小板,初级次级之间有隔离板进行绝缘隔离。

 


PCB板背面一览,右上角是一颗整流桥,此外是初次级控制器搭配对应MOS管组成的开关电源电路,外围很简洁。

 

通过对充电器观察发现,华科生这款65W 2C1A氮化镓充电器采用开关电源定压输出,两路二次降压三口输出架构,其中USB-C1口单独一路宽范围输出,USB-C2口和A口一路,输出功率智能分配。下面我们从输入端开始深入了解整个电路设计情况。

 


输入端小板上的器件和变压器挨得很近,因此包裹胶带绝缘。

 


小板上具体有延时保险丝、NTC浪涌抑制电阻、共模电感和X电容。

 


另一块小板上焊接三颗高压滤波电解电容和一颗工字电感,电感外套热缩管保护。

 


小板背面没有设元器件。

 


延时保险丝规格为3.15A 250V。

 


NTC浪涌抑制电阻用于抑制上电浪涌电流。

 


共模电感双线绕制,用于滤除EMI干扰。

 


安规X电容来自东莞成希电子,容量0.22μF。

 


WRLSB80M整流桥来自沃尔德实业。

 


四颗高压滤波电解电容均来自JSH益阳万京源,两颗较大的规格为400V 33μF。

 


两颗较小的规格为400V 22μF。

 


工字电感特写。

 


PCB板侧面一览,设有变压器、Y电容以及输出滤波固态电容。

 


开关电源主控芯片采用ON安森美NCP1342,这是一颗高频准谐振反激初级PWM控制器,内置主动X2电容放电和多重完善的保护功能,具有超低的待机功耗。

 


充电头网通过拆解了解到,采用安森美NCP1342主控芯片的还有mophie 65W 1A1C氮化镓快充品胜65W 2C1A氮化镓快充即刻65W 2C1A氮化镓快充红魔手机120W氮化镓快充闪极90W 2C1A氮化镓快充LG 65W氮化镓充电器小米120W超级快充iQOO 120W闪充充电器等。

 


氮化镓功率开关管采用英诺赛科INN650D02,额定耐压为650V,峰值耐压750V,导阻低至0.2Ω,符合JEDEC标准的工业应用要求,支持ESD保护,支持开尔文源极。最高工作温度150℃。

 

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 INN650D02 详细资料。

 

充电头网拆解了解到,该氮化镓开关管还被品胜65W 2C1A氮化镓快充红魔手机6 Pro标配120W PD氮化镓快充尚巡120W氮化镓适配器REMAX 100W氮化镓充电器摩米士100W 2A2C氮化镓快充努比亚65W USB PD氘锋氮化镓快充飞频65W PD氮化镓充电器魅族65W氮化镓充电器Lapo 65W PD氮化镓快充充电器ROCK 65W 2C1A氮化镓快充等多款产品采用,芯片质量获得市场认可。

 


变压器特写,RM8磁芯,缠绕胶带绝缘。

 


OR-1008光耦,用于初级次级通信,反馈调节输出电压。

 


蓝色Y电容来自东莞成希电子。

 


另一颗Y电容也是东莞成希电子。

 


同步整流控制器采用南芯半导体SC3503,这是一颗自适应开通检测和快速关断同步整流控制器,无需辅助线圈供电,输出电压最低可低至0V,专利的自适应开通检测电路避免同步整流管误开通,兼容多种MOS,具有超低的静态电流,支持多种工作模式,支持高侧和低侧同步整流,外围元件非常精简。采用SOT23封装,适用于宽范围反激适配器应用。

 


南芯SC3503资料信息。

 

充电头网拆解了解到,南芯快充芯片可应于充电器、车充、移动电源、储能电源等产品,此前已被安克PowerHouse II 400户外电源羽博300W便携式储能电源三星45W PD快充车充紫米20号200W PD快充移动电源紫米65W 2C1A桌面PD快充安克Nano 20W PD快充充电器数十款产品采用,品质获得客户高度认可



同步整流管采用恒泰柯HGN050N10AL,NMOS管,耐压100V,DFN5x6封装。

 


恒泰柯HGN050N10AL资料信息。

 


输出滤波固态电容也是来自万京源,规格为25V 820μF。

 


另一颗规格为25V 470μF。

 


输出端一览,母座后面设有一块二次降压小板。

 


小板上设有两路二次降压电路,正面设有一对降压电感以及一对输出滤波固态电容,分别用于两路降压以及二次滤波。

 


背面设有MCU、两颗二次降压协议IC以及三颗MOS管。

 


MCU采用芯海科技CSU32P20,用于输出功率智能分配。

 


芯海科技CSU32P20资料信息。

 


C1口和另外1A1C口的二次降压电路主控芯片均采用智融SW3516H,用于进行降压控制和协议识别。智融SW3516H是一款高集成度的多快充协议双口充电芯片,支持A+C口任意口快充输出,支持双口独立限流。

 

SW3516H集成了5A 高效率同步降压变换器。支持PPS/PD/QC/AFC/FCP/SCP/PE/SFCP等多种快充协议,最大输出PD 100W,CC/CV模式,以及双口管理逻辑。外围只需少量的器件,即可组成完整的高性能多快充协议双口充电解决方案。

 


充电头网通过拆解发现,SW3516H还被华硕65W 2C1A氮化镓充电器努比亚65W氘锋三口氮化镓快速充电器雷柏65W GaN快充绿联65W 4C口氮化镓快充充电器联想90W闪充双口氮化镓充电器鸿达顺120W四口2C2A快充等多款产品采用,此外智融的快充芯片还可用于USB PD快充移动电源、快充车充等领域

 


另一颗智融SW3516H特写。

 


每颗智融SW3516H还各外挂两颗R03N041AP MOS管输出同步整流降压。

 


小板正面还有一颗。

 


降压电感外套热缩套管保护。

 


另一颗特写。

 


两颗输出滤波固态电容规格均为25V 220μF。

 


丝印3810的MOS管,用于USB-C2和USB-A口端口分配。

 


USB-C母座小板一览。

 


背面一览,没有元器件,单纯用于电路连接,支撑USB母座。

 


两个USB-C口母座特写,过孔焊接。

 


USB-A母座特写。

 


全部拆解完毕,来张全家福。

 

充电头网拆解总结

 

华科生这款氮化镓快充采用PC材质白色外壳,整体光滑简洁,方便客户进行差异化定制。产品配备2C1A三个接口,支持QC2.0/3.0、AFC、FCP、SCP、PE2.0、PD3.0和PPS快充协议,具备齐全固定电压档位以及3.3-21V3A PPS电压档位,整体兼容性很好,此外两个C口还支持功率盲插,使用方便,满足各大品牌笔记本、手机等设备快充需求。

 

充电头网通过拆解了解到,PCBA模块在布局上采用了多块小板,优化了充电器内部空间的利用,此外在导热以及绝缘等方面措施做得也很足。充电器采用安森美主控搭配英诺赛科INN650D02氮化镓功率开关管,以及南芯SC3503同步整流控制器搭配恒泰柯整流管组成开关电源,两路降压协议IC均采用智融SW3516H。整个主板的外围电路非常简洁,特别是南芯SC3503控制器周围,可以看到电容电阻等小器件非常的很少,对于产品的设计、成本的降低非常有帮助。



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