拆解报告：PANFORE 65W PD快充氮化镓充电器
----- 充电头网拆解报告 第1851篇 -----
最近充电头网拿到了一款PANFORE品牌的65W氮化镓快充充电器，产品由国内知名电源厂商东莞市广数电气技术有限公司生产。充电器在氮化镓黑科技的加持下，整体尺寸做到了66*32*36mm，功率密度约0.83W/cm³，达到主流水准，十分小巧便携。
此外充电器还兼容时下多个主流快充协议，不仅可以给笔电进行65W快充，对各大品牌手机也有很好的兼容性，十分实用。下面我们就对这款充电器进行详细拆解，看看具体设计做工如何。
一、PANFORE 65W氮化镓充电器外观
充电器采用方柱造型设计，PC材质黑色外壳表面磨砂，机身棱角过渡分明，整体风格十分硬朗。
腰身正面印有65W GaN字样，表明这是一款65W氮化镓充电器。
背面印有充电器参数信息
型号：GS-G6502
输入：100-240V~50/60HZ 1.5A
输出：5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A Max
总输出：65W Max
制造商：东莞市广数电气技术有限公司
充电器已经通过了CE、FCC、PSE、ETL、UKCA等认证。
两侧外壳采用凹凸齿斜纹设计，增加使用手感。
输入端配备可折叠美规插脚，收放自如携带方便。此外插脚端设计有安装插槽，可安装其它规格插脚，加上充电器已经通过了多个安规认证，使得这款充电器能够在全球绝大多数地区使用。
顶面配有单USB-C接口，黑色胶芯不露铜，接口旁印有PD 65W字样。
测得充电器机身长度为66.33mm。
宽度为32.16mm。
厚度为36.55mm。通过三维算得充电器体积约为77.97cm³，功率密度约为0.83W/cm³。
和苹果61W充电器直观对比，体积优势非常明显。
拿在手上的直观感受。
净重约为110g。
使用ChargerLAB POWER-Z KT002检测USB-C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、PD3.0、PPS多个快充协议。
此外PDO报文显示C口还具备5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A五组固定电压档位，以及3.3-11V3A和3.3-21V3A两组PPS电压档位。
二、PANFORE 65W氮化镓充电器拆解
将输入端外壳拆开，采用超声波焊接封装。
充电器输入端垂直焊接一块小板，主板两侧设有凸出端子和插脚接触通电。整个模块四面覆盖散热片帮助散热，散热片粘贴绝缘胶带，此外还有隔离板进行隔离。
测得模块长度为49.79mm。
宽度为27.47mm。
厚度为30.02mm。
除前端小板外，输入端一侧还焊接有整流小板，两块小板和主板两两间相互垂直，结构十分牢固。
另一侧焊接平面变压器小板。
主板正面一览，左侧横置一颗大的高压滤波电解电容，并套有黄色胶套进行绝缘。
主板背面设有氮化镓功率开关管、光耦和协议芯片，左侧对应平面变压器处镂空降低厚度。
通过观察发现，充电器采用高频QR开关电源加次级协议芯片控制输出电压的经典架构设计。下面我们从输入端开始深入了解整个电路设计情况。
侧面整流小板上设有两颗整流桥，高压滤波电解电容打胶加固，下方的主板设有开关电源主控芯片和贴片Y电容。
将前端小板拆下，正面设有延时保险丝、共模电感和安规X电容，左上角圆圈区域预留给焊接在主板上的滤波电感。
延时保险丝规格为3.15A 250V。
共模电感双线绕制，底部设有绝缘小板，用于滤除EMI干扰。
安规X电容来自JURCC捷威电子。
TMBFR310整流桥特写，两颗均摊发热。
小板背面一览，没有元器件。
滤波电感包裹胶带绝缘。
大的高压滤波电解电容来自CapXon丰宾，规格为400V 82μF。充电头网了解到，丰宾电容还被华为、绿联、ANKER、小米、vivo、惠普等知名品牌的百余款快充产品采用。
小的也是来自丰宾，规格为400V 15μF。
主控芯片供电电容也是来自丰宾，规格为50V 10μF。
开关电源主控芯片采用南芯SC3021C，满足各类高频QR快充需求。SC3021C专有GaN直驱设计，省去外置驱动器或者分立驱动器件。集成分段式供电模式，单绕组供电，无需复杂的供电电路。内置高压启动及交流输入Brown In/Out功能，集成了X-cap放电功能。SC3021C最高支持170KHz工作频率，适用于绕线式变压器。
南芯SC3021C资料信息。
充电头网拆解了解到，南芯SC3021x还被意象65W氮化镓充电器、努比亚30W氮化镓快充、古石科技迷你30W氮化镓快充、创富源迷你33W 1A1C氮化镓快充、、睿元实业33W 1A1C氮化镓快充、REMAX 30W氮化镓快充等数十款产品采用，品质获得客户高度认可。
高压开关MOS管采用英诺赛科INN650D02氮化镓功率芯片，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。
值得一提的是，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。
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SPRUCE 140W 3C1A无线充二合一充电座、安述240W氮化镓+碳化硅适配器、QCY 65W 2C1A氮化镓快充、联想小新100W双C口氮化镓快充、努比亚120W 2C1A三口氮化镓快充、红魔手机6 Pro标配120W PD氮化镓快充、REMAX 100W氮化镓充电器、摩米士100W 2A2C氮化镓快充、魅族65W氮化镓充电器等多款产品采用，芯片质量获得市场认可。
EL亿光 1018光耦，用于初级次级通信，反馈调节输出电压。
来自南方宏明电子的贴片Y电容。
平面变压器小板左侧设有同步整流控制器和整流管。
小板另一面还有两颗输出滤波固态电容。
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，该芯片已经被威源新能30W 1A1C氮化镓快充、古石科技迷你30W氮化镓快充、科讯迷你33W氮化镓快充、意象65W氮化镓充电器、努比亚30W氮化镓快充、华科生65W 2C1A氮化镓快充充电器采用。
同步整流管来自上海长园维安电子，丝印B060N10L。
两颗输出滤波固态电容来自华容伟业，规格均为25V 220μF。
平面变压器敲碎一览。
输出端一览，主板上还有一颗输出滤波固态电容。
第三颗输出滤波固态电容来自FCON金富康，规格为25V 470μF。
协议芯片采用南芯SC2151A，该芯片已经获得USB-IF PD3.0认证，TID：4869。其采用16-pin QFN 4*4mm封装，是一颗支持PD和DP/DM快充协议的控制器，内部集成反馈环路，支持最新的Type-C和PD3.0标准，同时还支持使用DP/DM接口的专有快充协议，适用于各类适配器应用。
南芯SC2151A内部集成了32位高性能MCU内核，集成24kB单次编程存储器和2kB RAM。该控制器针对各类快充协议集成了USB PD物理层、Type-C检测、DP/DM快充协议物理层，VCONN供电。
此外，针对快充适配器方案内置了输出放电路径、内置可编程反馈补偿、电压电流检测、10bit高性能ADC、两个10bit DAC、NMOS通路管驱动、I2C通信接口以及丰富的保护电路，为适配器等应用提供了简单高效的协议控制器解决方案。
输出VBUS开关管特写，丝印B3005。
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
PANFORE 65W PD快充氮化镓充电器棱角分明，整体外观十分硬朗。机身两侧为斜纹设计，用户抓持手感好。此外除自身配备可折叠美规插脚外，也可安装其它规格插脚，加上通过了多个地区的安规认证，使其不仅便携而且能够在很多地区使用，对于经常出差的人士来说，一个充电器就能解决所有设备充电问题。
得益于南芯SC2151A协议芯片的使用，充电器兼容QC、AFC、FCP、SCP、PD3.0、PPS多个快充协议，还具备5-20V五组齐全固定电压档位，以及3.3-11V3A和3.3-21V3A两组PPS电压档位，性能表现也非常的好。
充电头网通过拆解了解到，为了实现小巧的体积，充电器采用多块小板堆叠设计，此外还采用了平面变压器，充分利用内部空间。充电器采用了南芯SC3021C+SC3503+SC2151A全套高频QR氮化镓快充方案，搭配英诺赛科INN650D02氮化镓功率开关管、维安同步整流管，实现65W氮化镓快充方案全国产化。此外采用丰宾、金富康知名品牌电容滤波，整体的用料相当扎实。
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