查看原文
其他

拆解报告:UOCO. 45W双USB-C氮化镓充电器

充电头网编辑部 充电头网 2023-01-01

----- 充电头网拆解报告 第2269篇 -----

前言

 

最近充电头网还拿到了UOCO.一款45W的双USB-C口充电器,均支持45W输出,可盲插使用十分方便,双口同时输出时支持功率自动分配,满足两个设备同时快充需求。

 

这也是一款氮化镓黑科技加持的快充产品,整体小巧便携。下面充电头网就对这款充电器进行拆解,看看内部的用料和做工如何。


值得一提的是,此前充电头网还拆解过UOCO. 40W双USB-C氮化镓充电器UOCO. 65W 2C1A氮化镓快充充电器,欢迎查阅。


UOCO. 45W充电器外观

 
 
充电器采用PC材质白色外壳,腰身亮面磨砂结合设计,并印有UOCO.品牌。
 
 
机身一侧印有充电器参数
型号:CH45-CC
输入:100-240~50/60Hz 1.5A
USB-C1/C2:5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V2.25A
PPS:3.3-11V4.05A、3.3-21V2.25A
USB-C1&C2:C1 27W & C2 20W
                      C1 3.3-11V C2 3.3-5.9V PPS
总输出:47W Max
(20W+20W)5V3A、9V2.22A
制造商:东莞市合宜电子有限公
充电器已经通过了FCC、CE认证。

东莞市合宜电子有限公司是一家国家高新技术企业,集研发、生产、销售为一体,现有多个3C数码类配件的事业部,专注不同领域的研发与制造。公司已通过ISO 9001:2015国际质量管理体系的认证,产品具有CCC、CE、ROHS、FCC、CB、UKCA、ETL、TUV(GS)等国内外知名认证机构颁发的产品认证证书。
 
 
充电器配备可折叠美规插脚,携带方便且不会刮伤包里其它设备。
 
 
输出端配有双USB-C接口以及指示灯环,外壳上印有接口输出参数。
 
 
测得充电器机身高度为55.12mm。
 
 
宽度为47.76mm。
 
 
厚度为29.7mm。
 
 
和苹果35W充电器对比,机身更长也更窄一些。
 
 
拿在手上的大小直观感受。
 
 
充电器净重约为89g。
 
 
接通电源LED指示灯亮蓝光。
 
 
使用ChargerLAB POWER-Z KM002C测得USB-C1口支持Apple2.4A、QC3.0、QC4+、AFC、FCP、SCP、PD3.0、PPS快充协议。
 
 
PDO报文显示C1口还具备5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V2.25A五组固定电压档位,以及3.3-11V4.05A、3.3-21V2.25A两组PPS电压档位。
 
 
测得USB-C2口兼容协议和C1口的一样。
 
 
PDO报文也完全相同,即两个C口单口输出性能一样,支持功率盲插。
 


UOCO. 45W充电器拆解

 
在对充电器有了基本了解后,下面继续对其进行拆解,看看内部情况。
 
 
首先沿外壳接缝处拆开充电器外壳,交流输入通过导线焊接连接,充电器内部PCBA模块涂胶导热及加固。
 
 
充电器内部PCBA模块一览,变压器,电解电容等元件均打胶固定。
 
 
输出侧焊接一块小板,焊接USB-C母座,降压电感和固态电容,用于降压输出。
 
 
PCBA背面氮化镓开关管涂胶散热,初次级之间开槽插入麦拉片绝缘。
 
 
清理掉胶水,观察PCBA模块正反面元件。左上角为输入保险丝及EMI滤波元件,左侧为高压滤波电容和差模电感,右侧变压器使用胶带严密缠绕绝缘,右上角一颗小电容用于为主控芯片供电,底部为二次降压电路。
 
 
背面从左到右焊接主控芯片,氮化镓器件,整流桥。下方焊接反馈光耦,同步整流管,同步整流控制器和贴片Y电容。
 
通过对充电器的观察发现,这款充电器采用反激开关电源设计,固定电压输出,输出电压通过两路独立的降压电路,由协议芯片控制降压电路,根据负载需求,调节输出电压,并支持功率自动分配。下面我们就从输入端开始了解各个元器件的信息。
 
 
充电器PCBA模块侧面一览,焊接NTC热敏电阻,保险丝,安规X2电容,共模电感和高压滤波电容。
 
 
交流输入连接到NTC热敏电阻,用于抑制上电的浪涌电流,NTC热敏电阻丝印3D-7,直径7mm,冷态电阻3Ω。
 
 
输入端延时保险丝规格为3.15A 250V。
 
 
安规X2电容来自WEIDY维迪,规格为0.22μF。
 
 
共模电感采用漆包线和绝缘线绕制。
 
 
输入端整流桥来自深圳市沃尔德实业有限公司,型号为WRMSB30M,规格3A1000V。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。
 
充电头网拆解了解到,采用沃尔德WRMSB30M的还有即刻65W 2C1A氮化镓快充充电器摩米士65W 2C1A氮化镓快充充电器麦多多30W 1A1C快充充电器等产品。
 
 
高压电解电容来自y.u.g昱光电子,其中两颗规格均为25μF 400V。
 
 
另一颗规格为33μF 400V。
 
 
差模电感采用工字磁芯绕制,外套热缩管绝缘。
 
 
初级主控芯片采用茂睿芯MK2697G,是一颗采用SOT23-6极小封装的高频QR AC-DC PWM控制芯片,Vcc耐压110V,支持9-90V Vcc供电,无需外部稳压电路,减小布板空间,使用更灵活。采用专利驱动技术,支持直驱增强型GaN功率器件,同时优化SR Vds应力,有效提高了产品效率及功率密度。
 
 
茂睿芯MK2697G具有自适应多模式特性,满足PD快充不同输出电压下的能效要求,200KHz工作频率可以充分利用氮化镓开关管优势,提高效率并减小适配器体积。
 
茂睿芯MK2697G具有输出过压、过功率、VCC过压、输入过压保护、同步整流管短路保护等保护功能,适用于USB PD充电器和高功率密度电源应用。MK2697系列已交付大量客户量产,如:爱莎瓦特65W 2C1A氮化镓快充充电器。
 
 
氮化镓功率芯片采用能华CE65E300DNYI,是一颗DFN5*6封装的增强型氮化镓器件,耐压650V,瞬态耐压750V,导阻为300mΩ。相比传统Si MOSFET器件,这颗GaN器件能大大提升系统效率、功率密度,减小系统尺寸及重量,并降低系统成本。相比市场上其他E mode GaN产品,其Vth要高60%,保证了在各种应用场景的驱动可靠性,无需负压关断,PCB Layout也变得更容易。
 
值得注意的一点是,相对目前市场上的E mode器件的Vth=1.5V,能华采用外延及芯片工艺的自主创新,将Vth提高到2.5V的同时保持2DEG的电阻一致,器件在Vgs=6V导通时电阻也维持不变,这意味着器件的成本(Ron*Die size)和器件饱和电流(Isat)维持在同等水平。
 
 
能华半导体是目前少数几个能同时推出增强型GaN器件和耗尽型级联GaN器件的半导体公司。此次量产45W2C PD快充产品采用的能华增强型GaN器件 CE65E300DNYI,具有低导通损耗和低开关损耗,能够提升系统能效和功率密度,减小系统体积和重量;其具有的高阈值电压优势,不仅简化了 PCB 设计流程,而且提高了器件的可靠性,同时还能拓宽器件的应用场景,让更多的产品享受到GaN带来的高效优势。能华CE65E300DNYI可应用于PD快充、适配器、可再生能源、电信以及数据中心、马达驱动和工业等应用场景。
 
 
为初级主控芯片供电的滤波电容,同样来自y.u.g昱光电子,规格为10μF 50V。
 
 
变压器标注为45W功率,与充电器功率相符。
 
 
贴片Y电容来自四川特锐祥科技股份有限公司,型号TMY1152M,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。
 
特锐祥专注于被动元器件的研发、生产及销售,注册资本1亿元。旗下有自主电容品牌两类:SMD TRX及DIP TY电容器,TRX将致力于陶瓷材料的研究,以拓展更多品类的应用,为客户提供更多的解决方案。
 
 
充电头网了解到,特锐祥贴片Y电容除了被麦多多100W氮化镓OPPO 65W超级闪充氮化镓充电器联想90W氮化镓快充努比亚65W氮化镓充电器倍思120W氮化镓+碳化硅PD快充充电器等数十款大功率充电器使用外,也可应用于海陆通第一卫贝尔金等品牌20W迷你快充上,性能获得客户一致认可
 
 
OR-1009光耦用于输出电压反馈。
 
 
同步整流控制器丝印91808。
 
 
同步整流管来自力宏微,型号LH062N100,是一颗耐压100V的NMOS,导阻6.2mΩ,采用DFN5*6封装。
 
 
输出侧焊接滤波电容和降压小板。
 
 
两颗输出滤波固态电容规格均为470μF 25V。
 
 
小板正面焊接两颗降压电感,两颗滤波电容和USB-C母座。
 
 
小板背面焊接两颗协议芯片,两颗降压转换器,对应的降压开关管和VBUS开关管。
 
 
两路输出协议芯片均采用英集芯IP2723T。由于两路降压电路完全相同,这里选取一路进行介绍,节省篇幅。
 
 
英集芯IP2723T已通过USB IF协会PD3.0 PPS认证,TID:3135,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。
 
IP2723T可为适配器、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。
 
充电头网拆解了解到,英集芯IP2723T已被闪魔摩米士REMAX麦多多华科隆等多个品牌20W充电器采用,同时还被摩米士65W 2C1A氮化镓快充充电器努比亚65W USB PD氮化镓充电器努比亚1A1C 45W氘锋氮化镓快速充电器等氮化镓充电器使用,此外英集芯快充芯片还可用于车充、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
 
 
用于降压输出的同步整流降压控制器来自英集芯,型号为IP6550,是一款支持36V输入的同步降压控制器,内置NMOS管驱动,外置两个MOS管进行高效同步整流降压。IP6550通过反馈引脚调节输出电压。开关频率135KHz,输入端耐压48V,内置完善的保护功能。英集芯IP6550采用3*3mm QFN16封装,可实现简化的同步降压转换电路设计。
 
 
英集芯 IP6550 详细资料。
 
 
降压电感采用磁环绕制,外包热缩管绝缘。
 
 
同步降压开关管来自JESTEK江智,型号JST60N30G,是一颗耐压30V的NMOS,导阻为7mΩ,采用PDFN3.3*3.3封装。
 
 
另外一颗焊接在背面,两颗型号相同,组成半桥降压。
 
 
输出滤波固态电容规格为220μF 25V。
 
 
输出VBUS开关管来自力宏微,型号LH30N03,是一颗耐压30V的NMOS,导阻9mΩ,采用DFN3*3封装。
 
 
输出USB-C母座采用过孔焊接固定,白色胶芯不露铜。
 
 
全部拆解一览,来张全家福。
 

充电头网拆解总结

 
UOCO.推出的这款45W双口充电器内置了氮化镓器件,机身小巧玲珑,使用折叠插脚更易携带。充电器具备双USB-C口输出,支持20V2.25A输出和PPS档位,满足笔记本和安卓手机快充。并且双口同时输出时支持功率自动分配,双口均支持快充。
 
充电头网通过拆解了解到,这款充电器内部采用两块PCB组合焊接,分别为开关电源部分和同步降压部分,充分利用内部空间。充电器内部使用茂睿芯MK2697氮化镓主控搭配能华CE65E300DNYI增强型氮化镓开关管。能华增强型氮化镓开关管具有较高的开启阈值,抗干扰能力强,可提升系统可靠性。
 
输出使用英集芯IP2723T快充协议芯片和IP6550降压芯片用于两个USB-C接口降压输出,实现独立接口快充设计。充电器内部通过PCB组合焊接的工艺,将发热源分开,内部变压器与电解电容等元件打胶固定与散热,并内置麦拉片绝缘,内部设计与用料都很不错。

相关阅读:
1、拆解报告:UOCO. 65W 2C1A氮化镓快充充电器
2、拆解报告:UOCO. 40W双USB-C氮化镓充电器


以下热门话题可以点击蓝字了解,也可以在充电头网微信后台回复如下关键词获取专题


「电源芯片」

南芯英集芯智融茂睿芯必易微美芯晟杰华特华源硅动力富满云矽芯海天德钰贝兰德力生美、创芯微、稳先微、宝砾微东科易冲拓尔微、恒成微Elevation

 

「被动器件」

特锐祥贝特沃尔德、柏瑞凯金瑞

 

「氮化镓」

纳微英诺赛科聚能创芯能华威兆镓未来微硕

 

「快充工厂」

航嘉古石酷科鹏元晟瑞嘉达天宝田中精机

 

「品牌专区」

苹果华为mophie绿联航嘉公牛TRÜKE充客机乐堂爱国者魔栖、TECLAST台电图拉斯Mcdodo麦多多MOMAX


商务合作联系:info@chongdiantou.com



您可能也对以下帖子感兴趣

文章有问题?点此查看未经处理的缓存