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拆解报告:图拉斯30W氮化镓小冰块充电器

充电头网编辑部 充电头网 2023-01-16


----- 充电头网拆解报告 第2284篇 -----


前言

 
随着氮化镓快充技术的普及,小体积高功率密度的氮化镓充电器逐渐成为主流,但是很多用户也普遍反映氮化镓快充存在充电发热厉害等问题,害怕因此损伤设备,并期待厂商通过技术迭代解决或加以改善。
 
图拉斯针对这一行业痛点,推出了一款30W氮化镓小冰块充电器。该新品基于图拉斯自研Tora-Ice降温系统设计,通过提高转换效率减少发热、全新的内部设计提高散热能力、增加充电安全性和稳定性,从而实现小体积低温快充,提升用户使用体验。充电头网下面就对这款充电器进行拆解,看看内部设计如何。

此前充电头网还拆解过图拉斯迷你30W氮化镓充电器图拉斯迷你20W PD快充充电器图拉斯65W 2C1A多口快充桌面插座等产品,欢迎查阅。

图拉斯30W小冰块快充开箱

 
 
包装盒橙红色配色,正面印有产品名称——图拉斯小冰块充电器。
 
 
侧面印有TORRAS品牌和logo。
 
 
另一侧印有迷你小体积、快充不用等、安全更健康三大卖点。
 
 
背面印有产品尺寸、重量等信息。
 
 
包装内含充电器以及使用说明书。
 
 
充电器采用图拉斯专利外观设计,双色注塑创新外壳,一体化无切线,整体“晶莹剔透”,这也是产品小冰块充电器另一大命名原因。
 
 
此外图拉斯还将独家研发低温胶料用于冰感外壳上,提升产品散热性能。
 
 
充电器配备固定式国标插脚。
 
 
输入端外壳上印有充电器参数
型号:CDRA37
输入:100-240V~50/60Hz 0.8A
输出:5V3A、9V3A、15V2A、20V1.5A
最大输出功率:30W
制造商:深圳市图拉斯科技有限公司
产品已通过CCC认证,以及VI级能效认证。
 
 
充电器顶面配有单USB-C接口。
 
 
中心区域还有图拉斯品牌logo。
 
 
测得充电器机身高度为32.58mm。
 
 
宽度为32.76mm。
 
 
厚度为33.42mm。
 
 
和苹果20W充电器对比,体积优势明显。
 
 
充电器净重约为49g。
 
 
使用ChargerLAB POWER-Z KM002C测得USB-C口支持Apple 2.4A、QC3.0、AFC、FCP、SCP、PD3.0充电协议。
 
 
并且还具备5V3A、9V3A、15V2A、20V1.5A四组固定电压档位。
 


图拉斯30W小冰块快充拆解

 
看完了图拉斯小冰块30W充电器的开箱,尺寸和测试,下面就对充电器进行拆解,看看内部的结构和设计。
 
 
首先从充电器输入端撬开外壳,交流输入采用弹片压接供电。
 
 
取出充电器内部PCBA模块,模块采用两块黑色PCBA焊接组合而成。
 
 
模块元器件间的缝隙填充硅脂,变压器粘贴石墨导热贴,加上ABC散热结构设计,让散热速度加倍。此外变压器次级输出线排列整齐,做工十分讲究。
 
 
在电源主控芯片上粘贴一片导热垫用于散热,导热垫贴有黄色高温胶带绝缘。
 
 
高压滤波电容对应折叠插脚的位置粘贴麦拉片绝缘。
 
 
使用游标卡尺测得PCBA模块长度约为27.21mm。
 
 
PCBA模块宽度约为26.82mm。
 
 
PCBA模块高度约为25.95mm。
 
 
撕下变压器粘贴的石墨导热贴和导热垫,进行下一步拆解。
 
 
交流输入端焊接保险丝,NTC热敏电阻和共模电感。
 
 
侧面变压器磁芯与输出滤波电容之间采用塑料支架绝缘。
 
 
一体化塑料支架采用胶水与变压器固定。
 
 
塑料支架延伸到USB-C母座上方,将初次级完全隔离。
 
 
将充电器内部模块拆分开,分别为开关电源部分和协议输出部分两块小板。
 
 
输入端延时保险丝来自贝特电子,规格为3.15A 250V。
 
 
NTC热敏电阻用于抑制上电浪涌电流,外套热缩管绝缘。
 
 
共模电感采用红色绝缘线和漆包线绕制,内部打胶固定。
 
 
在垂直的小板上焊接整流桥,变压器以及电解电容等元件。
 
 
整流桥丝印RDBF310,规格3A1000V。
 
 
两颗高压滤波电容来自永铭,规格为22μF400V,两颗容量相同。
 
 
差模电感焊接在两颗电容之间,采用热缩管包裹绝缘。
 
 
在充电器底部的小板上焊接初级主控芯片,另外一面焊接协议芯片等元件。
 
 
充电器主控芯片采用PI INN3378C,其采用PowiGaN技术,内置PWM控制器、高压MOS、同步整流控制器等,集成度非常高,并且采用数字总线控制调压。宽电压范围条件下,密闭外壳内可以输出55W功率,降额使用。
 
PI官方的资料显示,INN3378C属于InnoSwitch3-Pro家族,它采用了PI独家的PowiGaN技术,也就是内置了GaN氮化镓功率器件,相比传统MOSFET可以输出更大功率。
 
 
变压器采用ATQ18磁芯,磁芯采用胶带严密缠绕绝缘。
 
 
底部小板焊接协议芯片,输出VBUS开关管,贴片Y电容和同步整流管,还焊接USB-C母座和滤波固态电容。
 
 
贴片Y电容来自四川特锐祥科技股份有限公司,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。料号为TMY1471K。
 
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。
 
 
特锐祥贴片Y电容资料信息。
 
 
同步整流MOS管来自威兆半导体,VSP004N10MS-G,耐压100V,导阻3.8mΩ,采用DFN5*6封装。
 
 
威兆 VSP004N10MS-G 详细资料。
 
 
两颗输出滤波电容来自永铭,为NPT系列固态电容,规格为330μF 25V,两颗并联用于输出滤波。
 
 
USB-C接口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,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。
 
 
输出VBUS开关管来自威兆半导体,型号VS3618BE,是一颗耐压30V的NMOS管,导阻5.2mΩ,采用PDFN3333封装。
 
 
威兆 VS3618BE 资料信息。
 
 
USB-C母座采用过孔焊接固定,橙色胶芯不露铜。
 
 
全部拆解一览,来张全家福。
 

充电头网拆解总结

 
图拉斯小冰块30W氮化镓充电器体积小巧,外观圆润,半透明的双层外观设计,也为充电器增添了更多卖点。充电器支持20V输出,能够为笔记本和苹果大杯手机快充充电,减少充电等待时间,小体积的设计更加便于携带。
 
充电器基于图拉斯自研Tora-Ice降温系统设计,充电头网通过拆解了解到,其内部使用了石墨烯贴纸、硅脂等散热材料,加上ABC散热结构设计,并将整流桥与电源芯片分别焊接在不同的小板上,让散热速度加倍。冰感外壳上采用低温胶料,进一笔提升散热效果,让充电器实现低温充电。
 
充电器内置PI高集成氮化镓主控芯片INN3378C,降额使用温升更低。协议芯片采用英集芯IP2723T,已通过协会认证,兼容性好。同步整流管和VBUS开关管均来自威兆半导体,整体的设计和用料都很不错。

相关阅读:
1、拆解报告:图拉斯迷你30W氮化镓充电器
2、拆解报告:图拉斯65W 2C1A多口快充桌面插座
3、拆解报告:图拉斯迷你20W PD快充充电器
4、拆解报告:图拉斯18W USB PD快充充电器
5、拆解报告:图拉斯24W 1A1C快充充电器

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