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拆解报告:ON 65W 1A1C氮化镓充电器

充电头网编辑部 充电头网 2023-01-16


----- 充电头网拆解报告 第2321篇 -----


前言

 
深圳昊达智能科技股份有限公司旗下的年轻智能配件品牌“ON”,推出了一款65W氮化镓充电器,具备1C1A双接口,单USB-C口支持65W输出,可以为笔记本电脑供电,USB-A口支持18W快充输出,满足传统设备充电。
 
这款氮化镓充电器还具备折叠插脚,外观简洁,便于携带。下面充电头网就带来这款氮化镓充电器的详细拆解,看看内部的设计和用料如何。

此前充电头网还拆解过ON 65W 2A1C氮化镓快充插座ON 65W 2C1A氮化镓快充插座(摩天轮版)ON 20W 1A1C双口快充延长线插座等产品,欢迎查阅。
 

ON 65W氮化镓充电器开箱

 
 
包装盒正面采用卡通风格设计,除充电器外观简图外,还印有笔记本、手机、手表、数据线等图案,配色也十分丰富。
 
 
背面印有产品参数以及制造商信息。
 
 
包装内含充电器和使用说明书,充电器外套防尘塑料袋。
 
 
充电器采用PC材质白色外壳,腰身高光亮面处理,两端为平直切面,可以很好贴有墙插使用。
 
 
机身正面印有ON品牌和65W。
 
 
输入端外壳上印有充电器参数
型号:HOC3024A
输入:100-240V~50/60HZ 1.5A
输出:
USB-C:5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A
USB-A:5V3A、9V2A、12V1.5A
USB-C+USB-A:63W(45W+18W)
制造商:广州市昊达电子有限公司
充电器已经通过了国家CCC安规认证。
 
 
充电器配备可折叠国标插脚,携带方便且不会刮伤包里其它设备。
 
 
输出顶面配有1A1C输出接口,均为黑色胶芯。
 
 
测得充电器机身高度为52.98mm。
 
 
宽度为53.32mm。
 
 
厚度为28.57mm。
 
 
和苹果61W充电器对比,体积优势很大。
 
 
另外测得充电器净重约为101g。
 
 
使用ChargerLAB POWER-Z KM002C测得USB-A口支持FCP、SCP、AFC、QC3.0、Apple2.4A、Samsung 5V2A充电协议。
 
 
测得USB-C口支持FCP、SCP、AFC、QC3.0、PD3.0、PPS、QC5、Apple2.4A、Samsung 5V2A充电协议。
 
 

PDO报文显示USB-C口还具备5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A五组固定电压档位,以及3.3-21V3.25A一组PPS电压档位。

 


ON 65W氮化镓充电器拆解

 
在对这款65W氮化镓充电器的外观和性能有了基本了解后,下面就进行拆解,看看内部的设计和用料如何。
 
 
沿折叠插脚侧拆开外壳,折叠插脚与PCBA模块通过导线焊接连接。
 
 
导线连接处打胶加固。
 
 
使用游标卡尺测得PCBA模块长度约为47.11mm。
 
 
PCBA模块宽度约为48.81mm。
 
 
高度约为24.34mm。
 
 
充电器输入端小板焊接保险丝以及EMI滤波器件,输出侧小板焊接滤波电容和降压电感。
 
 
PCBA模块背面粘贴导热垫用于散热。
 
 
PCBA模块正面一览,左上角焊接高压滤波电容,右上角焊接一块小板,焊接保险丝和安规X2电容以及共模电感。
 
 
PCBA模块背面焊接两颗整流桥,氮化镓主控芯片,氮化镓器件,贴片Y电容,同步整流控制器和同步整流管,左下角焊接协议芯片和降压转换器。
 
通过对充电器PCBA模块的观察,ON这款65W氮化镓充电器采用反激开关电源设计,同步整流,初级开关管采用GaN Systems的氮化镓器件。电源固定电压输出,输出电压通过两路独立的降压电路输出,能够根据负载需求调节输出电压,并且支持功率自动分配。下面我们就从输入端开始了解各个元器件的信息。
 
 
充电器输入端焊接一块小板,交流供电的导线也是焊接到这块小板上供电。
 
 
小板上焊接保险丝,安规X2电容和共模电感。
 
 
输入端延时保险丝规格为3.15A 250V。
 
 
共模电感采用漆包线和绝缘线绕制。
 
 
安规X2电容来自WQC威庆电子,规格为0.22μF。
 
 
输入端两颗整流桥采用半桥连接,均摊发热并降低温升。整流桥丝印TDF40M,规格为4A 1000V。
 
 
高压滤波电容来自JSH万京源,规格均为400V 22μF,采用五颗并联。
 
 
差模电感采用工字磁芯绕制,外包热缩管绝缘。
 
 
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。
 
 
初级开关管来自GaN Systems,丝印GS6511-1L,实际型号为GS-065-011-1-L,是一颗耐压650V,瞬态耐压为850V的增强型氮化镓开关管,导阻为150mΩ,采用PDFN5*6封装,支持1MHz以上的超高开关频率。器件在设计时简化了驱动要求,栅极驱动电压为0-6V,瞬态耐压为-20至+10V,具有更强的可靠性。器件具备开尔文源极,可用于优化栅极驱动。
 
 
GaN Systems GS-065-011-1-L 详细资料。
 
充电头网拆解了解到,加拿大氮化镓系统公司(GaN Systems)功率管此前已被苹果140W氮化镓充电器外星人240W氮化镓电源Sicgecs 65W 1A1C氮化镓超级闪充ON 65W 2C1A氮化镓快充插座PHILIPS飞利浦65W氮化镓快充摩天轮插座研吉65W 1A1C氮化镓快充等产品采用。同时为了缩短产品开发和上市所需时间,GaN Systems也提供65W QR充电器和100W双USB-C智能PD充电器完整方案供客户参考。
 
 
变压器特写,磁芯严密缠绕胶带绝缘,并贴有信息标签,为65W双口充电器设计。
 
 
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TMY1222M。
 
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电容除了被贝尔金安克QCY声丽麦多多OPPO联想努比亚倍思海陆通第一卫等品牌的数十款快充产品使用,此外还被伊戈尔40W LED驱动电源长虹42英寸智能网络电视42P3F内置电源卓飞航45W氮化镓超快墙充等产品使用,性能获得客户一致认可
 
 
奥伦德 OR1008 光耦用于输出电压反馈。

 
同步整流管采用砹德曼AD100N60D5,NMOS,耐压100V,导阻10.5mΩ,PPAK5x6封装。
 
 
充电器输出侧焊接一颗固态电容,USB-C母座,USB-A母座,降压小板和降压电感。
 
 
输出滤波电容来自JSH万京源,PZ系列固态电容,规格为680μF 25V。
 
 
用于USB-C口的降压芯片来自智融,型号SW2303,这是一款高集成度的 Type-C 口/Type-A 口快充协议芯片,支持 PD、QC、FCP、高低压 SCP、AFC、SFCP以及PE等主流快充协议,支持光耦反馈和 FB 反馈两种工作模式。
 
SW2303 集成了 CV/CC控制环路,Type-C 接口逻辑,快充协议控制器,以及多种安全保护功能。配合 ACDC 或 DCDC 以及少量的外围元器件,即可组成完整的高性能的Type-C 口/Type-A 口快速充电解决方案。
 
 
智融SW2303详细规格资料。
 
 
USB-C口降压转换器来自芯潭微,型号NDP1340KC,是一颗支持34V输入,4A输出电流的同步降压转换器,内置38/18mΩ同步整流管,采用SOP8封装。
 
 
降压电感采用热缩管包裹绝缘。
 
 
输出滤波电容和VBUS开关管焊接在小板上,小板上还焊接了USB-A口的降压电路。
 
 
小板背面焊接一颗降压芯片和运放芯片。
 
 
其中左侧固态电容用于USB-C接口输出滤波,规格为220μF 25V。右侧一颗用于USB-A接口输出滤波,规格为220μF 16V。
 
 
用于USB-C口的VBUS开关管,来自砹德曼,型号AD40N50D3。
 
 
USB-A口降压协议IC采用智融的SW3521,这是一款高集成度的多快充协议充电芯片,其集成了 3.5A 高效率同步降压变换器,支持 QC/AFC/FCP/SCP/PE/SFCP 等多种快充协议以及 CC/CV 模式。外围只需少量的器件,即可组成完整的高性能多快充协议充电解决方案。
 
 
智融SW3521资料信息。
 
充电头网拆解了解到,智融SW3521还被华科生230W 4C1A氮化镓桌面充Sicgecs 65W 1A1C氮化镓超级闪充倍思160W三口快充车载充电器等产品采用。
 
 
降压磁环电感特写。
 
 
小板上焊接一颗LM358双运放,来自UTC友顺,用于接口输出电流检测。
 
 
USB-C母座过孔焊接固定在小板上。
 
 
小板背面焊接电容和稳压管。
 
 
USB-C母座采用过孔焊接固定,黑色胶芯不露铜。
 
 
USB-A母座采用过孔焊接固定,黑色胶芯。
 
 
全部拆解一览,来张全家福。
 

充电头网拆解总结

 
ON这款氮化镓充电器采用白色外观设计,折叠插脚设计,小巧便携。充电器具备1C1A双接口,USB-C口支持65W输出,支持PPS快充,能够满足手机和笔记本充电需求。另外还兼容多种快充协议,具有很好的设备兼容性。
 
充电头网通过拆解了解到,这款充电器内部采用茂睿芯MK2697氮化镓主控芯片搭配GaN Systems GS-065-011-1-L增强型氮化镓开关管用于开关电源。USB-C降压采用智融SW2303搭配降压芯片,USB-A降压采用智融SW3521降压转换器,输出兼容性好,外围元件精简。

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