拆解报告:魅族PANDAER 40W双USB-C氮化镓充电器
----- 充电头网拆解报告 第2393篇 -----
前言
魅族旗下的PANDAER品牌推出了一款小电视造型的40W双口充电器,支持超感稳连和超感智能分配技术,搭配四色智能指示灯和手机级温控,支持六重安全防护,功能十分到位。充电器内置GaN技术,体积小巧且高效,折叠插脚便于收纳和携带。
这款充电器内置的四色指示灯,可以以不同颜色指示充电器的状态,更加有趣。下面充电头网就带来PANDAER这款充电器的拆解,一起来看看内部设计。
此前充电头网还拆解过魅族PANDAER 65W 2C1A氮化镓充电器,欢迎查阅。
魅族PANDAER 40W充电器开箱
充电器采用全透明塑料盒包装,并贴有封条固定,封条上印有PANDAER品牌以及充电器参数。
包装内含充电器和使用说明书。
魅族PANDAER 40W氮化镓充电器基于经典小电视外观设计,顶部有小天线装饰件,不仅形象而且可以保护USB-C接口防尘,整体小巧精致。
机身正面为“电视屏幕”设计,采用IML工艺处理,细腻耐磨不掉色。屏幕上还有LOADING等字样设计。
边缘黑色外壳磨砂处理。
充电器侧身以及背面分别为白色、黑色外壳,并同样做了丰富设计。
机身一侧印有40W快充标识以及代表圆孔的黑色圆点。
另一侧设计有开关键、左右频道切换键以及注意提示标识。
机身背面还有不同表情图案等,上方竖直凹槽相当于散热孔。
充电器配备可折叠国标插脚,方便携带,而且将插脚设计底部,充电时这款“电视”姿势也是正的,细节讲究。
插脚同侧外壳上印有充电器参数
型号:PTC03
输入:100-240V~50/60Hz 1.0A
USB-C1/C2输出:5V3A、9V3A、12V3A、15V2.6A、20V2A
USB-C1+USB-C2:32.5W+7.5W/20W+20W
总输出功率:40W Max(动态分配)
制造商:珠海市魅族科技有限公司
充电器通过了CCC认证。
取下顶部的小天线装饰件。
机身顶部配备时下热门双USB-C接口,均为黑色胶芯。
测得充电器机身高度为48.44mm。
宽度为48.53mm。
厚度为31.86mm。
和苹果35W充电器对比,整体稍小一圈。
拿在手上的大小直观感受。
另外测得充电器净重约为88g。
接通电源,内置指示灯亮起,“屏幕”中心会显示魅族PANDAER 奇趣图案,黄、蓝、红、绿四种颜色分别代表待载、单口工作/双口非快充、单口快充、双口快充四种工作状态。
使用ChargerLAB POWER-Z KM002C测得其中一个USB-C口支持FCP、SCP、AFC、QC3.0、PD3.0、PPS、QC4+快充协议。
此外PDO报文显示C口还具备5V3A、9V3A、12V3A、15V2.66A、20V2A五组固定电压档位,以及3.3-11V3A、3.3-21V2A两组PPS电压档位。
测得另一个C口兼容协议完全相同。
两个C口的PDO报文也完全一样,即这两个C口单口输出性能一样,支持功率盲插,日常使用十分方便。
魅族PANDAER 40W充电器拆解
在对魅族这款充电器进行开箱和测试后,下面就进行拆解,一起来看看内部的设计。
沿充电器背面黑色面板边缘拆下面板,内部为PCBA模块背面,焊接固定纯铜散热片。
另一面面板为透光结构,内部为LED灯板。
内部LED灯板特写,通过导线焊接连接,充电器内部打胶固定。
散热片通过焊接连接。
取出内部PCBA模块,PCBA模块供电采用导线焊接连接,LED灯板也通过导线焊接连接。
LED灯板还起到初次级隔离作用。
RGB LED焊接在一块小板上,红、绿、蓝三色分别对应指示灯的三个颜色。
使用游标卡尺测得PCBA模块长度约为43.56mm。
PCBA模块宽度约为43.34mm。
PCBA模块厚度约为23.92mm。
充电器PCBA模块输入端焊接一块小板,小板上焊接保险丝,NTC热敏电阻以及EMI电路。
在输出侧也焊接一块小板,小板上焊接USB-C母座和RGB LED指示灯。
PCBA模块正面一览,左上角为变压器,右侧为初级滤波电容,在隔离开槽下面是次级协议小板,焊接协议芯片和USB-C母座,在小板下面是次级输出滤波电容。
PCBA模块背面焊接整流桥,氮化镓合封芯片,贴片Y电容,两颗同步降压转换器,同步整流控制器和贴片光耦。
通过对充电器PCBA模块的观察发现,魅族PANDAER这款40W双口氮化镓充电器采用高频QR开关电源设计,采用南芯科技合封氮化镓芯片以及同步整流控制器,固定电压输出。输出采用二次同步降压电路,实现双C口40W功率盲插和功率自动分配功能。下面我们就从输入端开始了解整个充电器的设计和用料。
充电器交流输入端垂直焊接一块小板。
小板上焊接保险丝,NTC热敏电阻,安规X2电容和共模电感。
小板背面焊接X电容放电电阻。
输入端延时保险丝规格为3.15A 250V。
NTC热敏电阻包裹热缩管绝缘。
安规X2电容来自STE松田电子。
共模电感采用绝缘线和漆包线绕制,底部焊接绝缘支架。
输入端整流桥WRLSB80M来自深圳市沃尔德实业有限公司,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。选用的LSB封装,拥有良好的散热特性,帮助中大瓦数适配器提升可靠性,单颗可做60W+。
沃尔德 WRLSB80M 资料信息。
充电头网拆解了解到,沃尔德的软桥还被摩米士100W 2A2C氮化镓快充、努比亚1A1C 45W氘锋氮化镓快速充电器、公牛65W PD快充插座、麦多多2C1A 65W氮化镓充电器、鸿达顺65W 氮化镓充电器、OPPO 50W饼干氮化镓快充、ROCK 65W氮化镓充电器等多款快充产品采用,产品性能获得客户一致认可。
两颗高压滤波电容来自永铭,规格为33μF400V。
差模电感采用工字磁芯绕制,外套热缩管绝缘。
开关电源主控芯片采用南芯科技的SC3056,内置氮化镓功率器件和控制器。采用高频准谐振反激控制,具有全负载范围高能效和高可靠性,源自南芯科技的SC305x GaN Combo系列。SC3056内部集成650V耐压的氮化镓开关管,可轻松驱驾30W~40W输出功率范围。
SC3056工作在QR和DCM模式下,谷底开通以提高效率;提供自适应的频率折返用于实现全负载范围内的高效率;无负载时,芯片以突发模式运行,降低待机功耗。转换器内置高压启动电路,可实现超低的待机功耗和超快的启动速度。
SC3056内部集成软启动电路,以及用于超宽输出范围的分段式供电电路。在突发和故障模式下具有超低的工作电流,满足待机能效要求。最高工作频率为175KHz,大幅降低磁性器件的体积和成本。全功率范围具备抖频功能,用以改善EMI性能。
芯片内置过热保护,供电过压保护、供电欠压闭锁、逐周期电流限制、两级过流保护、输出过电压保护、输出短路保护和过载保护,提供完善全面的保护功能。
据充电头网了解,南芯科技的快充方案广泛应用在充电器、无线充、车充、充电宝、储能电源等各个方面,并被立讯精密65W 1A1C氮化镓快充、华为66W超级快充车充、华为50W超级快充无线车充、紫米20号200W PD快充移动电源、小米20000mAh移动电源50W超级闪充版、三星10000mAh 25W PD快充移动电源、公牛600W户外移动电源、安克PowerHouse II 400户外电源等数十款产品采用,品质获得客户高度认可。
为主控芯片供电的滤波电容也是来自永铭,为LKG长寿命低阻抗电解电容,规格为10μF50V。
变压器磁芯缠绕胶带绝缘,次级采用多层绝缘线。
贴片Y电容使用特锐祥SMD-Y2系列,型号为TBY2102ME,使用两颗串联连接,加强耐压,提高安全等级,满足安规要求。特锐祥的贴片Y电容具有体积小、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。
HK1019光耦用于输出电压反馈。
同步整流控制器来自南芯,型号SC3503,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。
南芯SC3503是一颗成熟的同步整流控制器,已经应用于绿联30W PD快充氮化镓充电器、征拓65W 2C1A氮化镓充电器、倍思65W氮化镓插座、努比亚小黄人65W双口氮化镓快充等众多产品中。
同步整流管来自平伟,丝印D80N10ES。
在输出侧焊接滤波固态电容,协议小板和降压电感。
输出滤波电容来自绿宝石,BC系列直插固态电容,规格为560μF 25V。
小板正面焊接两个USB-C母座,以及连接到RGB LED指示灯的焊盘,USB-C母座过孔焊接固定。
协议芯片小板特写,焊接一颗协议芯片,两颗VBUS开关管和两颗电流采样电阻。
协议芯片采用英集芯IP2738,两个接口输出均由其控制。IP2738是一颗双路协议芯片,支持双口18-140W快充应用,具备独立的反馈控制,具备独立的USB PD控制,相当于两颗IP2736整合到一颗芯片内部,快充规格与IP2736相同。支持USB PD3.1 28V EPR档位,并支持PD3.0/PPS等丰富全面的快充协议,兼容性非常好。
英集芯IP2738内置四路独立的NMOS驱动,可用于多个接口输出控制,控制多个VBUS开关管进行输出端口切换以及两路电源并联控制,并且支持双路独立的过流、过压以及短路保护,确保使用安全。
充电头网了解到,英集芯IP2738此前已被麦多多40W双USB-C氮化镓充电器、爱兰博140W 2C1A氮化镓充电器、安克65W 2C1A二合一氮化镓超极充、绿联140W 2C1A氮化镓充电器,英集芯的其它系列快充芯片已被小米、华为、三星等大品牌的产品使用,性能质量获得客户的高度认可。
用于检测输出电流的取样电阻特写。
另一路的取样电阻特写。
VBUS开关管来自平伟,丝印D25N03HL。
另一路VBUS开关管型号相同,右侧焊接一颗热敏电阻,用于检测充电器内部温度。
英集芯IP2738控制两颗芯谭微的NDP1360KC同步降压转换器,用于两个USB-C接口不同电压输出。
另一颗NDP1360KC同步降压转换器。
两颗降压电感特写,底部胶水固定电木板绝缘,外套热缩管绝缘。
两颗输出滤波电容来自绿宝石,BC系列固态电容,规格为100μF 25V。
两颗MLCC电容特写。
全部拆解完毕,来张全家福。
充电头网拆解总结
魅族这款PANDAER充电器采用独特的小电视造型设计,内置四色智能指示灯,能够指示充电器的输出状态,非常直观了解充电状态。充电器采用折叠插脚,携带和收纳都很方便。实测这款充电器单口支持40W输出功率,并支持PPS快充,对于安卓和苹果手机的快充兼容性都很好,还能支持笔记本电脑充电。
充电头网通过拆解了解到,魅族这款充电器采用三块PCB焊接组成,内置南芯科技合封氮化镓电源方案,采用SC3056合封氮化镓芯片搭配SC3503同步整流控制器,输出采用英集芯IP2738协议芯片配合两颗芯谭微NDP1360KC进行同步降压输出。
充电器内部采用RGB LED进行输出状态指示,由IP2738协议芯片控制。内部采用塑料板进行初次级隔离,并焊接纯铜散热片。内部电解电容来自永铭,固态电容来自绿宝石,用料均为业界知名品牌。
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