拆解报告:摩米士67W 2C1A氮化镓充电器
前言
摩米士推出了一款67W氮化镓充电器,这款充电器采用方块造型设计,并配有折叠插脚,便于日常使用与携带。充电器设有2C1A输出接口,其中两个USB-C接口均支持67W快充,还支持PPS快充,能够很好的满足苹果笔记本电脑和安卓手机的充电需求。
充电器还设有USB-A接口,支持常用快充协议,还支持华为SCP快充,整体具有很好的兼容性,功能全面。下面充电头网就带来摩米士这款67W氮化镓充电器的拆解,一起来看看内部的方案和设计。
此前充电头网还拆解过摩米士140W 2C1A氮化镓充电器、摩米士35W双USB-C氮化镓充电器、摩米士100W 4C2A六口氮化镓无线桌面充电器、摩米士40W双USB-C快充充电器、摩米士30W PD快充充电器等产品,欢迎查阅。
摩米士67W氮化镓充电器外观
充电器采用时下主流柱状造型设计,机身也是常见白色配色,外壳表面主要磨砂处理,输入端边缘做了亮面点缀设计。
腰身一面印有MOMAX | GaN 67W字样。
另一面印有高通QC3.0和PD3.0快充标识。
还有一面印有充电器详细规格参数
型号:UM30CN
输入:100-240V~50/60Hz 1.5A Max
USB-C1/C2输出:3.3-11V5A、5/9/12/15V3A、20V3.35A(67W Max)
USB-A输出:4.5V5A、5V4.5A、9V3A、12V3A、20V3A
总输出:67W
监制:摩米士科技(深圳)有限公司
制造商:爱米士电子(深圳)有限公司
充电器通过了CCC认证。
充电器配备可折叠国标插脚,收纳自如携带方便。
另一端也是主流2C1A三口配置。
实测充电器机身长度为60.94mm。
宽度为32.55mm。
厚度为37.57mm。
和苹果61W充电器对比,体积优势明显。
充电器拿在手上的大小直观感受。
另外测得充电器净重约为116g。
使用ChargerLAB POWER-Z KM003C测得USB-C1口支持FCP、SCP、AFC、QC3.0/4+、SFCP、PD3.0、PPS、DCP、SAM 2A、Apple 2.4A充电协议。
PDO报文显示USB-C1口具备5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.35A五组固定电压档位,以及3.3-11V5A一组PPS电压档位。
测得USB-C2口兼容协议和USB-C1口的完全相同。
此外PDO报文也完全一样,支持功率盲插,日常使用方便。
最后测得USB-A口支持FCP、SCP、AFC、QC3.0、SFCP、DCP、SAM 2A、Apple 2.4A充电协议。
摩米士67W氮化镓充电器拆解
看完了摩米士这款67W氮化镓充电器的外观和测试,下面就进行拆解,一起来看看内部的方案和设计。
首先沿壳体接缝拆开充电器外壳,内部PCBA模块采用灌封工艺,提升散热性能,并提升产品可靠性。
折叠插脚通过弹片压接PCBA模块供电。
壳体内部PCBA模块一览,整体通过导热胶填充密封。
抽出内部PCBA模块,在灌封胶外部包裹麦拉片绝缘。
剥开外层包裹的绝缘麦拉片,内部模块一览。
其中开关电源部分完全被灌封胶填充。
PCBA模块背面也通过灌封胶填充。
使用游标卡尺测得PCBA模块长度约为56mm。
PCBA模块宽度约为26.5mm。
PCBA模块高度约为31.6mm。
PCBA模块正面一览,侧面焊接一块小板,焊接输入保险丝,NTC热敏电阻,输出滤波电容和同步整流电路。左侧焊接高压滤波电容,中间为开关变压器,在变压器右侧为降压电感和输出小板。
PCBA模块背面焊接氮化镓合封芯片,贴片Y电容,同步降压开关管。初次级之间开槽插入麦拉片绝缘。
侧面小板焊接两颗滤波固态电容。
将PCBA模块焊接拆分,进行详细拆解。
通过对PCBA模块的观察发现,摩米士67W氮化镓充电器采用南芯科技合封氮化镓电源方案,由反激开关电源搭配同步整流,固定电压输出。输出采用两路独立的降压电路,实现三口快充输出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。
侧面PCB右侧焊接输入保险丝,NTC热敏电阻,安规X2电容,共模电感和四颗二极管组成的整流电路,在左侧焊接同步整流控制器和同步整流管,滤波固态电容和反馈光耦。
在小板背面焊接X电容放电电阻,滤波固态电容外套热缩管绝缘。
输入端保险丝来自贝特电子,出料号932,规格为3.15A 250V。
绿色NTC热敏电阻用于抑制充电器上电的浪涌电流。
共模电感采用漆包线和绝缘线绕制。
安规X2电容来自东莞成希,规格为0.1μF。
四颗S5M二极管组成桥式整流。
输入端焊接高压滤波电容和差模电感。
高压滤波电容来自万京源,规格为400V33μF。
另外三颗高压滤波电容规格为400V27μF,总容量为114μF。
差模电感采用磁环绕制。
初级主控芯片来自南芯科技,采用SC3057合封氮化镓芯片,这颗芯片将高性能多模式反激控制器、氮化镓驱动、氮化镓开关管、供电和保护等电路集成在一颗散热增强的QFN6*8封装内部。通过合封来简化外部元件数量,并消除传统驱动走线寄生参数对高频开关的影响。
南芯科技SC3057采用了功率走线和控制走线分开的设计,降低高频开关对控制回路的影响,并通过优化的焊盘设计,优化充电器走线设计与电气性能,简化设计开发。SC3057内置165mΩ氮化镓开关管,支持175KHz开关频率,并支持X电容放电。
充电头网通过拆解了解到,采用南芯科技SC3057的还有紫米67W 2C1A氮化镓充电器、倍思67W 1A1C氮化镓充电器、安克67W 2C2A氮化镓桌面插座、安克65W 2C1A全氮化镓快充插座、华科生65W 2C1A氮化镓充电器等产品。
为主控芯片供电的滤波电容来自永铭。
规格为10μF50V。
PCBA模块侧面焊接高压滤波电容和变压器。
变压器采用胶带严密缠绕绝缘。
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TMY1152M。
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电容除了被倍思高通QC5认证100W氮化镓快充、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。
亿光 EL1019光耦用于输出电压反馈。
同步整流控制器来自南芯科技,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资料信息。
充电头网拆解了解到,该芯片已经被TEGIC迷你30W氮化镓快充、绿联迷你30W氮化镓快充、征拓65W 2C1A氮化镓充电器、威源新能30W 1A1C氮化镓快充、意象65W氮化镓充电器、努比亚30W氮化镓快充等产品采用,此外南芯快充芯片还可应于充电器、车充、移动电源、储能电源等产品,并被安克、三星、紫米、羽博等数十款产品采用,品质获得客户高度认可。
同步整流管来自力宏微,型号LH032N100,是一颗耐压100V的NMOS,采用DFN5*6封装。
两颗滤波固态电容来自万京源,规格为470μF25V。
充电器输出端焊接降压小板。
焊接取下降压小板,在小板上焊接两个USB-C母座和一个USB-A母座,还焊接两颗滤波固态电容。
降压小板背面焊接两颗协议芯片和VBUS开关管,以及用于功率自动控制的MCU。
USB-C1接口降压协议IC采用智融SW3516P,这是一款高集成度的多快充协议双口充电芯片,支持A+C口任意口快充输出,支持双口独立限流,参数和规格均与智融SW3516H相同。
SW3516P集成了5A 高效率同步降压变换器。支持PPS/PD/QC/AFC/FCP/SCP/PE/SFCP等多种快充协议,最大输出PD 100W,CC/CV模式,以及双口管理逻辑。外围只需少量的器件,即可组成完整的高性能多快充协议双口充电解决方案。
智融 SW3516P 详细资料。
充电头网拆解了解到,智融 SW3516P 此前还被闪极100W 3C1A氮化镓充电器、公牛67W 3C1A山峰安全快充插座、魅族PANDAER 67W 2C1A氮化镓变速箱潮充、绿联MFM认证100W二合一氮化镓充电站等产品采用,芯片性能质量获客户一致认可。
搭配使用的同步降压管来自力宏微,型号分别为LH100N03和LH75N03,LH100N03导阻为2.9mΩ,LH75N03导阻为3.9mΩ,耐压均为30V,采用DFN3*3封装。
用于USB-C1接口的VBUS开关管型号LH75N03。
USB-C2和USB-A口也采用智融科技SW3516P降压协议芯片。
用于输出功率自动控制的MCU来自芯海科技,型号CSU32P10,是一颗内置12位ADC的8位MCU,内部集成振荡器,支持2.4~5.5V工作电压,采用MSOP10封装。
芯海科技 CSU32P10 资料信息。
充电头网拆解了解到,芯海 CSU32P10 此前还被倍思67W 2C1A+HDMI多功能氮化镓桌面充、摩米士40W双USB-C快充充电器、闪极100W 3C1A氮化镓充电器等产品采用。
两颗同步降压开关管型号相同。
对应USB-C2和USB-A接口的VBUS开关管来自力宏微,型号LH3020,是一颗耐压30V的双NMOS,导阻为6mΩ,采用DFN3*3封装。
两颗降压电感采用磁环绕制。
两颗输出滤波电容来自万京源,规格为220μF25V。
USB-C接口采用过孔焊接固定。
USB-A接口采用橙色胶芯,正负极加宽设计。
贴片LED指示灯用于电源指示。
全部拆解一览,来张全家福。
充电头网拆解总结
摩米士这款氮化镓充电器采用白色方块外壳,配有折叠插脚,方便日常携带和收纳。充电器配有2C1A接口,支持67W功率输出,两个USB-C接口支持功率盲插,还支持5A PPS快充,适配苹果笔记本电脑和安卓手机快充需求。USB-A口支持华为SCP快充,整体兼容性很好。
充电头网通过拆解了解到,摩米士这款充电器采用三块PCB焊接组成,充分利用空间。PCBA模块采用灌封工艺,提升散热性能。内部采用南芯科技SC3057合封氮化镓芯片搭配SC3503同步整流芯片,组成固定电压输出的开关电源。
输出降压使用两路智融SW3516P,搭配使用力宏微MOS管。内部高压电容和固态电容来万京源,为氮化镓合封芯片供电的滤波电容来自永铭。充电器使用多块PCB组合并且灌封设计,内部结构紧凑,用料和做工扎实可靠。
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