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拆解报告:摩可30W迷你氮化镓充电器

充电头网编辑部 充电头网 2024-04-06
----- 充电头网拆解报告第2929篇 -----

前言

 

为了迎接iPhone15手机的推出,MOCOLL摩可推出了一款小巧的30W氮化镓充电器,这款充电器采用小巧的方块设计,白色与灰色搭配,配有固定式国标插脚,充分减小体积。充电器具备20V输出档位,还支持PPS快充。

 

这款充电器不仅能够满足苹果手机的快充需求,对主流的安卓手机也有很好的快充兼容性。下面充电头网就对摩可这款30W氮化镓充电器进行拆解,一起看看内部的方案和用料。

 

摩可30W迷你氮化镓充电器外观

 

 

摩可这款迷你氮化镓充电器采用小立方体造型设计,边角过渡圆润。外壳为上下结构并且分别采用白色和灰色配色,白色外壳高光亮面处理。

 

 

腰身一面印有30W标识。

 

 

充电器配备固定式国标插脚。

 

 

底部外壳上印有充电器参数信息。

 

 

充电器参数特写

型号:MFC-3003CN

输入:100-240V~50/60Hz 0.8A

输出:5V3A、9V3A、12V2.5A、15V2A、20V1.5A

制造商:广东省摩可电子科技有限公司

充电器通过了CCC认证。

 

 

输出顶面配备单USB-C接口,黑色胶芯不露铜。

 

 

USB-C接口特写。

 

 

机身顶面边缘还印有MOCOLL品牌。

 

 

实测充电器机身高度为31.5mm。

 

 

宽度为29.73mm。

 

 

厚度为29.68mm。

 

 

和苹果30W充电器对比,体积优势很明显。

 

 

另外测得充电器净重约为34g。

 

 

使用ChargerLAB POWER-Z KM003C测得USB-C口支持FCP、AFC、QC3+/4+、PD3.0、PPS、DCP、Apple 2.4A充电协议。

 

 

PDO报文显示USB-C口还具备5V3A、9V3A、12V2.5A、15V2A、20V1.5A五组固定电压档位,以及3.3-11V3A、3.3-16V2A两组PPS电压档位。

 

摩可30W迷你氮化镓充电器拆解

 

看完摩可这款氮化镓充电器的外观和测试,下面就进行拆解,一起看看内部的方案和用料。

 

 

首先沿壳体接缝拆开充电器外壳,固定插脚通过导线焊接连接到PCBA模块。

 

 

导线焊接连接到PCBA模块供电。

 

 

导线与插脚通过焊接连接,焊点打胶加固。

 

 

PCBA模块采用两块小板焊接组成,对应输入端粘贴麦拉片绝缘。

 

 

高压滤波电容和变压器焊接在两片PCB之间的空间内部。

 

 

使用游标卡尺测得PCBA模块长度约为27.09mm。

 

 

PCBA模块宽度约为24.86mm。

 

 

PCBA模块高度约为24.01mm。

 

 

底部小板焊接整流桥,中间镂空设计,右侧焊接同步整流控制器和协议芯片。

 

 

垂直小板焊接氮化镓主控芯片,氮化镓开关管,反馈光耦和贴片Y电容。氮化镓开关管打白胶辅助散热。

 

 

在垂直小板正面焊接高压滤波电容和变压器,两块小板之间通过半透明塑料支架绝缘。

 

 

焊接拆分两块小板,其中整流桥,氮化镓开关管和同步整流管分别焊接在不同的PCB上,均摊发热,降低温升。

 

通过对PCBA模块的观察,摩可这款30W氮化镓充电器采用QR开关电源架构,同步整流,宽电压输出。输出电压由协议芯片根据负载需求通过光耦调节,下面我们就从输入端开始了解各个器件的信息。

 

 

底部小板右侧焊接输入保险丝,下方焊接共模电感。左侧为USB-C母座,滤波固态电容,白胶下面为同步整流管。

 

 

输入端保险丝规格为2A。

 

 

共模电感采用漆包线和绝缘线绕制。

 

 

整流桥来自ZOWIE智威,型号Z4RGP30MP,是一颗快恢复整流桥,规格为1000V 3A。

 

 

高压滤波电容,差模电感和变压器焊接在侧面小板上。

 

 

高压滤波电容为ZTC品牌。

 

 

其中一颗规格为33μF 400V。

 

 

另一颗规格为22μF 400V,滤波电容总容量为55μF。

 

 

差模电感采用工字磁芯绕制,外套热缩管绝缘。

 

 

小板另一面焊接氮化镓主控芯片,氮化镓开关管,贴片Y电容和反馈光耦。

 

 

氮化镓主控芯片来自诚芯微,型号CX7170Q,是一颗直驱增强型氮化镓器件的PWM控制器,芯片工作在准谐振模式,最高工作频率为200kHz。轻载时突发模式运行,降低损耗,提高效率。芯片内置6V 增强型氮化镓驱动器,能够直接驱动增强型氮化镓器件。

 

CX71710Q内部集成了全面的保护功能,包括供电欠压保护,供电过压保护,输入欠压保护,输入过压保护,输出过压保护,反馈引脚开路和短路保护,同步整流管短路保护,电流取样电阻开路和短路保护。芯片采用SOT23-6封装,适用于PD快充和开关电源使用。

 

 

诚芯微 CX7170Q 资料信息。

 

 

为氮化镓合封芯片供电的稳压管来自方舟微,型号DMZ1015E,利用亚阈值特性,为氮化镓控制器提供稳定的供电。

 

 

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 CE65E300DNYI 资料信息。

 

 

变压器采用EE1512磁芯,标注输出功率为30W。

 

 

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TMY1102M。

 

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

 

 

反馈光耦来自亿光,型号EL3H7,用于输出电压反馈调节。

 

 

同步整流控制器来自诚芯微,型号CX7601,是一颗高性能同步整流控制器,支持CCM/QR/DCM工作模式,支持150kHz开关频率。CX7601内置带电压钳位的图腾柱驱动器,可直接驱动外置同步整流管,输出峰值电流1A,可确保快速开通和关闭外置同步整流管。芯片采用SOT23-6封装,外围元件极简。

 

 

诚芯微 CX7601 资料信息。

 

 

同步整流管同样来自诚芯微,型号CX010N06,是一颗耐压95V的NMOS,导阻6.1mΩ,采用DFN5*6-8封装。

 

 

诚芯微 CX010N06 资料信息。

 

 

输出滤波电容来自新瑞隆,为E2系列固态电容,规格为470μF 25V。

 

 

USB PD协议芯片采用云矽半导体XPD737,这款芯片已经通过了USB PD3.0认证,TID:3479。支持QC2.0/3.0/3.0+、AFC、FCP、SCP、HVSCP、PD和PPS等主流快充协议外,还支持小米CHARGE TURBO 27W协议,华为10V高压SCP协议。

 

XPD737内部集成 10mΩ VBUS 通路管,并且集成10mΩ电流检测电阻,支持完善的保护功能,降低外围元件数量,简化电路,降低成本。采用ESOP8封装。

 

 

云矽半导体XPD737资料信息。

 

充电头网拆解了解到,云矽半导体XPD系列快充协议芯片已被公牛贝尔金联想诺基亚飞利浦傲基倍思品胜摩米士等多个品牌的数十款产品采用,抓住20W PD快充风口,富满集团云矽半导体单月PD协议芯片销量突破千万颗

 

 

USB-C母座采用过孔焊接固定,黑色胶芯,内部夹钢片,更加耐用。

 

 

全部拆解一览,来张全家福。

 

充电头网拆解总结

 

摩可这款氮化镓充电器采用白色和灰色搭配的机身设计,配有固定式国标插脚,外观设计简洁,体积小巧。充电器为单USB-C接口,支持30W输出功率,并支持20V输出档位,可以满足笔记本电脑,手机和平板电脑充电需求,整体兼容性很好。

 

充电头网通过拆解了解到,摩可这款氮化镓充电器采用两片PCB焊接组成,PCB之间使用塑料支架进行绝缘支撑。内部使用诚芯微开关电源方案,使用CX7170Q氮化镓主控直驱能华CE65E300DNYI增强型氮化镓器件,CX7601同步整流控制器搭配诚芯微CX010N06同步整流管。

 

输出采用云矽半导体XPD737协议芯片,内部集成VBUS开关管,外围元件精简。充电器内部发热元件打胶增强散热,做工扎实,用料可靠。诚芯微不断扩宽产品线,相关电源芯片产品已得到多家知名品牌使用。

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