• 拆解報告:華科生迷你30W氮化鎵快充充電器

    2021-08-21

    面對正在快速興起的30W級迷你快充市場,深圳華科生數字科技有限公司近期相繼推出了常規方案迷你33W快充和迷你30W氮化鎵快充兩款產品。前一款雖為常規coolmos方案,華科生仍能將33W充電器做到1.04W/cm3,公司研發實力相當厲害。

     

    而近期推出的這款迷你30W氮化鎵快充,憑借氮化鎵的加持,功率密度更近一步,達到了1.12W/cm3,整個充電器相當小巧,走在了整個行業的前端。另外充電器兼容快充協議豐富,具備齊全電壓檔位,也相當實用。下面充電頭網繼續對這款氮化鎵迷你充進行拆解,看看用料做工如何。

     

    值得一提的是,華科生還有迷你22.5W SCP快充充電器65W 2C1A氮化鎵快充充電器HPA-04N華科生65W 2C1A氮化鎵快充充電器HPA-09N等產品可供客戶選擇,充電頭網此前也分別作了詳細拆解。

     

    一、華科生迷你30W氮化鎵快充外觀

     

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    華科生這款迷你30W氮化鎵快充采用PC材質白色外殼,表面啞光,頂面微凸。充電器腰身以及頂面均空白,方便客戶進行差異化定制。

     

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    充電器配備固定式國標插腳。

     

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    輸入端外殼上印有充電器參數

    型號:HPA-15N200150CC01

    輸入:100-240V~50/60HZ 0.7A

    輸出:5V3A、9V3A、12V2.5A、15V2A、20V1.5A

    PPS:3.3-11V3A、3.3-16V2A

    制造商:深圳華科生數字科技有限公司

    產品已經通過了3C認證。

     

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    頂面USB-C靠邊緣布局為3次MD,橙色膠芯不露銅。

     

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    測得充電器機身高度為34.72mm。

     

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    寬度為27.74mm。

     

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    厚度為27.74mm。通過三維可以算得充電器體積約為26.72cm3,功率密度為1.12W/cm3。

     

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    和蘋果30W快充相比,體積優勢非常明顯。

     

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    拿在手上的直觀感受。

     

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    凈重約為41g。

     

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    使用ChargerLAB POWER-Z KT002測得USB-C口支持Apple 2.4A、Samsung 5V2A、DCP協議,以及QC2.0/3.0、AFC、FCP、PD3.0和PPS快充協議。

     

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    同時還具備5V3A、9V3A、12V2.5A、15V2A、20V1.5A五組固定電壓檔位,以及3.3-11V3A和3.3-16V2A兩組PPS電壓檔位。

     

    二、華科生迷你30W氮化鎵快充拆解

     

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    將輸入端外殼拆開,超聲波焊接封裝。PCBA模塊元器件間的空隙填充藍色導熱硅膠,用于導熱和絕緣。

     

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    PCBA模塊由兩塊小板組合焊接,小板初次級間設有隔離板。

     

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    測得模塊長度為29.6mm。

     

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    寬度為21.71mm。

     

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    厚度為21.87mm。

     

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    輸入端一覽,工字電感、高壓濾波電解電容和變壓器則焊接在側邊小板上。

     

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    小板背面設有開關電源主控芯片、氮化鎵功率芯片和光耦。

     

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    將小板拆分開,變壓器右側還有一顆貼片Y電容。

     

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    保險絲和共模電感均外套絕緣管。

     

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    共模電感雙線繞制,用于濾除EMI干擾。

     

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    WRMSB30M整流橋特寫。

     

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    工字電感特寫。

     

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    高壓濾波電解電容采用永銘KCX系列產品,該系列產品工作溫度范圍在-55℃~105℃,3000小時壽命,并具備抗雷擊、低漏電流(低待機功耗)、高紋波電流、高頻低阻抗等性能優勢。

     

    充電頭網了解到,憑借小體積的特點,永銘KCX系列電解電容還被公牛65W氮化鎵快充飛利浦65W氮化鎵快充插座摩米士65W 2C1A氮化鎵快充充電器柚比30W 1A1C氮化鎵快充充電器京造65W 1A1C氮化鎵快充充電器努比亞65W 2C1A氘鋒氮化鎵快充等產品采用,獲得客戶一致認可

     

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    規格為400V 22μF。

     

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    黑色電解電容來自jsh益陽萬京源,規格也是400V 22μF。

     

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    開關電源主控芯片采用茂睿芯MK2697A,這是專為PD/快充應用優化的QR  PWM控制器。其很寬的VCC工作電壓范圍(9V-90V)可以使其覆蓋PD/PPS從3.3V-23V的輸出范圍而不需要使用額外的繞組或者線性降壓電路。

     

    MK2697是針對于能效要求,由于PD/快充有多個不同的輸出電壓,因此采用了自適應的多模式。其在不同負載以及不同輸出下,調整工作于DCM/QR。在輕載時則會工作于burst模式,以提升效率。


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    MK2697A提供了全面的保護功能,有輸出OVP,OPP,VCC OVP,BROWN-IN/OUT,還提供了副邊SR短路保護, PIN腳OPEN/SHORT保護等。

     

    充電頭網拆解了解到,茂睿芯ACDC PWM還被倍思QC5認證100W快充機樂堂30W 1A1C快充充電器聯想65W PD快充火柴盒電源公牛65W PD快充插座華科生迷你33W快充倍思20W 1A1C快充充電器愛莎瓦特65W 2A1C氮化鎵快充air-J 18W 1A1C快充充電器等產品采用。


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    氮化鎵功率芯片采用英諾賽科INN650DA04,耐壓650V,導阻480mΩ(max),具備高頻高效、極低損耗、快速主動散熱等特點,同時采用DFN5*6封裝,實現小體積、高效率的充電器設計。

     

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    英諾賽科INN650DA04資料信息。

     

    INN650DA04是InnoGaN系列第二代新品,此前已被古石科技迷你30W氮化鎵快充科訊迷你33W快充氮化鎵REMAX 30W氮化鎵快充努比亞30W氮化鎵方糖快充睿元實業33W 1A1C氮化鎵快充等數十款30W快充產品采用,芯片質量獲得市場認可。


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    變壓器為深圳金尚科技有限公司生產ED1512型號,深圳市金尚科技有限公司是一家專注于小體積PD電源變壓器生產廠商。

     

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    OR-3H7光耦,用于初級次級通信,反饋輸出電壓。

     

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    貼片Y電容來自四川特銳祥科技股份有限公司,具有體積小、重量輕等特色,非常適合應用于氮化鎵快充這類高密度電源產品中。

     

    特銳祥專注于被動元器件的研發、生產及銷售,注冊資本1億元。旗下有自主電容品牌兩類:SMD TRX及DIP TY電容器,TRX將致力于陶瓷材料的研究,以拓展更多品類的應用,為客戶提供更多的解決方案。

     

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    充電頭網了解到,特銳祥貼片Y電容除了被貝爾金安克QCY聲麗麥多多OPPO聯想努比亞倍思海陸通第一衛等品牌的數十款快充產品使用,此外還被伊戈爾40W LED驅動電源長虹42英寸智能網絡電視42P3F內置電源卓飛航45W氮化鎵超快墻充等產品使用,性能獲得客戶一致認可

     

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    另一塊小板背面有整流橋、同步整流芯片和協議芯片。

     

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    正面次級側有一顆輸出濾波固態電容和USB母座。

     

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    同步整流芯片采用茂睿芯MK1718,集成了次級同步整流控制器和8.5mΩ/100V規格同步整流MOS。茂睿芯MK171X系列是一款高性能的同步整流功率開關,集成N溝道功率MOS,適用于隔離型的同步整流應用。尤其適用于充電器中需求高效率的場合,并兼容CCM、DCM 和QR模式。

     

    MK171X采用自主知識產權的自供電電路,可靈活的放置在輸出正端或輸出負端。放置在正端時,亦無需格外的輔助繞組。支持10ns關斷延時以及高達4A的下拉電流幫助系統可靠工作于CCM 模式。支持開通及關斷機制,可以最大化外驅MOSFET的導通時間以獲得盡可能高的效率,并且自主檢測DCM振鈴,防止誤開通。

     

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    茂睿芯MK1718資料信息。

     

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    輸出濾波固態電容規格為25V 560μF。

     

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    USB PD協議芯片采用云矽半導體XPD737,這款芯片已經通過了USB PD3.0認證,TID:3479。支持QC2.0/3.0/3.0+、AFC、FCP、SCP、HVSCP、PD和PPS等主流快充協議外,還支持小米CHARGE TURBO 27W協議,華為10V高壓SCP協議。

     

    XPD737內部集成 10mΩ VBUS 通路管,并且集成10mΩ電流檢測電阻,支持完善的保護功能,降低外圍元件數量,簡化電路,降低成本。采用ESOP8封裝。

     

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    云矽半導體XPD737資料信息。

     

    充電頭網拆解了解到,云矽半導體XPD系列快充協議芯片已被公牛貝爾金聯想諾基亞飛利浦傲基倍思品勝摩米士等多個品牌的數十款產品采用,抓住20W PD快充風口,富滿集團云矽半導體單月PD協議芯片銷量突破千萬顆

     

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    USB-C母座特寫,過孔焊接。

     

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    全部拆解完畢,來張全家福。

     

    充電頭網拆解總結

     

    華科生這款迷你30W氮化鎵快充整體尺寸只有34*27*27mm,十分小巧。此外兼容QC、AFC、FCP、PD3.0和PPS快充協議,具備5V3A、9V3A、12V2.5A、15V2A、20V1.5A、3.3-11V3A、3.3-16V2A電壓檔位,超強的功率密度、性能強悍,滿足各大品牌手機、平板等設備快充需求。

     


    充電頭網通過拆解了解到,充電器PCBA模塊由兩塊小板組成,元件之間打膠導熱和絕緣。充電器采用了茂睿芯MK2697主控搭配英諾賽科INN650DA04氮化鎵功率芯片,以及茂睿芯同步整流芯片MK1718開關電源方案。采用云矽半導體XPD737協議芯片,永銘小體積電容濾波,整體用料不錯。

     

    截至目前,華科生已有20W、30W級迷你充,柱狀和方塊造型的65W氮化鎵快充,基本實現熱門功率段熱門款式充電器的全覆蓋,充分滿足客戶選購需求。


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