30W氮化鎵充電器具有小巧便攜的優勢,對蘋果和安卓手機都有很好的兼容性,有著不錯的使用體驗。同時氮化鎵的加持,使得體積相比20W的充電器差不多,搭配平面變壓器,可以設計成餅干造型,更加便攜。威源新能推出了一款30W氮化鎵充電器,自帶折疊插腳,機身最厚處約為18.8mm,攜帶非常方便。同時支持20V輸出電壓和PPS快充,兼顧筆記本電腦和手機充電。充電頭網下面就對這款充電器進行拆解,看看用料做工如何。
充電器采用PC材質白色外殼,機身表面全部高光亮面處理,整體十分光滑。機身兩端一厚一薄,側面看去像一只反放的“鞋子”,造型極具辨識度。輸出:5V3A、9V3A、12V2.5A、15V2A、20V1.5A使用ChargerLAB POWER-Z KT002測得USB-C口支持Apple2.4A、Samsung 5V2A、DCP協議,以及QC2.0/3.0、AFC、FCP、SCP、PD3.0、PPS快充協議。PDO報文顯示C口還具備5V3A、9V3A、12V2.5A、15V2A、20V1.5A五組固定電壓檔位,以及3.3-11V3A、3.3-16V2A兩組PPS電壓檔位。
對這款充電器的大小、充電協議等有了基本了解后,下面繼續對其進行詳細拆解,看看做工如何。沿外殼接縫撬開充電器外殼,對應指示燈的外置打膠固定。擰下固定螺絲,焊下PCBA模塊,正面大面積打膠,折疊插腳兩側的元件貼高溫膠帶絕緣,并涂膠填充及散熱。使用游標卡尺測得PCBA模塊長度約為66.93mm。PCBA模塊正面一覽,左上角為保險絲,輸入共模電感,差模電感和NTC浪涌抑制電阻。在平面變壓器上橫置一顆電解電容,與右上角一顆電解電容用于高壓濾波。平面變壓器右側是一顆固態電容,用于輸出濾波,外套黃色膠套用于絕緣。左下角為協議芯片,右下角是同步整流芯片和整流管。PCBA模塊背面焊接氮化鎵合封芯片,整流橋,反饋光耦和VBUS開關管。PCB鏤空放置平面變壓器,降低厚度。通過觀察發現,這款充電器內置合封氮化鎵芯片,采用高頻QR開關電源架構,協議芯片通過光耦控制接口輸出電壓,下面我們從輸入端開始了解各器件的信息。高壓濾波電容來自云睿,27μF400V,耐熱105℃。開關電源主控芯片采用南芯半導體的SC3056,這是一顆氮化鎵合封芯片,內置氮化鎵功率器件和控制器。采用高頻準諧振反激控制,具有全負載范圍高能效和高可靠性,源自南芯半導體的SC305x GaN Combo系列。SC3056內部集成650V耐壓的氮化鎵開關管,可輕松驅駕30W~40W輸出功率范圍。SC3056工作在QR和DCM模式下,谷底開通以提高效率;提供自適應的頻率折返用于實現全負載范圍內的高效率;無負載時,芯片以突發模式運行,降低待機功耗。轉換器內置高壓啟動電路,可實現超低的待機功耗和超快的啟動速度。SC3056內部集成軟啟動電路,以及用于超寬輸出范圍的分段式供電電路。在突發和故障模式下具有超低的工作電流,滿足待機能效要求。最高工作頻率為175KHz,大幅降低磁性器件的體積和成本。全功率范圍具備抖頻功能,用以改善EMI性能。芯片內置過熱保護,供電過壓保護、供電欠壓閉鎖、逐周期電流限制、兩級過流保護、輸出過電壓保護、輸出短路保護和過載保護,提供完善全面的保護功能。平面變壓器磁芯上粘貼標簽,標注是一款適用于35W氮化鎵充電器的變壓器。貼片Y電容來自四川特銳祥科技股份有限公司,型號TMY1102M,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。同步整流控制器采用南芯半導體SC3503,這是一顆自適應開通檢測和快速關斷同步整流控制器,無需輔助線圈供電,輸出電壓最低可低至0V,專利的自適應開通檢測電路避免同步整流管誤開通,兼容多種MOS,具有超低的靜態電流,支持多種工作模式,支持高側和低側同步整流,外圍元件非常精簡。采用SOT23封裝,適用于寬范圍反激適配器應用。同步整流管來自平偉,絲印D60N10ESL,采用DFN5*6封裝。協議芯片采用南芯SC2151A,該芯片已經獲得USB-IF PD3.0認證,TID:4869。其采用16-pin QFN 4*4mm封裝,是一顆支持PD和DP/DM快充協議的控制器,內部集成反饋環路,支持最新的Type-C和PD3.0標準,同時還支持使用DP/DM接口的專有快充協議,適用于各類適配器應用。南芯SC2151A內部集成了32位高性能MCU內核,集成24kB單次編程存儲器和2kB RAM。該控制器針對各類快充協議集成了USB PD物理層、Type-C檢測、DP/DM快充協議物理層,VCONN供電。此外,針對快充適配器方案內置了輸出放電路徑、內置可編程反饋補償、電壓電流檢測、10bit高性能ADC、兩個10bit DAC、NMOS通路管驅動、I2C通信接口以及豐富的保護電路,為適配器等應用提供了簡單高效的協議控制器解決方案。VBUS開關管來自谷峰,型號G30N03D3,是一顆耐壓30V的NMOS,導阻7mΩ,采用DFN3*3封裝。
威源新能推出的30W超薄氮化鎵充電器采用白色外殼,自帶折疊插腳,非常便于攜帶。充電器外殼設有白色指示燈,可隨亮度變化指示充電器的輸出狀態,了解設備的充電情況。USB-C口支持20V輸出,可為筆記本充電,同時具備PPS快充,滿足安卓和蘋果手機快充需求。充電頭網通過拆解了解到,這款充電器采用單張PCB設計,元器件穿插布局,降低整體厚度。內置平面變壓器,配合PCB鏤空,進一步降低厚度。采用了業內知名廠商南芯半導體的SC3056+SC3503+SC2151A全套氮化鎵快充方案,應用案例非常多,可見是得到了市場的充分驗證,整體用料與做工扎實可靠。