拆解報告:華科生65W 2C1A氮化鎵快充充電器HPA-09N
近日充電頭網(wǎng)又拿到了華科生一款65W 2C1A氮化鎵快充充電器HPA-09N,和此前拆解過的型號為HPA-04N的65W氮化鎵快充相比,雖然都是配備折疊插腳以及2C1A三個熱門輸出接口,但采用了截然不同的長條柱狀造型設(shè)計,給與消費者更多的選擇機會。下面我們就對華科生這款氮化鎵快充進行詳細拆解,看看用料做工如何。
本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/202107/426971.htm值得一提的是,此前充電頭網(wǎng)還拆解過華科生迷你22.5W SCP快充和迷你33W快充兩款產(chǎn)品,大家可以點擊鏈接進行查閱。
一、華科生65W氮化鎵快充外觀
華科生65W氮化鎵充電器采用長條柱狀造型設(shè)計,白色機身殼表面啞光處理,其中正背面設(shè)有很多凸起圓點,增加使用手感。
另一側(cè)面印有產(chǎn)品型號HPA-09N和65W功率字樣。
輸入端外殼上印有充電器參數(shù)
型號:HPA-09N200325CC01
輸入:100-240V~50/60HZ 1.5A
單口輸出:
USB-C1/C2:3.3-21V3A、5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A Max
USB-A:5V3A、9V3A、12V3A、20V3A Max
雙口輸出:
C1+C2:45W+18W(63W Max)
C1+A:45W+18W(63W Max)
C2+A:5V3A(15W Max)
三口輸出:
C1+(C2+A):45W+15W(60W Max)
制造商為深圳華科生數(shù)字科技有限公司,充電器已經(jīng)通過了3C認證。
輸入端配備可折疊國標(biāo)插腳。
輸出頂面配有2C1A三個輸出接口以及LED指示燈,三個接口均采用橘紅色膠芯。
實測充電器機身長度為64.14mm。
寬度為40.82mm。
厚度為29.02mm。通過三維可以算得充電器體積約為76cm3,功率密度約為0.86W/cm3。
和蘋果61W充電器大小直觀對比,體積優(yōu)勢非常明顯。
拿在手上的直觀感受。
凈重約為118g。
接通電源LED燈亮藍光。
使用ChargerLAB POWER-Z KT002檢測USB-C1口輸出協(xié)議,顯示支持Apple 2.4A、Samsung 5V2A、DCP協(xié)議,以及QC2.0/3.0、AFC、FCP、SCP、PE2.0、PD3.0、PPS多個快充協(xié)議。
同時測得C1口具備5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A五組固定電壓檔位,以及3.3-21V3A一組PPS電壓檔位。
使用KT002檢測發(fā)現(xiàn)USB-C2口支持的協(xié)議和USB-C1口的完全一樣。
此外PDO報文也相同,即兩個C口單口輸出性能完全相同,支持功率盲插,使用方便。
最后測得USB-A口支持Apple 2.4A、QC2.0/3.0、AFC、FCP、SCP、PE2.0等協(xié)議。
二、華科生65W氮化鎵快充拆解
將輸入端外殼拆開,充電器內(nèi)部灌膠處理。
通過暴力切割外殼取出PCBA模塊。
測得模塊長度為57.04mm。
寬度為36.72mm。
厚度為24.67mm。
將硅膠清理干凈方便進一步了解。
主板正面一覽,輸入端設(shè)有兩塊小板分別焊接保險絲、電容等器件,輸出端也設(shè)有小板,充分利用內(nèi)部空間,這也是這款充電器能做得怎么小的原因之一。
主板背面,設(shè)有開關(guān)電源初次級控制器和MOS管,以及整流橋、光耦、貼片Y電容等。
通過對充電器觀察發(fā)現(xiàn),華科生這款65W 2C1A氮化鎵充電器采用高頻QR開關(guān)電源定壓輸出,兩路DC-DC二次降壓輸出架構(gòu)。其中USB-C1口單獨一路寬范圍輸出,USB-C2口和A口一路,輸出功率智能分配。下面我們從輸入端開始深入了解整個電路設(shè)計情況。
模塊側(cè)邊一覽,除小板及其上面器件外,主板上還焊接一顆高壓濾波電解電容。
小板上則有延時保險絲、NTC浪涌抑制電阻、共模電感和X電容。
延時保險絲規(guī)格為3.15A 250V。
NTC浪涌抑制電阻用于抑制上電浪涌電流。
共模電感雙線繞制,用于濾除EMI干擾。
安規(guī)X電容來自東莞成希電子,容量0.22μF。
WRLSB80M整流橋。
另一側(cè)可以看到輸入端第二塊小板上設(shè)有工字電感以及三顆高壓濾波電解電容;C1口母座所在小板設(shè)有兩路二次降壓電路。
四顆高壓濾波電解電容均來自JSH益陽萬京源,不過兩顆規(guī)格為400V 22μF,兩顆較大的規(guī)格為400V 33μF。
工字電感特寫。
另一側(cè)左邊設(shè)有變壓器以及輸出濾波固態(tài)電容。
開關(guān)電源主控芯片采用ON安森美NCP1342,這是一顆高頻準(zhǔn)諧振反激初級PWM控制器,內(nèi)置主動X2電容放電和多重完善的保護功能,具有超低的待機功耗。
高壓開關(guān)MOS管采用英諾賽科INN650D02氮化鎵功率芯片,額定耐壓為650V,峰值耐壓750V,導(dǎo)阻低至0.2Ω,符合JEDEC標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)應(yīng)用要求,支持ESD保護,支持開爾文源極。最高工作溫度150℃。
INN650D02“InnoGaN”開關(guān)管高頻特性好,且導(dǎo)通電阻小,適合高頻高效的開關(guān)電源應(yīng)用,采用DFN8*8封裝,具備超低熱阻,散熱性能好,適合高功率密度的開關(guān)電源應(yīng)用。
值得一提的是,INN650D02“InnoGaN”開關(guān)管基于業(yè)界領(lǐng)先的8英寸生產(chǎn)加工工藝,是目前市面上最先量產(chǎn)的先進制程氮化鎵功率器件,這項技術(shù)的大規(guī)模商用將推動氮化鎵快充的快速普及。
英諾賽科INN650D02詳細資料。
充電頭網(wǎng)拆解了解到,該氮化鎵開關(guān)管還被聯(lián)想小新100W雙C口氮化鎵快充、努比亞30W氮化鎵快充、努比亞120W 2C1A三口氮化鎵快充、品勝65W 2C1A氮化鎵快充、紅魔手機6 Pro標(biāo)配120W PD氮化鎵快充、REMAX 100W氮化鎵充電器、摩米士100W 2A2C氮化鎵快充、努比亞65W PD氘鋒氮化鎵快充、飛頻65W PD氮化鎵充電器、魅族65W氮化鎵充電器等多款產(chǎn)品采用,芯片質(zhì)量獲得市場認可。
變壓器特寫,RM8磁芯,纏繞膠帶絕緣。
OR-1008光耦,用于初級次級通信,反饋調(diào)節(jié)輸出電壓。
旁邊是兩顆貼片Y電容。
同步整流控制器采用南芯半導(dǎo)體SC3503,這是一顆自適應(yīng)開通檢測和快速關(guān)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(yīng)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(tài)電流,支持多種工作模式,支持高側(cè)和低側(cè)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(yīng)用。
南芯SC3503資料信息。
充電頭網(wǎng)拆解了解到,該芯片已經(jīng)被科訊迷你33W氮化鎵快充、意象65W氮化鎵充電器、努比亞30W氮化鎵快充、華科生65W 2C1A氮化鎵快充充電器采用。
同步整流管采用恒泰柯HGN050N10AL,NMOS管,耐壓100V,DFN5x6封裝。
輸出濾波固態(tài)電容也是來自萬京源,規(guī)格為25V 820μF。
輸出端一覽,兩個C口母座均焊接在小板上。
C1口母座所在小板設(shè)有兩路二次降壓電路,這一面設(shè)有MCU、兩顆二次降壓協(xié)議IC以及四顆MOS管。
另一面設(shè)有一對降壓電感以及一對輸出濾波固態(tài)電容,分別用于兩路降壓以及二次濾波。
MCU采用芯??萍糃SU32P20,用于輸出功率智能分配。
芯??萍糃SU32P20資料信息。
充電頭網(wǎng)了解到,芯??萍嫉漠a(chǎn)品還被閃極100W超級移動電源、綠聯(lián)MFi認證10000mAh雙向快充移動電源、羽博300W便攜式儲能電源、征拓100W雙向快充移動電源SuperTank Pro、RAVPOWER 20000mAh 60W PD快充移動電源、努比亞紅魔45W USB PD氘鋒移動電源20000mAh等數(shù)十款產(chǎn)品采用。
兩路二次降壓電路主控芯片均采用智融SW3516H,用于進行降壓控制和協(xié)議識別。智融SW3516H是一款高集成度的多快充協(xié)議雙口充電芯片,支持A+C口任意口快充輸出,支持雙口獨立限流。
SW3516H集成了5A高效率同步降壓變換器。支持PPS/PD/QC/AFC/FCP/SCP/PE/SFCP等多種快充協(xié)議,最大輸出PD 100W,CC/CV模式,以及雙口管理邏輯。外圍只需少量的器件,即可組成完整的高性能多快充協(xié)議雙口充電解決方案。
充電頭網(wǎng)通過拆解發(fā)現(xiàn),SW3516H還被華碩65W2C1A氮化鎵充電器、努比亞65W氘鋒三口氮化鎵快速充電器、雷柏65W GaN快充、綠聯(lián)65W 4C口氮化鎵快充充電器、聯(lián)想90W閃充雙口氮化鎵充電器、鴻達順120W四口2C2A快充等多款產(chǎn)品采用,此外智融的快充芯片還可用于USB PD快充移動電源、快充車充等領(lǐng)域。
另一顆智融SW3516H特寫。
每顆智融SW3516H還各外掛兩顆S4480 MOS管輸出同步整流降壓。
降壓磁環(huán)電感特寫。
另一顆特寫。
二次濾波固態(tài)電容采用永銘NPX系列,規(guī)格25V 220μF。該系列電容具有小體積、低ESR、高容許紋波電流、高可靠性、耐開關(guān)沖擊等特點。
充電頭網(wǎng)了解到,永銘NPX系列固態(tài)電容此前已被安克30W氮化鎵超能充、安克65W氮化鎵超能充、安克45W氮化鎵超能充、閃極100W 3C1A氮化鎵快充、摩米士65W 2C1A氮化鎵快充、倍思45W 1A1C氮化鎵充電器、努比亞65W氘鋒氮化鎵充電器等產(chǎn)品使用,此外還被應(yīng)用在小小黑、品勝、邦克仕等品牌20W迷你充上,獲得客戶一致認可。
另一顆特寫。
USB-C1母座特寫,過孔焊接。
C2母座特寫。
A口母座特寫。
全部拆解完畢,來張全家福。
充電頭網(wǎng)拆解總結(jié)
華科生這款65W氮化鎵快充采用PC材質(zhì)白色外殼,機身簡潔方便客戶定制。柱狀造型機身搭配折疊插腳方便用戶攜帶出門,此外機身上設(shè)有很多凸起,增強使用手感。充電器配備2C1A三個接口,支持QC、AFC、FCP、SCP、PE2.0、PD3.0和PPS全主流快充協(xié)議,具備5-20V齊全電壓檔位以及3.3-21V3A PPS電壓檔位,整體兼容性很好。
充電頭網(wǎng)通過拆解了解到,PCBA模塊在布局上采用了多塊小板,優(yōu)化了充電器內(nèi)部空間的利用,同時在氮化鎵加持下,整體功率密度做到了0.86W/cm3,在同級多口氮化鎵快充中算是表現(xiàn)非常好的,充電器小巧便攜。此外內(nèi)部灌膠處理,大大增強了產(chǎn)品的散熱和耐候性能。
充電器采用安森美主控搭配英諾賽科INN650D02氮化鎵功率開關(guān)管,以及南芯SC3503同步整流控制器搭配恒泰柯整流管組成開關(guān)電源,兩路降壓協(xié)議IC均采用智融SW3516H。整個主板的外圍電路非常簡潔,特別是南芯SC3503控制器周圍,可以看到電容電阻等小器件非常的很少,對于產(chǎn)品的設(shè)計、成本的降低非常有幫助。產(chǎn)品整體用料做工扎實可靠。
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