前言
拿到了沃尔玛旗下onn.品牌推出的一款30W氮化镓充电器,这款充电器采用小巧的方块设计,并配有折叠美规插脚,便于日常携带。充电器支持100-240Vac宽电压输出,输出端配有单USB-C接口,支持20V电压档位和PPS快充输出。
了解到,充电器基于智融科技SW1121+SW1655高集成氮化镓电源方案设计,为产品小巧体积和高效率提供支持,此外还采用智融科技SW2325协议芯片,为产品兼容性提供支持,满足苹果等品牌手机、平板设备快充需求。下面就对这款30W氮化镓充电器进行拆解,一起看看内部的方案和用料。
onn. 30W氮化镓充电器外观
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沃尔玛onn. 30W氮化镓快充充电器采用PC防火材质白色外壳,表面哑光处理,机身整体做得很小巧,轻巧便携。
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机身输入端外壳印有充电器参数
型号:WIAWHT100075049
输入:100-240V~50/60Hz 0.75A
输出:5V3A、9V3A、12V2.5A、15V2A、20V1.5A
产品通过了ETL认证,以及VI级能效认证。
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充电器配备可折叠美规插脚。
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输出端配备单USB-C接口,接口旁印有30W字样,表明接口最大输出功率,直观明了。
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实测充电器机身高度为35.92mm。
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宽度为32.09mm。
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厚度为36.03mm。
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和苹果30W充电器放在一起对比,体积优势明显。
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充电器拿在手上的大小直观感受。
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另外测得充电器净重约为48g。
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使用ChargerLAB POWER-Z KM003C测得USB-C口支持PD3.0、PPS、QC4、DCP充电协议。
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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5-11V3A、5-16V2A两组PPS电压档位。
onn. 30W氮化镓充电器拆解
看完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。
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首先沿壳体接缝拆开充电器外壳,折叠插脚通过导线焊接连接到PCBA模块。
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剪断连接导线,分离折叠插脚和PCBA模块的连接。
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折叠插脚模块通过螺丝固定。
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PCBA模块通过开槽固定在壳体内部。
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从壳体中抽出PCBA模块。
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PCBA模块采用两块PCB焊接组成,元器件之间打胶填充固定。
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使用游标卡尺测得PCBA模块长度约为25.1mm。
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PCBA模块宽度约为28mm。
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PCBA模块高度约为29.9mm。
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底部小板焊接保险丝,同步整流芯片,协议芯片和VBUS开关管。
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垂直小板焊接整流桥,氮化镓合封芯片,贴片Y电容和反馈光耦。
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将两块PCB焊接拆分,继续进行拆解,通过观察发现,这款30W氮化镓充电器采用反激开关电源设计,同步整流,输出电压由协议芯片通过光耦反馈调节。全套充电器方案均来自智融科技。下面我们就从输入端开始了解各个器件的信息。
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底部小板背面上方焊接贴片保险丝,右下角焊接同步整流芯片,底部焊接协议芯片,在同步整流芯片上方焊接VBUS开关管。
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小板另一面焊接滤波固态电容和USB-C母座,滤波固态电容外套黑色硅胶套绝缘。
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输入端贴片保险丝规格为3.15A250V。
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侧面小板焊接共模电感,高压滤波电容,差模电感,上方焊接变压器。
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小板右上角焊接整流桥,左下角焊接氮化镓合封芯片,右下角焊接贴片Y电容和反馈光耦。
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共模电感采用绝缘线和漆包线绕制,外套热缩管包裹绝缘,底部焊接绝缘支架。
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整流桥来自深圳市沃尔德实业有限公司,型号WRABS20MF,规格为2A 1000V。这颗软桥通过较软的恢复曲线,比较平滑的关断特性,可以降低二极管结电容达到非常少的谐波振荡产生的效果。
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沃尔德 WRABS20MF 资料信息。
拆解了解到,沃尔德的软桥还被摩米士100W 2A2C氮化镓快充、努比亚1A1C 45W氘锋氮化镓快速充电器、公牛65W PD快充插座、麦多多2C1A 65W氮化镓充电器、鸿达顺65W 氮化镓充电器、OPPO 50W饼干氮化镓快充、ROCK 65W氮化镓充电器等多款快充产品采用,产品性能获得客户一致认可。
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靠近底部小板的滤波电容外套绝缘套管绝缘。
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高压滤波电容来自凯泽鑫,规格为27μF400V,两颗滤波电容总容量为54μF。
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差模电感采用热缩管包裹绝缘。
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充电器内置智融科技SW1121合封氮化镓芯片,这是一颗集成650V耐压,480mΩ导阻氮化镓开关管的高频准谐振反激变换器,芯片内部集成了700V高压启动电路,线电压掉电检测和X电容放电功能。
SW1121运行在带谷底锁定的谷底开启模式,降低开关损耗,并集成频率抖动功能优化EMI性能。芯片支持突发模式,当负载降低时自动进入突发模式优化轻载效率,空载待机功耗低于50mW,满足六级能耗要求。
SW1121支持8-90V超宽范围供电,支持最高300KHz开关频率,采用散热增强的QFN5*6mm封装,可通过过孔导热来降低芯片温升,优化走线,简化散热设计。芯片内置多重完善的保护功能,实现全面的保护设计。
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智融科技 SW1121 资料信息。
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为氮化镓合封芯片供电的滤波电容规格为10μF100V。
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变压器磁芯缠绕铜箔屏蔽,并缠绕高温胶带绝缘。
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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。
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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。
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友顺UPC1009光耦用于输出电压反馈调节。
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同步整流芯片来自智融科技,型号SW1655,是一颗高频高性能同步整流芯片,用于替换肖特基二极管,提升充电器系统效率,降低散热需求。芯片内置100V耐压,10mΩ导阻同步整流管,支持CCM/QR/DCM工作模式,支持600kHz开关频率,芯片具备自供电功能,无需辅助绕组供电。
SW1655内部集成智能导通检测功能,能够有效防止DCM模式振铃导致误导通,芯片具备超低关断传输延迟时间和强下拉电流能力,可以显著降低整流管的电压应力,并集成无源下拉功能,防止开机过程中出现误导通情况。
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智融科技 SW1655 资料信息。
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滤波电容外套绝缘套管。
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滤波电容来自APAQ钰邦,规格为560μF25V。
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协议芯片来自智融科技,型号SW2325,这是一款高集成度的Type-C口/Type-A口快充协议控制器,内嵌ARM Cortex-M0 内核,最高工作频率为 40MHz,内置 64KB eFlash 、4KB SRAM,并支持 I2C 和 UART 通用外设接口。芯片内置多种安全保护功能,配合 ACDC 或 DCDC 以及少量的外围元器件,即可组成完整的高性能的 Type-C 口/Type-A 口快速充电解决方案。
SW2325 集成了 Type-C 接口逻辑,USB PD PHY,SCP PHY 以及 QC/PE/SFCP/TFCP 等快充协议的检测电路,并集成光耦反馈和 FB 反馈驱动电路、 NMOS 和 PMOS 驱动电路以及CV/CC 控制环路。
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智融科技 SW2325 资料信息。
不仅是移动电源,SW2325还可应用在氮化镓充电器上,SW1106+SW2325,智融一站式65W氮化镓快充方案评测,目前已被魅族PANDAER 67W 2C1A氮化镓变速箱潮充等产品采用。
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VBUS开关管来自Semione芯电元,型号PE8335MA,NMOS,耐压30V,导阻6mΩ,采用PDFN3.3*3.3-8L封装。
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5mΩ取样电阻用于检测输出电流。
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USB-C母座采用过孔焊接固定,蓝色胶芯不露铜。
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全部拆解一览,来张全家福。
拆解总结
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最后附上沃尔玛onn. 30W氮化镓充电器的核心器件清单,方便大家查阅。
沃尔玛onn.充电器采用白色方块机身设计,配有折叠美规插脚,方便日常携带收纳。充电器输出端设有单USB-C接口,支持30W快充输出。实测充电器具备PD和PPS快充输出,支持20V电压档位,满足笔记本电脑和手机快充使用。
通过拆解了解到,这款充电器内部采用两片PCB焊接组成,充分利用空间。充电器内部电源方案来自智融科技,采用SW1121氮化镓合封芯片搭配SW1655同步整流芯片,并使用SW2325协议芯片。
充电器内部高压滤波电容来自凯泽鑫,固态滤波电容来自钰邦,元件之间打胶填充加固,整体用料与做工扎实。智融科技现已实现全功率段氮化镓快充芯片量产,满足20-140W产品应用。氮化镓合封快充方案打入跨国零售巨头沃尔玛,品质和供货均有保障。