前言
iPhone 13系列新机的推出让市场对30W快充充电器的需求急剧增加,为此华科生推出了一款30W迷你软萌性快充充电器,配备1A1C万金油接口,可适配机型广泛,不仅能支持iPhone 13系列手机快充需求,还能给平板等设备充电,也能同时满足两台设备应急充电。下面充电头网就对这款充电器进行拆解,看看用料做工如何。
华科生30W氮化镓充电器外观
充电器采用可爱的粉色配色,外壳磨砂抗指纹,边角过渡圆润。
充电器配备可折叠国标插脚,搭配小巧机身携带更加方便。
输入端外壳印有充电器参数
型号:HPA-19N200150CU01
输入:100-240V~50/60HZ 0.8A
输出:
USB-C:5V3A、9V3A、12V2.5A、15V2A、20V1.5A(30W Max)
USB-A1:5V3A、9V2A、12V1.5A(18W Max)
A+C:5V3A(15W Max)
制造商:深圳华科生数字科技有限公司
充电器通过了CCC认证。
输出端配备1A1C双输出接口,均为黑色胶芯,A口旁印有30W功率字样。
测得充电器机身高度为37.8mm。
宽度为30.37mm。
厚度为40.83mm。
和苹果30W充电器对比,体积优势明显。
拿在手上的大小直观感受。
净重约为48g。
使用ChargerLAB POWER-Z KT002测得USB-A口支持Apple2.4A、Samsung 5V2A、DCP协议,以及QC2.0/3.0、AFC、FCP、SCP快充协议。
测得USB-C口支持Apple2.4A、Samsung 5V2A、DCP协议,以及QC2.0/3.0、AFC、FCP、SCP、PD3.0、PPS快充协议。
PDO报文显示C口还具备5V3A、9V3A、12V2.5A、15V2A、20V1.5A五组固定电压档位。
华科生30W氮化镓充电器拆解
对华科生这款65W氮化镓充电器有了基本了解后,下面继续对其进行拆解,看看用料做工如何。
首先沿外壳接缝拆开充电器外壳,PCBA模块上焊接弹片用于交流取电。
从外壳中取出充电器PCBA模块,采用多块小板焊接组合而成,提高空间利用率。并且在PCB底部还粘贴了一块导热垫,为发热器件散热,初次级器件之间插入一片麦拉片用于绝缘。
输入端小板上焊接保险丝和整流桥,输出USB-C母座也焊接在垂直小板上。
输入端小板另一面焊接共模电感,变压器焊接在独立的垂直小板上,并缠绕胶带绝缘。
使用游标卡尺测得PCBA模块长度约为34.41mm。
宽度约为34.65mm。
厚度约为22.52mm。
PCBA模块正面一览,共焊接三块小板,分别用于输入整流,焊接变压器和输出USB-C母座。变压器采用黄色绝缘胶带严密缠绕。USB-C母座也焊接在独立的小板上,方便使用。
PCBA模块背面焊接一颗氮化镓合封芯片,反馈光耦,同步整流管和一颗VBUS开关管,初次级之间开槽插入麦拉片加强绝缘,确保安全。
通过对充电器PCBA的观察发现,华科生30W 1A1C氮化镓充电器采用反激宽电压输出,输出电压通过协议芯片调节,单口输出时,双口均支持快充,双口同时输出时,输出降为5V,下面我们就从输入端开始了解整个充电器的设计和用料。
充电器输入端焊接一块小板,与主板上面各焊接一片弹片,用于连接折叠插脚供电。
充电器输入端小板上焊接保险丝和整流桥。
另一面焊接用于供电的弹片和共模电感。
输入端贴片保险丝规格为2A 250V。
输入端整流桥来自深圳市沃尔德实业有限公司,型号为WRMSB30M,规格3A1000V。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。
沃尔德WRMSB30M规格资料。
充电头网拆解了解到,采用沃尔德WRMSB30M的还有即刻65W 2C1A氮化镓快充充电器、摩米士65W 2C1A氮化镓快充充电器、麦多多30W 1A1C快充充电器等产品。
第一颗滤波电容来自永铭,规格为18μF 400V。
差模电感采用工字磁芯绕制,外套热缩管包裹。
第二颗滤波电容来自绿宝石,规格为400V 27μF,共计45μF容量。
开关电源主控芯片采用南芯半导体的SC3056,这是一颗氮化镓合封芯片,内置氮化镓功率器件和控制器。采用高频准谐振反激控制,具有全负载范围高能效和高可靠性,源自南芯半导体的SC305x GaN Combo系列。SC3056内部集成650V耐压的氮化镓开关管,可轻松驱驾30W~40W输出功率范围。
SC3056工作在QR和DCM模式下,谷底开通以提高效率;提供自适应的频率折返用于实现全负载范围内的高效率;无负载时,芯片以突发模式运行,降低待机功耗。转换器内置高压启动电路,可实现超低的待机功耗和超快的启动速度。
SC3056内部集成软启动电路,以及用于超宽输出范围的分段式供电电路。在突发和故障模式下具有超低的工作电流,满足待机能效要求。最高工作频率为175KHz,大幅降低磁性器件的体积和成本。全功率范围具备抖频功能,用以改善EMI性能。
芯片内置过热保护,供电过压保护、供电欠压闭锁、逐周期电流限制、两级过流保护、输出过电压保护、输出短路保护和过载保护,提供完善全面的保护功能。
据充电头网了解,南芯半导体的快充方案广泛应用在充电器、无线充、车充、充电宝、储能电源等各个方面,并被立讯精密65W 1A1C氮化镓快充、华为66W超级快充车充、华为50W超级快充无线车充、紫米20号200W PD快充移动电源、小米20000mAh移动电源50W超级闪充版、三星10000mAh 25W PD快充移动电源、公牛600W户外移动电源、安克PowerHouse II 400户外电源等数十款产品采用,品质获得客户高度认可。
南芯SC3056外置的升压电感,用于分段式供电,获得更宽的输出电压范围。
变压器采用ATQ18磁芯,次级采用多层绝缘线,使用胶带严密包裹。
变压器焊接小板连接到主板,小板上焊接RCD吸收电路。
贴片Y电容来自鞍山奇发。
OR-3H7光耦,用于初级次级通信,反馈输出电压。
同步整流控制器采用南芯半导体SC3503,这是一颗自适应开通检测和快速关断同步整流控制器,无需辅助线圈供电,输出电压最低可低至0V,专利的自适应开通检测电路避免同步整流管误开通,兼容多种MOS,具有超低的静态电流,支持多种工作模式,支持高侧和低侧同步整流,外围元件非常精简。采用SOT23封装,适用于宽范围反激适配器应用。
南芯SC3503资料信息。
充电头网拆解了解到,该芯片已经被威源新能30W 1A1C氮化镓快充、古石科技迷你30W氮化镓快充、科讯迷你33W氮化镓快充、意象65W氮化镓充电器、努比亚30W氮化镓快充、华科生65W 2C1A氮化镓快充充电器采用。
同步整流管采用砹德曼AD100N60D5,NMOS,耐压100V,导阻10.3mΩ,PPAK5*6封装。
输出滤波电容来自永铭,NPX系列固态电容,规格为680μF 25V。
充电器次级的协议芯片焊接在USB-C母座的小板上。
小板正面焊接USB-C母座和一颗电流取样电阻。
小板背面焊接协议芯片和一颗电流取样电阻。
协议芯片采用云矽半导体XPD938,这款芯片已经通过了USB PD3.0认证,TID:5594。支持QC2.0/3.0/3.0+、AFC、FCP、SCP、HVSCP、PD2.0/3.0和PPS等快充协议,内部集成 10mΩ VBUS 通路功率开关管,并且集成10mΩ电流检测电阻,支持完善的保护功能,节省外围元件数量,简化电路,降低成本。支持TSSOP-20和QNF4*4-20封装,这款充电器采用QFN4*4-20封装。
云矽半导体XPD938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。
用于USB-A口的VBUS开关管来自冠禹,型号KS3308MA,是一颗耐压30V的PMOS,导阻7mΩ,采用PDFN3333封装。
USB-C母座特写,采用黑色胶芯,过孔焊接固定。
USB-A母座采用黑色胶芯,过孔焊接固定。
全部拆解完毕,来张全家福。
充电头网拆解总结
华科生30W 1A1C氮化镓快充采用浅粉色外壳,配合圆润的外壳设计,颜值方便确实下了功夫。充电器采用折叠插脚,收纳方便。其中USB-C口支持20V输出,可以同时满足手机和笔记本电脑的充电需求,十分实用。
充电头网通过拆解了解到,华科生这款30W氮化镓充电器采用南芯推出的合封氮化镓电源方案,内置南芯SC3056合封氮化镓芯片和SC3503同步整流控制器,搭配云矽半导体XPD938高集成协议芯片,实现高集成小体积的快充电源设计。
充电器内部采用导热垫为变压器以及合封氮化镓芯片散热,将内部发热传导至外壳散发。内部初级滤波电容来自绿宝石和永铭,输出固态电容来自永铭。同时采用多块PCB组合焊接,提高内部空间利用率,设计十分紧凑。
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