随着苹果超大杯手机的发布,主流的快充功率不断提升,由曾经的18W提升到20W,iPhone13的推出,将主流的快充功率推高到27W,充电器升级到30W也是势在必行。同时30W的快充还可以为安卓手机提供PPS快充,对于多机党就更加友好了。

 

知名厂商紫米新推出了一款30W功率的氮化镓充电器,外形圆润,配合折叠插脚,收纳方便,手感也很好。下面充电头网就对这款氮化镓充电器进行拆解,看看内部的用料如何。

 

紫米30W氮化镓充电器开箱

 

 

包装盒正面印有ZMI品牌、充电器外观图、名称以及GaN标识。

 

 

背面印有充电器参数信息。

 

 

包装内含充电器和使用说明书。

 

 

充电器外壳灰白撞色设计,表面磨砂抗指纹,整体十分的小巧。

 

 

充电器配备可折叠国标插脚,进一步提升产品便携性同时携带不会刮伤包里其它设备。

 

 

输入端外壳上印有充电器参数

型号:HA719

输入:100-240V~50/60HZ 0.8A

输出:5V3A、9V3A、11V2.75A、12V2.5A、15V2A、20V1.5A

制造商:南京酷科电子科技有限公司

监制:江苏紫米电子技术有限公司

充电器已经通过了CCC认证。

 

 

顶面配有单USB-C接口,靠一侧布局,白色胶芯。

 

 

测得充电器机身高度为37.99mm。

 

 

宽度为30.92mm。

 

 

厚度为31.02mm。

 

 

和苹果30W充电器对比,体积优势明显。

 

 

充电器拿在手上的大小直观感受。

 

 

净重约为48g。

 

 

使用ChargerLAB POWER-Z KT002测得C口支持QC2.0/3.0、AFC、FCP、PD3.0、PPS快充协议。

 

 

此外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,以及5-11V2.75A和5-20V1.5A两组PPS电压档位。

 

紫米30W氮化镓充电器拆解

 

对紫米这款30W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。

 

 

从充电器输出端外壳开始拆解,首先撬下灰色外壳,露出内部PCBA模块。

 

 

抽出内部PCBA模块,由两块PCB堆叠焊接,充分利用内部空间减小体积。

 

 

充电器内部折叠插脚采用黑色塑料盖配合螺丝固定。

 

 

测得PCBA长度约为25mm。

 

 

宽度约为25.9mm。

 

 

高度约为25.5mm。

 

 

模块输入输出小板一览,输入侧焊接整流桥,小板上焊接贴片Y电容和反馈光耦,输出侧焊接USB-C母座和同步整流管等元件。

 

 

另一块小板为初级部分,焊接一颗氮化镓合封芯片和滤波电容以及变压器。

 

 

变压器和初级电容使用塑料绝缘支架与次级电路隔离绝缘。

 

 

输出滤波固态电容也放置在支架中,简化绝缘设计。

 

 

USB-C母座上方为塑料绝缘支架。

 

 

焊接将小板与变压器拆分开,进行详细拆解。

 

 

输入端小板特写,保险丝两侧焊盘加锡用于连接交流输入,交流电经过保险丝送入整流桥,由右侧焊盘输出至初级部分小板。

 

 

输入端延时贴片保险丝规格为2A 250V,用于输入过流保护。

 

 

整流桥来自扬杰,型号RABS210,2A 1000V,将交流电整流成为脉动直流电后通过右侧的焊盘,输出到初级小板上的滤波电容进行滤波,为初级电路供电。

 

 

小板上焊接两颗滤波电容,差模滤波电感和一颗为主控芯片供电的小电容,其中一颗较小的电解电容缠绕胶带绝缘,变压器已被拆掉。

 

 

两颗高压滤波电容均来自AiSHi艾华,RK系列充电器专用小型化电容,105℃耐热,规格为400V 22μF。

 

 

差模滤波电感,工字磁芯,外套热缩管包裹绝缘。

 

 

另一颗滤波电容规格为400V 33μF,合计55μF容量。

 

 

开关电源主控芯片采用南芯半导体的SC3056。南芯SC3056是一颗高频准谐振反激转换器,具有高能效和高可靠性,源自南芯半导体的SC305x系列。SC3056内部集成650V耐压的开关管,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。同时集成软启动电路,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。

 

 

用于SC3056分段式供电的供电电感。

 

 

为南芯SC3056供电滤波的电解电容,来自AiSHi,规格为50V 10μF。

 

 

变压器特写,输出采用多层绝缘线,输出线固定在绝缘外壳中,方便装配。

 

 

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TMY1471K。

 

 

充电头网了解到,特锐祥贴片Y电容除了被贝尔金、安克、QCY、声丽、麦多多、OPPO、联想、努比亚、倍思、海陆通、第一卫等品牌的数十款快充产品使用,此外还被伊戈尔40W LED驱动电源、长虹42英寸智能网络电视42P3F内置电源、卓飞航45W氮化镓超快墙充等产品使用,性能获得客户一致认可。

 

 

用于反馈调节输出电压的CT1018光耦,由协议芯片通过改变光耦内部发光二极管的发光强度,控制内部光电二极管的导通程度,由初级主控芯片检测变化,从而实现输出电压反馈。

 

 

同步整流管来自真茂佳,型号ZMS100N10N,NMOS,耐压100V,导阻10mΩ,采用DFN5*6封装

 

 

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,该芯片已经被绿联65W智充魔盒2C2A氮化镓快充插座、TEGIC迷你30W氮化镓快充、绿联迷你30W氮化镓快充、征拓65W 2C1A氮化镓充电器、威源新能30W 1A1C氮化镓快充、意象65W氮化镓充电器、努比亚30W氮化镓快充等产品采用。

 

 

输出滤波固态电容来自Polycap柏瑞凯,VA系列105℃耐热,规格为330μF 25V。

 

 

USB PD快充协议芯片采用英飞凌 CYPD3174,该芯片支持PD3.0包括PPS协议,支持QC4.0,苹果2.4A等其他快充协议;内置多重全面的保护功能,内置32位M0处理器,集成振荡器且无需外部时钟。芯片右下角NTC1为热敏电阻,在USB-C接口处,用于检测充电器内部温度,进行过热保护。

 

 

VBUS开关管来自东芝,型号为TPCC8104,PMOS管,耐压30V,导阻6.8mΩ。

 

 

USB-C母座特写,白色胶芯,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

 

紫米30W充电器与前不久推出的35W双口充电器采用相同的设计语言,折叠插脚小巧便携。充电器支持5V3A、9V3A、12V2.5A、15V2A、20V1.5A五组输出,以及5-11V2.75A和5-20V1.5A两组PPS电压档位,对苹果和安卓手机支持都非常好,并且还支持笔记本电脑充电。

 

充电头网通过拆解了解到,紫米30W充电器采用两块PCB组合焊接,L型结构内部布置变压器和滤波电容,最大化利用内部空间减小充电器体积。初级与次级滤波电容采用定制绝缘支架隔离,简化生产工序。

 

充电器内部使用知名厂商南芯半导体的SC3056+SC3503氮化镓快充电源方案,此前紫米35W双口充电器也选用了这款电源方案。充电器内部采用AiSHi艾华电解电容滤波,使用英飞凌协议芯片,外置热敏电阻进行温度检测,整体做工用料扎实可靠。