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非卖品快充拆解:国产芯片完全搞定

2022/10/17
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阅读需 6 分钟
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随着第三代半导体在市场应用中逐渐普及,氮化镓+碳化硅的快充大家见得多了,基本上每个厂商宣传自家的快充都要提一嘴氮化镓,快充如果没有氮化镓陪衬似乎上不了台面,是吗?

本文可能会有一些不同的看法,本期硬核拆评拆解一款非卖品的65W快充头,具体内部的硬件方案不得而知,甚至到底有没有使用氮化镓器件也不清楚。打开包装后发现快充头有一个USB-C口以及一个USB-A口,从规格来看,USB-A口支持5V/3A、9V/2A、12/1.5A;USB-C口支持5V/3A、9V/3A、12V/3A、15V/3A、20V/3.25A。也没有其它额外的信息,所以只好拆开一探究竟吧。

拆解

快充头外壳采用ABS+PC材质,因为使用超声波熔接的缘故,不得已暴力拆解了。

先确定下细节,首先这个充电头确实不是氮化镓充电器,其实从外观也能看出,在同等功率输出下,这个快充头结构要比市面上一般的氮化镓充电器大,当然相应的功率密度就小了。不过结构大也有好处,从电源模块覆盖的纯铜散热片以及大块散热硅脂垫也可以看出这个充电器的散热性能会不错。

其次整个电源模块的电路拓扑结构比较清晰,根据光耦布局可以推测一次侧电路以及二次侧电路,其中二次侧电路又包含了一个小板降压输出结构,通过USB协议芯片实现1个USB-A口和一个USB-C口的输出。

从220V交流输入端开始,PCB正面的器件包含了瑞迈的插件保险丝,天泰的安规电容器共模电感,迪一电子的整流桥(型号为KBP410),高压滤波铝电解电容变压器,两颗Y电容,用于输出抗干扰

然后主要的芯片都布局在PCB板背面,从电路结构来看,可以推测出下图中开关电源初级侧的PWM控制器的位置,但不知道具体是谁家的产品,上面的丝印为AJAX,如果有知道的小伙伴欢迎留言告诉我,多谢。

初级侧的MOS管为维安的高压MOS管(WMZ26N65C4),国产芯片华为的100W超级快充中也有使用这颗芯片,旁边则是东芝的超快速恢复二极管(RS2MF)。

奥伦德的光耦(OR-1009),作为一次侧以及二次侧电路的一个临界分点,用于反馈调节输出。

二次侧电路采用茂睿芯同步整理控制器(MK91808),而与之组合的是捷捷微电的三象限双向晶闸管(JST59N01)。

最后还有一个1USB-A口以及1USB-C口输出的降压小板,小板的背面有一颗硅动力微电子宽输入同步降压DC/DC转换器(SP1231F)。而在实际的USB-A口和USB-C口输出位置应该有相应的USB协议芯片,但实际电路比较意外,一颗芯片被抹去丝印,一颗芯片丝印为21A3,具体没查到是哪家的产品。唯一可知的是在C口旁边配合USB协议芯片的VBUS开关采用的是至为芯MOSFET(AGM30P08AP)。

电源模块上涉及到的相关器件参考下表:

厂商 型号 说明
奥伦德 OR-1009 光耦-光电晶体管输出
维安 WMZ26N65C4 高压MOS管
捷捷微电 JST59N01 三象限双向晶闸管芯片
瑞迈 T3.15A/250V CQ MST 插件保险丝
茂睿芯 MK91808 同步整流控制器
天泰 275VAC224 0.22UF 安规容器
迪一电子 KBP410 整流桥
硅动力微电子 SP1231F 宽输入同步降压DC/DC转换器
东芝 RS2MF 超薄快恢复二极管
未知 丝印AJAX 开关电源初级控制器
至为芯 AGM30P08AP PD快充协议VbusMOS MOSFET
未知 丝印21A3 1iH USB协议芯片?

小结

看完这个65W快充的整个结构跟硬件,虽然说它没有带有氮化镓芯片,实际的体积要比同等功率输出下的氮化镓快充头大,但生活中的使用其实没什么影响。但相比氮化镓充电器而言,这个产品的价格肯定更具有性价比;另一方面,目前一些入门级的33W,65W的快充方案,基本上全靠国产芯片就能搞定,非常不错,希望国产芯片再接再厉。如果你在使用快充过程中有什么心得体会,或者有什么使用体验不错的快充产品想要分享,也欢迎在留言区讨论。

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