耳機(jī)大廠QCY入局氮化鎵快充市場(chǎng)，首款65W 1A1C充電器拆解

2021-06-28

近日充電頭網(wǎng)拿到了QCY意象一款65W氮化鎵充電器，配備1A1C接口，分別支持最大18W和65W快充，還支持18W+45W雙口同時(shí)快充，可以滿足手機(jī)和筆電同時(shí)快速充電需求。小編了解到，這款充電器采用了全套國(guó)產(chǎn)氮化鎵快充方案，同時(shí)功率密度做到了0.8W/cm3，達(dá)到了多口65W氮化鎵快充主流水準(zhǔn)。

下面我們就對(duì)這款氮化鎵充電器進(jìn)行詳細(xì)拆解，看看到底用的哪家方案。

一、意象65W氮化鎵充電器外觀

包裝盒正面印有品牌、充電器外觀和特性標(biāo)識(shí)等。

背面印有充電器參數(shù)和認(rèn)證信息。

包裝內(nèi)含充電器和使用說(shuō)明書(shū)。

充電器采用方塊造型設(shè)計(jì)，機(jī)身表面全部啞光處理，正背面設(shè)有小圓凹面方便用戶插拔使用。

機(jī)身上印有充電器參數(shù)信息

型號(hào)：PB21GN201GBA

輸入：100-240V~50/60HZ 1.8A

單口輸出：

USB-C1：5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A

USB-A：5V3A、9V2A、12V1.5A

雙口輸出：45W+18W（USB-C：5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V2.25A；

USB-A：5V3A、9V2A、12V1.5A）

最大輸出功率：65W Max

制造商：東莞市和樂(lè)電子有限公司

充電器已經(jīng)通過(guò)了CCC認(rèn)證

輸入端配備可折疊國(guó)標(biāo)插腳，攜帶方便且不會(huì)刮傷包里其它設(shè)備。

輸出頂面配有1A1C萬(wàn)金油接口，分別為紅色和黑色膠芯。

測(cè)得機(jī)身高度為52.11mm。

寬度為51.97mm。

厚度為29.95mm。通過(guò)三維可以算得充電器體積約為81.1cm3，功率密度約為0.8W/cm3。

和蘋(píng)果61W充電器直觀對(duì)比，體積優(yōu)勢(shì)明顯。

拿在手上的直觀感受。

凈重約為103g。

使用ChargerLAB POWER-Z KT002測(cè)得USB-C口支持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(gè)快充協(xié)議。

此外PDO報(bào)文顯示C口還具備5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A五組固定電壓檔位，以及3.3-21V3.25A PPS電壓檔位。

另外測(cè)得USB-A口支持Apple 2.4A、Samsung 5V2A、DCP協(xié)議，以及QC2.0/3.0和AFC快充協(xié)議。

二、意象65W氮化鎵充電器拆解

拆開(kāi)外殼取出充電器，輸入端采用金屬?gòu)椘佑|通電，模塊正面覆蓋純銅散熱片。

測(cè)得模塊長(zhǎng)度為47.08mm。

寬度為46.86mm。

厚度為24.74mm。

主板背面配備標(biāo)準(zhǔn)的導(dǎo)熱墊、隔離板和黃銅散熱片。

散熱片和主板錫焊固定。

模塊頂部、側(cè)面以及背面均貼有導(dǎo)熱墊，幫助整流橋、高低壓MOS管以及變壓器等導(dǎo)熱，高壓側(cè)元件有絕緣板。

PCB板正面一覽，電容、變壓器等打膠加固，輸入輸出端均設(shè)有小板。

PCB板背面一覽，初級(jí)次級(jí)分界明顯，還能看到開(kāi)關(guān)電源的核心器件。

通過(guò)觀察發(fā)現(xiàn)，意象65W 1A1C氮化鎵充電器采用反激開(kāi)關(guān)電源寬范圍輸出，USB-A口由升降壓轉(zhuǎn)換電壓輸出，兩個(gè)接口由獨(dú)立的協(xié)議芯片控制。下面從輸入端開(kāi)始深入了解整個(gè)電路設(shè)計(jì)情況。

輸入端一覽，主板上有保險(xiǎn)絲、壓敏電阻、共模電感、濾波電感以及三顆高壓濾波電解電容。

輸入端小板拆下，正面有安規(guī)X電容、第二顆共模電感以及兩顆高壓濾波電解電容。

背面設(shè)有兩顆整流橋。

延時(shí)保險(xiǎn)絲規(guī)格為3.15A 250V。

05D511K壓敏電阻特寫(xiě)。

共模電感特寫(xiě)，雙線繞制。

另一顆共模電感特寫(xiě)，兩級(jí)設(shè)計(jì)，用于濾除EMI干擾。

安規(guī)X電容特寫(xiě)。

WRMSB30M整流橋來(lái)自沃爾德，采用兩顆以均攤發(fā)熱。

小板上的兩顆高壓濾波電解電容均來(lái)自益陽(yáng)萬(wàn)京源，且規(guī)格相同，都是400V 22μF。

主板上的三顆高壓濾波電解電容也是來(lái)自萬(wàn)京源，其中兩顆規(guī)格為400V 22μF，一顆規(guī)格為400V 33μF。

濾波電感特寫(xiě)。

輸出端一覽，左側(cè)是變壓器和兩顆固態(tài)電容，右側(cè)兩個(gè)USB母座均焊接在小板上。

開(kāi)關(guān)電源主控芯片采用南芯SC3021C，滿足各類(lèi)高頻QR快充需求。SC3021C專(zhuān)有GaN直驅(qū)設(shè)計(jì)，省去外置驅(qū)動(dòng)器或者分立驅(qū)動(dòng)器件。集成分段式供電模式，單繞組供電，無(wú)需復(fù)雜的供電電路。內(nèi)置高壓?jiǎn)?dòng)及交流輸入Brown In/Out功能，集成了X-cap放電功能。SC3021C最高支持170KHz工作頻率，適用于繞線式變壓器。

南芯SC3021C資料信息。

高壓開(kāi)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(hù)，支持開(kāi)爾文源極。最高工作溫度150℃。

INN650D02 “InnoGaN”開(kāi)關(guān)管高頻特性好，且導(dǎo)通電阻小，適合高頻高效的開(kāi)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(kāi)關(guān)電源應(yīng)用。

值得一提的是，INN650D02 “InnoGaN”開(kāi)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(jìn)制程氮化鎵功率器件，這項(xiàng)技術(shù)的大規(guī)模商用將推動(dòng)氮化鎵快充的快速普及。

英諾賽科 INN650D02 詳細(xì)資料。

充電頭網(wǎng)拆解了解到，該氮化鎵開(kāi)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(jī)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(chǎng)認(rèn)可。

變壓器特寫(xiě)。

OR-1008光耦，用于初級(jí)次級(jí)通信，反饋調(diào)節(jié)輸出電壓。

貼片Y電容來(lái)自四川特銳祥科技股份有限公司，具有體積小、重量輕等特色，非常適合應(yīng)用于氮化鎵快充這類(lèi)高密度電源產(chǎn)品中。

特銳祥專(zhuān)注于被動(dòng)元器件的研發(fā)、生產(chǎn)及銷(xiāo)售，注冊(cè)資本1億元。旗下有自主電容品牌兩類(lèi)：SMD TRX及DIP TY電容器，TRX將致力于陶瓷材料的研究，以拓展更多品類(lèi)的應(yīng)用，為客戶提供更多的解決方案。

充電頭網(wǎng)了解到，特銳祥貼片Y電容除了被麥多多100W氮化鎵、OPPO 65W超級(jí)閃充氮化鎵充電器、聯(lián)想90W氮化鎵快充、努比亞65W氮化鎵充電器、倍思120W氮化鎵+碳化硅PD快充充電器等數(shù)十款大功率充電器使用外，也可應(yīng)用于海陸通、第一衛(wèi)、貝爾金等品牌20W迷你快充上，性能獲得客戶一致認(rèn)可。

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(kāi)通檢測(cè)和快速關(guān)斷同步整流控制器，無(wú)需輔助線圈供電，輸出電壓最低可低至0V，專(zhuān)利的自適應(yīng)開(kāi)通檢測(cè)電路避免同步整流管誤開(kāi)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(jiǎn)。采用SOT23封裝，適用于寬輸出范圍反激適配器應(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。

同步整流管特寫(xiě)，絲印CWR10041AE。

兩顆輸出濾波固態(tài)電容也是來(lái)自萬(wàn)京源，規(guī)格均為25V 56μF。

C口母座所在小板正面設(shè)有協(xié)議芯片以及輸出VBUS開(kāi)關(guān)管。

背面沒(méi)有元器件。

C口協(xié)議芯片采用珠海智融SW2303，通過(guò)高通QC5認(rèn)證，是業(yè)內(nèi)第一顆非MCU架構(gòu)的QC5認(rèn)證協(xié)議芯片。這是一款高集成度USB Type-C/Type-A接口快充協(xié)議芯片，支持PD、QC、FCP、高低壓SCP、AFC、SFCP以及PE等主流快充協(xié)議；支持光耦反饋和FB反饋兩種工作模式；支持4KV ESD HBM。

SW2303集成了CV/CC控制環(huán)路，Type-C接口邏輯，快充協(xié)議控制器，以及多種安全保護(hù)功能。配合AC-DC或DC-DC以及少量的外圍元器件，即可組成完整的高性能的Type-C/Type-A口快速充電解決方案。

智融SW2303資料信息。

充電頭網(wǎng)拆解了解到，智融SW2303此前還被宜麗客45W PD快充、科訊迷你20W PD快充充電器使用，此外智融其它快充協(xié)議芯片還被還被華碩65Ｗ 2C1A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(dá)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(dòng)電源、快充車(chē)充等領(lǐng)域。

輸出VBUS開(kāi)關(guān)管絲印R03N041AP。

USB母座特寫(xiě)，過(guò)孔焊接。

A口母座所在小板一面設(shè)有升降壓轉(zhuǎn)換器、電感以及協(xié)議芯片。

USB-A接口采用南芯半導(dǎo)體的同步升降壓芯片SC8903進(jìn)行電壓轉(zhuǎn)換。該芯片是一顆內(nèi)部集成四管H橋的高效率同步升降壓轉(zhuǎn)換器，支持最高24V工作電壓，支持動(dòng)態(tài)輸出電壓控制，開(kāi)關(guān)頻率可調(diào)節(jié)，具有可編程的輸入和輸出電流限制，支持多種保護(hù)功能。

南芯SC8903規(guī)格資料。充電頭網(wǎng)了解到，南芯SC8903此前已被mophie 65W 1A1C氮化鎵快充、邦克仕65W 1A1C氮化鎵快充、SlimQ 65W 1A1C氮化鎵快充、傲基65W雙C口氮化鎵充電器、Anker PowerCore Fusion PD超級(jí)充、MOMAX 66W USB PD充電器等產(chǎn)品采用。

同步整流升降壓搭配一顆6R8合金電感進(jìn)行電壓轉(zhuǎn)換。

協(xié)議芯片采用天德鈺FP6601Q，支持高通QC3.0/2.0與華為FCP，通過(guò)監(jiān)控USB D+/D-上的電壓數(shù)據(jù)自動(dòng)調(diào)整供電設(shè)備上的輸出電壓，互相握手識(shí)別后設(shè)備提升充電功率縮短充電時(shí)間。在本身就支持QC3.0，QC2.0和FCP的情況下，還能自動(dòng)識(shí)別APPLE、三星、BC1.2協(xié)議。

天德鈺FP6601Q詳細(xì)規(guī)格資料。

據(jù)充電頭網(wǎng)了解，天德鈺FP6601Q快充協(xié)議芯片此前已被紫米18W QC3.0快充充電器、紫米65W USB PD三口快充充電器、DHL USB PD雙口充電器等產(chǎn)品采用。此外，F(xiàn)P6601Q還可用于車(chē)充、移動(dòng)電源領(lǐng)域，并被數(shù)十款電源配件采用。

另一面設(shè)有輸出濾波固態(tài)電容，也是來(lái)自萬(wàn)京源，規(guī)格為25V 180μF。

USB-A母座特寫(xiě)。

全部拆解完畢，來(lái)張全家福。

充電頭網(wǎng)拆解總結(jié)

QCY意象這款65W氮化鎵充電器在配備折疊插腳以及雙輸出接口的情況下，整體體積也做得比較小，攜帶方便。同時(shí)機(jī)身啞光處理，使用手感很好。接口支持QC、AFC、FCP、SCP、PE2.0、PD3.0、PPS多個(gè)快充協(xié)議，可以很好兼容市面上絕大多數(shù)品牌設(shè)備，滿足其快充需求。

充電頭網(wǎng)通過(guò)拆解了解到，充電器采用南芯半導(dǎo)體SC3021C+SC3503高頻QR氮化鎵快充方案，搭配國(guó)產(chǎn)氮化鎵功率芯片英諾賽科INN650D02。USB-C口采用智融SW2303協(xié)議芯片控制輸出電壓；USB-A口采用南芯SC8903進(jìn)行同步整流升降壓，天德鈺FP6601Q協(xié)議芯片控制輸出電壓。濾波電容全部來(lái)自益陽(yáng)萬(wàn)京源，接口內(nèi)部數(shù)據(jù)腳對(duì)地均有TVS進(jìn)行靜電保護(hù)，充電器大小器件均為國(guó)產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)氮化鎵快充的全國(guó)產(chǎn)化。