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        拆解報告:QCY 65W 2C1A氮化鎵快充充電器

        2021-08-07

        前不久耳機大廠QCY意象推出了一款65W氮化鎵充電器,正式進軍氮化鎵快充市場。8月5號,意象又推出了新款65W氮化鎵快充充電器,讓消費者又多了一個新的選擇。

         

        意象新款65W氮化鎵快充充電器相比第一款,整體外觀設計基本相同,配備2C1A三個接口,兩個C口都支持65W大功率快充,性能相同,支持功率盲插使用方便。此外還支持45W+20W充電策略,可滿足MacBook和iPhone 12同時快充。

         

        USB-A口支持最大60W大功率快充,還支持華為22.5W超級快充,可滿足華為手機日??斐湫枨?。三個接口支持市面上多個主流快充協議,性能強悍實用。下面我們就對這款氮化鎵充電器進行詳細拆解,看看用料做工如何。

         

        一、意象65W氮化鎵充電器外觀

         

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        充電器采用方塊造型設計,PC阻燃材質白色外殼,機身表面全部啞光處理,正背面設有小圓凹面方便用戶插拔使用。

         

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        機身上印有充電器參數信息

        型號:PB21GN301GBA

        輸入:100-240V~50/60HZ 1.8A

        單口輸出:

        USB-C1/C2:5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A、3.3-20V3A

        USB-A:4.5V3A、5V3A、9V3A、12V3A、20V3A

        雙口輸出:

        C1+C2:45W+20W

        C1+A:45W+18W

        C2+A:5V2A+5V2A

        三口輸出:

        C1+C2+A:45W+5V2A+5V2A

        最大輸出功率:65W

        制造商:東莞市和樂電子有限公司

        充電器已經通過了CCC認證

         

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        輸入端配備可折疊國標插腳,攜帶方便且不會刮傷包里其它設備。

         

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        輸出頂面配有2C1A三個USB接口,分別為紅色和黑色膠芯。此外外殼上印有QCY品牌logo。

         

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        測得充電器機身高度為60.41mm。

         

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        寬度為61.81mm。

         

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        厚度為31.75mm。

         

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        和蘋果61W充電器直觀對比,體積優勢明顯。

         

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        拿在手上的直觀感受。

         

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        凈重約為140g。

         

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        使用ChargerLAB POWER-Z KT002測得USB-C1口支持Apple 2.4A、Samsung 5V2A、DCP協議,以及QC2.0/3.0、AFC、FCP、SCP、PE2.0、PD3.0、PPS多個快充協議。

         

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        此外PDO報文顯示C1口還具備5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A五組固定電壓檔位,以及3.3-21V3A PPS電壓檔位。

         

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        另外使用KT002測得USB-C2口輸出協議和C1口的一樣。

         

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        PDO報文也完全相同,兩個C口單口輸出性能完全一樣,支持功率盲插,日常使用很方便。

         

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        最后測得USB-A口也支持QC、AFC、FCP、SCP、PE2.0多個主流快充協議。

         

        二、意象65W氮化鎵充電器拆解

         

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        將輸出端外殼拆開,采用超聲波焊接封裝。

         

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        充電器輸入端是接觸式通電設計,可以直接將PCBA模塊抽出。

         

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        測得模塊長度為54.8mm。

         

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        寬度為55.94mm。

         

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        厚度為25.41mm。

         

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        PCBA模塊正面覆蓋導熱墊、絕緣隔離板和黃銅散熱片。

         

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        主板背面也是相同的三層散熱絕緣設計,不過背面散熱板改為純銅材質,錫焊固定。

         

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        去掉散熱片和導熱墊,初次級間設有隔離板。

         

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        主板背面,設有整流橋、開關電源核心器件、MCU等,整體外圍電路非常簡潔,初次級間鏤空以穿過絕緣隔離板。

         

        通過觀察發現,QCY意象這款65W 2C1A氮化鎵充電器采用高頻QR開關電源定壓輸出,兩路DC-DC二次降壓電路三口輸出架構,輸出功率智能分配。下面從輸入端開始深入了解整個電路設計情況。

         

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        輸入端一覽,保險絲、電容、電感等器件全部打膠加固。

         

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        延時保險絲規格為3.15A 250V。

         

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        05D511K壓敏電阻特寫。

         

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        安規X電容特寫。

         

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        共模電感雙線繞制,用于濾除EMI干擾。

         

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        WRMSB30M整流橋來自沃爾德,采用兩顆以均攤發熱。

         

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        濾波電感特寫。

         

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        充電器初級側一共設有五顆高壓濾波電解電容,均來自萬京源,其中四顆規格為400V 22μF,一顆規格為400V 33μF。

         

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        開關電源主控芯片采用南芯SC3021C,滿足各類高頻QR快充需求。SC3021C專有GaN直驅設計,省去外置驅動器或者分立驅動器件。集成分段式供電模式,單繞組供電,無需復雜的供電電路。內置高壓啟動及交流輸入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。

         

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        南芯SC3021C資料信息。

         

        充電頭網拆解了解到,南芯SC3021x還被意象65W氮化鎵充電器、努比亞30W氮化鎵快充、古石科技迷你30W氮化鎵快充、創富源迷你33W 1A1C氮化鎵快充、、睿元實業33W 1A1C氮化鎵快充、REMAX 30W氮化鎵快充數十款產品采用,品質獲得客戶高度認可。

         

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        高壓開關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,導阻低至0.2Ω,符合JEDEC標準的工業應用要求,支持ESD保護,支持開爾文源極。最高工作溫度150℃。

         

        INN650D02 “InnoGaN”開關管高頻特性好,且導通電阻小,適合高頻高效的開關電源應用,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關電源應用。

         

        值得一提的是,INN650D02 “InnoGaN”開關管基于業界領先的8英寸生產加工工藝,是目前市面上最先量產的先進制程氮化鎵功率器件,這項技術的大規模商用將推動氮化鎵快充的快速普及。

         

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        英諾賽科 INN650D02 詳細資料。

         

        充電頭網拆解了解到,該氮化鎵開關管還被聯想小新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6 Pro標配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品采用,芯片質量獲得市場認可。

         

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        變壓器特寫,RM8磁芯。

         

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        光耦特寫,用于初級次級通信,反饋調節輸出電壓。

         

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        貼片Y電容來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,非常適合應用于氮化鎵快充這類高密度電源產品中。

         

        特銳祥專注于被動元器件的研發、生產及銷售,注冊資本1億元。旗下有自主電容品牌兩類:SMD TRX及DIP TY電容器,TRX將致力于陶瓷材料的研究,以拓展更多品類的應用,為客戶提供更多的解決方案。

         

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        充電頭網了解到,特銳祥貼片Y電容除了被貝爾金、安克、QCY、聲麗、麥多多、OPPO、聯想、努比亞、倍思、海陸通、第一衛等品牌的數十款快充產品使用,此外還被伊戈爾40W LED驅動電源、長虹42英寸智能網絡電視42P3F內置電源、卓飛航45W氮化鎵超快墻充等產品使用,性能獲得客戶一致認可。

         

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        輸出端一覽,三個USB母座均焊接在小板上,左側還有兩顆濾波固態電容。

         

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        同步整流控制器采用南芯半導體SC3503,這是一顆自適應開通檢測和快速關斷同步整流控制器,無需輔助線圈供電,輸出電壓最低可低至0V,專利的自適應開通檢測電路避免同步整流管誤開通,兼容多種MOS,具有超低的靜態電流,支持多種工作模式,支持高側和低側同步整流,外圍元件非常精簡。采用SOT23封裝,適用于寬輸出范圍反激適配器應用。

         

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        南芯SC3503資料信息。

         

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        同步整流管特寫,絲印CWR10041AE。

         

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        兩顆輸出濾波固態電容也是來自萬京源,規格均為25V 560μF。

         

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        一顆無絲印MCU,用于端口輸出功率智能匹配。

         

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        兩個C口母座所在小板設計完全相同,正面設有降壓電感和濾波電容。

         

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        小板另一面設有降壓協議IC和三顆MOS管。

         

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        兩路二次降壓電路主控芯片均采用智融SW3516H,用于進行降壓控制和協議識別。智融SW3516H是一款高集成度的多快充協議雙口充電芯片,支持A+C口任意口快充輸出,支持雙口獨立限流。

         

        SW3516H集成了5A 高效率同步降壓變換器。支持PPS/PD/QC/AFC/FCP/SCP/PE/SFCP等多種快充協議,最大輸出PD 100W,CC/CV模式,以及雙口管理邏輯。外圍只需少量的器件,即可組成完整的高性能多快充協議雙口充電解決方案。

         

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        充電頭網通過拆解發現,SW3516H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65W 4C口氮化鎵快充充電器、聯想90W閃充雙口氮化鎵充電器、鴻達順120W四口2C2A快充等多款產品采用,此外智融的快充芯片還可用于USB PD快充移動電源、快充車充等領域。


         

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        外掛兩顆R03N041AP MOS管輸出同步整流降壓。

         

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        磁環降壓電感特寫。

         

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        二次濾波固態電容也是來自萬京源,規格為25V 180μF。

         

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        輸出VBUS開關管特寫,絲印CWT3125AP,雙NMOS,負責USB-A口和USB-C口。

         

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        USB-C母座特寫,過孔焊接。

         

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        USB-A母座特寫。

         

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        全部拆解完畢,來張全家福。

         

        充電頭網拆解總結

         

        QCY意象新款65W氮化鎵充電器在外觀上和第一款的一樣,多增加了一個C口,最多可以同時為三臺設備充電,充電無需等待,提高充電效率。充電器的整體輸出性能也一樣強悍,支持QC、AFC、FCP、SCP、PE2.0、PD3.0、PPS全主流快充協議,具備5-20V齊全電壓檔位,支持3.3-21V3A PPS快充,可以很好兼容市面上絕大多數品牌設備。

         

        充電頭網通過拆解了解到,充電器采用南芯半導體SC3021C+SC3503高頻QR氮化鎵快充方案,搭配國產氮化鎵功率芯片英諾賽科INN650D02。另外兩路DC-DC電路均采用智融SW3516H方案。


        充電器全部采用的萬京源電解電容和固態電容進行輸入輸出濾波。PCBA模塊整體覆蓋導熱墊和散熱片,元器件打膠加固,初次級間設有隔離板。


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