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        拆解報告:愛蘭博30W Super GaN快充充電器

        2021-10-16

        隨著iPhone 13系列手機的上市,充電頭網也率先對其進行了詳盡的充電評測。測試數據顯示,新款機型在充電功率方面有了明顯突破,尤其是iPhone 13 Pro Max,峰值充電功率將近27W。這也就說,蘋果官網推薦的20W PD快充已經無法完全滿足iPhone新機的快充需求,同時也為30W PD快充市場的發展帶來了全新機遇。


        業內知名電源廠商愛蘭博就針對iPhone 13系列快充,推出了一款30W氮化鎵快充充電器。得益于氮化鎵功率芯片的應用,這款充電器實現了迷你的機身,體積與蘋果原裝5W充電器相當,攜帶十分方便。據了解, 這款產品已入圍CES2022年產品創新獎的角逐。


        性能方面,這款充電器除了核心的USB PD快充協議之外,還可兼容QC、AFC、FCP等主控快充協議,支持多個品牌的手機快充。同時,這款產品還采用了自研電路,具有很強的價格競爭優勢。下面就一起來看看愛蘭博30W迷你氮化鎵快充充電器的內部用料。


        此前,充電頭網已經拆解過愛蘭博另一款60W氮化鎵雙模充,感興趣可以點擊藍色字體查看詳情。


        一、愛蘭博30W Super GaN快充充電器外觀

               

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        本次充電頭網拿到的這款愛蘭博30W迷你氮化鎵快充充電器,采用白色PC阻燃外殼,外殼為亮面,邊角處也經過了圓角處理,光滑圓潤。

               

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        充電器為一個小方塊造型,輸出端配的是一個USB-C接口。

               

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        輸入端采用美規固定插腳,同時也有中、歐等多種插腳規格。

               

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        據了解,愛蘭博這款30W氮化鎵充電器已經獲得了CCC、ETL、FCC、CE、VI、ROHS、PSE等全球認證。

              

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        從插腳側的參數信息可以看到,產品名稱:30W Super GaN充電器,型號PST-30C-LB-PRO,已經獲得了FCC、ETL認證。充電器支持100-240V 50/60Hz 0.6A輸入;輸出支持5V3A、9V3A、12V2.5A、15V2A、20V1.5A以及5-16V3A輸出,最大功率為30W。

               

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        通過對比可以看到,愛蘭博30W氮化鎵充電器的體積不到蘋果原裝30W充電器的三分之一,顯得十分小巧。

               

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        實測充電器的長度約為30.4mm。

               

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        寬度約為29.6mm。

               

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        厚度約為29.3mm。

               

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        充電器的凈重約為35g。

               

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        拿在手上,小巧輕便,用戶可以將這款充電器輕松收入囊中,外出攜帶不顯累贅。

               

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        使用ChargerLAB Power-Z KT002測得這款充電器支持Apple2.4A、Samsung 5V2A和DCP協議,以及QC2.0/3.0、QC4+、AFC、FCP、PD3.0、PPS快充協議,PD快充的最大功率能達到33W。

               

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        PDO報文顯示,充電器支持5V3A、9V3A、12V2.5A、15V2A、20V1.5A五組固定電壓檔位,以及3.3-11V3A和3.3-16V2A兩組PPS電壓檔位。


        二、愛蘭博30W Super GaN快充充電器拆解

               

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        沿著插腳側將充電器的外殼打開,可以看到,插腳和內部PCB模塊采用的是金屬彈片壓接供電。同時,在PCB模塊上貼有很大一塊導熱墊,用于將內部熱量傳遞給金屬插腳,起到加強散熱的效果。

               

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         取出內部PCB電源模塊之后,可見其采用了多款PCB板組合的結構。

               

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        由于電源模塊的結構設計非常緊湊,所以在PCB板之間設置了塑料骨架進行隔離絕緣,同時也能起到支撐的作用。

               

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        PCB模塊的長度約為26.5mm。

               

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        寬度約為26.4mm。

               

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        厚度約為23.6mm。


        充電頭網觀察分析發現,這套電源模塊主要由三塊PCB板組成,AC-DC電源部分采用的是高頻QR拓撲架構,輸出寬電壓,再由協議芯片控制接口的輸出。

               

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        初級PCB板外側主要一顆整流橋和一顆PWM主控芯片。

               

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        次級PCB板上的兩顆芯片分別是同步整流芯片和USB PD協議芯片。

               

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        側面的小PCB板外側并排布置了一顆光耦和一顆貼片Y電容。

               

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        PCB板中間是電感、電容、變壓器等器件。

               

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        將電源模塊全部拆開,初級側PCB板上使用了兩顆高壓電解電容輸入濾波,次級PCB板上使用了兩顆固態電容輸出濾波。

               

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        輸入端采用了一顆2A保險絲。

               

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        輸入端的整流橋來自MDD辰達行。

               

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        兩顆高壓電解電容均采用的是永銘KCX系列,其中一顆規格為400V 22μF。

               

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        另外一個的規格同樣為400V 22μF,兩顆電容的容量一致,但外形尺寸不同。該系列電容工作溫度范圍在-55℃~105℃,3000小時壽命,并具備抗雷擊、低漏電流(低待機功耗)、高紋波電流、高頻低阻抗等性能優勢。


        充電頭網了解到,憑借小體積的特點,永銘KCX系列電解電容還被公牛65W氮化鎵快充、飛利浦65W氮化鎵快充插座、摩米士65W 2C1A氮化鎵快充充電器、柚比30W 1A1C氮化鎵快充充電器、京造65W 1A1C氮化鎵快充充電器、努比亞65W 2C1A氘鋒氮化鎵快充等產品采用,獲得客戶一致認可。

               

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        PWM芯片供電電容,規格80V 6.8μF。

               

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        工字電感,用于濾除EMI干擾。

               

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        PWM主控芯片絲印1602D,具體廠商信息不詳。

               

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        氮化鎵功率芯片采用英諾賽科INN650DA04,耐壓650V,導阻480mΩ(max),具備高頻高效、極低損耗、快速主動散熱等特點,同時采用DFN5*6封裝,實現小體積、高效率的充電器設計。

               

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        根據充電頭網拆解了解到,英諾賽科INN650DA04是InnoGaN系列第二代新品,此前已被華科生迷你30W氮化鎵快充充電器、創富源迷你33W 1A1C氮化鎵快充充電器、古石科技迷你30W氮化鎵快充、科訊迷你33W快充氮化鎵、REMAX 30W氮化鎵快充、努比亞30W氮化鎵方糖快充、睿元實業33W 1A1C氮化鎵快充等數十款30W快充產品采用,芯片質量獲得市場認可。

               

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        變壓器特寫。

               

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        初級和次級之間的貼片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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        絲印光耦HK1018的光耦,用于輸出電壓反饋和調節。

               

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        同步整流芯片絲印9012AR10-H,內置控制器和同步整流MOS,廠商信息不詳。

               

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        輸出濾波采用了兩顆云星電子的固態電容,規格均為25V 220μF。

               

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        USB PD協議芯片采用云矽半導體XPD737,這款芯片已經通過了USB PD3.0認證,TID:3479。支持QC2.0/3.0/3.0+、AFC、FCP、SCP、HVSCP、PD和PPS等主流快充協議外,還支持小米CHARGE TURBO 27W協議,華為10V高壓SCP協議。

         

        XPD737內部集成 10mΩ VBUS 通路管,并且集成10mΩ電流檢測電阻,支持完善的保護功能,降低外圍元件數量,簡化電路,降低成本。采用ESOP8封裝。

                                       

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        充電頭網拆解了解到,云矽半導體XPD系列快充協議芯片已被公牛,貝爾金,聯想,諾基亞,飛利浦,傲基,倍思,品勝,摩米士等多個品牌的數十款產品采用,抓住20W PD快充風口,富滿集團云矽半導體單月PD協議芯片銷量突破千萬顆。

               

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        USB-C輸出接口特寫。

              

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        愛蘭博30W迷你氮化鎵快充充電器全部拆解完畢。


        充電頭網拆解總結


        愛蘭博30W Super GaN充電器擁有小巧的外形,尤其是美規插腳和國標插腳版本,體積相比傳統的充電器而言,優勢非常明顯;采用單口輸出設計,可兼容多種主流快充協議,滿足蘋果、華為、小米、三星等多種主流品牌手機快充;同時30W的功率以及最高20V輸出,也可用于輕薄型筆電、平板電腦、游戲機等產品充電。值得一提的是,充電器的認證齊全,可以加速品牌以及電商客戶的上架,搶占30W PD快充市場先機。


        充電頭網拆解了解到,這款充電器內部采用了三塊PCB板組合設計得結構,基于英諾賽科第二代氮化鎵器件開發,同時也采用了永銘小體積電容KCX系列,在有限的空間內實現最大功率輸出,協議方面則選用云矽半導體的高集成芯片XPD737,內置VBUS開關,節省PCB板占用,簡化外圍電路設計。


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