南芯SC3056氮化鎵合封晶片助力量產,奇克來福30W旋轉充電器拆解

2024-06-03     充電頭網

前言

充電頭網拿到了奇克來福推出的一款30W旋轉氮化鎵充電器,這款充電器採用專利的旋轉設計,機身為可旋轉的兩段式設計,在不使用時通過旋轉機身,可以將插腳收納到機身內部,使用時反方向旋轉機身,即可伸出插腳連接電源使用。

這款充電器採用酷炫的電鍍銀外殼,並且還具有多種顏色可供選擇。充電器為國標兩插插腳,輸出端配有單USB-C接口,實測充電器支持20V輸出檔位,支持為筆記本電腦充電,還支持PPS快充,對主流的手機都有很好的快充兼容性。下面就帶來這款氮化鎵充電器的拆解,一起看看內部的用料和設計。

奇克來福30W旋轉充電器開箱

包裝盒銀灰色基調設計,頂面中心是CHIC&TECHIE品牌。

底部印有產品參數和商家信息。

包裝盒上參數特寫,下面到產品實物展示環節再介紹。

包裝內含充電器和使用說明書。

充電器整體為銀色基調設計,表面光滑,質感十足。機身為可旋轉活動的兩段式設計,可用於伸縮收納插腳,相較市面主流摺疊插腳,設計十分新穎。

機身一側面設計有黑色小方塊標識,提示用戶旋轉方向。

通過旋轉機身,CHIC&TECHIE品牌與小方塊標識對齊,插腳伸出即可使用。

這一伸縮隱藏式設計,既有固定插腳的穩定性優勢,也有摺疊插腳的收納便攜優點,設計十分新穎。

輸入端外殼印有充電器參數。

充電器參數特寫

型號:C030

輸入:100-240V~50/60Hz 1A Max

輸出:5V/9V3A、12V2.5A、15V2A、20V1.5A

製造商:深圳市鴻錫科技有限公司

充電器通過了CCC認證。

輸出端配置單USB-C接口,一旁印有30W字樣。

實測充電器機身長度為57.6mm。

寬度為28.45mm。

厚度為28.46mm。

和蘋果30W充電器對比,體積優勢明顯。

產品拿在手上的大小直觀感受。

另外測得產品重量約為51g。

使用ChargerLAB POWER-Z KM003C測得USB-C口支持FCP、SCP、AFC、QC3.0/4+、SFCP、PD3.0、PPS、DCP、SAM 2A、Apple 2.4A充電協議。

PDO報文顯示USB-C口還具備5V3A、9V3A、12V2.5A、15V2A、20V1.5A五組固定電壓檔位,以及3.3-11V3.3A、3.3-16V2A兩組PPS電壓檔位。

奇克來福30W旋轉充電器拆解

看完這款充電器的外觀展示和輸出測試,下面就進行拆解,一起看看內部的用料和設計。

首先沿轉軸處拆開充電器外殼,殼體採用超聲波焊接固定,內部PCBA模塊由兩塊小板堆疊焊接。

在兩塊PCB中間設有高壓濾波電容和變壓器,內部元件打膠加固。

使用遊標卡尺測得PCBA模塊長度約為28mm。

PCBA模塊寬度約為24mm。

PCBA模塊高度約為25.1mm。

在底部PCB上粘貼藍色導熱墊,為氮化鎵合封晶片散熱。

底部PCB焊接氮化鎵合封晶片和反饋光耦。

側邊小板焊接整流橋,協議晶片和VBUS開關管。

焊接拆分兩塊PCB,繼續進行拆解。

通過對PCBA模塊的觀察發現,這款30W氮化鎵充電器為QR開關電源架構,同步整流,寬範圍電壓輸出。輸出電壓由協議晶片通過光耦反饋,氮化鎵合封晶片來自南芯科技,同步整流晶片來自必易微,協議晶片來自智融科技。下面我們就從輸入端開始了解各個器件的信息。

側面小板左側為輸入端,焊接保險絲,NTC熱敏電阻,共模電感。右側焊接濾波固態電容,同步整流晶片和USB-C母座。

側面小板背面右側焊接整流橋,左側焊接協議晶片和VBUS開關管,初次級之間開槽插入麥拉片絕緣。

輸入端保險絲規格為2.5A。

綠色NTC熱敏電阻特寫。

共模電感採用磁環繞制,底部設有絕緣支架。

貼片整流橋來自ZOWIE智威,型號LSR50M,為快恢復整流橋,規格為5A1000V。

底部小板右側焊接高壓濾波電容,上方焊接貼片Y電容,左側焊接變壓器。

小板背面焊接合封氮化鎵晶片,右上角焊接反饋光耦。

兩顆高壓濾波電容來自JSH萬京源,規格為400V22μF。

差模電感採用工字磁芯繞制,外套熱縮管絕緣。

開關電源主控晶片採用南芯科技的SC3056,內置氮化鎵功率器件和控制器。採用高頻准諧振反激控制,具有全負載範圍高能效和高可靠性,源自南芯科技的SC305x GaN Combo系列。SC3056內部集成650V耐壓的氮化鎵開關管,可輕鬆驅駕30W~40W輸出功率範圍。

SC3056工作在QR和DCM模式下,谷底開通以提高效率;提供自適應的頻率折返用於實現全負載範圍內的高效率;無負載時,晶片以突發模式運行,降低待機功耗。轉換器內置高壓啟動電路,可實現超低的待機功耗和超快的啟動速度。

SC3056內部集成軟啟動電路,以及用於超寬輸出範圍的分段式供電電路。在突發和故障模式下具有超低的工作電流,滿足待機能效要求。最高工作頻率為175KHz,大幅降低磁性器件的體積和成本。全功率範圍具備抖頻功能,用以改善EMI性能。

晶片內置過熱保護,供電過壓保護、供電欠壓閉鎖、逐周期電流限制、兩級過流保護、輸出過電壓保護、輸出短路保護和過載保護,提供完善全面的保護功能。

據充電頭網了解,南芯科技的快充方案廣泛應用在充電器、無線充、車充、充電寶、儲能電源等各個方面,並被立訊精密65W 1A1C氮化鎵快充、華為66W超級快充車充、華為50W超級快充無線車充、紫米20號200W PD快充移動電源、小米20000mAh移動電源50W超級閃充版、三星10000mAh 25W PD快充移動電源、公牛600W戶外移動電源、安克PowerHouse II 400戶外電源等數十款產品採用,品質獲得客戶高度認可。

變壓器採用ATQ18磁芯,纏繞銅箔屏蔽,嚴密纏繞高溫膠帶絕緣。

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,非常適合應用於氮化鎵快充這類高密度電源產品中。料號為TMY1471K。

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

Brtled佰鴻BPC-1008光耦用於輸出電壓反饋調節。

同步整流晶片來自必易微,型號KP40512,是一顆帶有快速關斷功能的高性能同步整流晶片。晶片內置100V 10mΩ的同步整流管,支持DCM,CCM和QR工作模式,支持PD和QC充電器寬範圍電壓應用,支持高側和低側使用,無需輔助繞組供電,外圍元件精簡。

輸出濾波電容來自JSH萬京源,為PZ系列固態電容,規格為470μF25V。

USB-C協議晶片採用智融SW2303,這是一款高集成的多協議快充解決方案,支持USB-C和USB-A口應用,支持PD、QC、FCP、高低壓 SCP、AFC、SFCP以及PE等主流快充協議,支持光耦反饋和 FB 反饋兩種工作模式。

SW2303集成了 CV/CC控制環路,Type-C 接口邏輯,快充協議控制器,以及多種安全保護功能。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 口/Type-A 口快速充電解決方案。

SW2303還支持I2C接口,內部集成放電功能,支持NMOS/PMOS VBUS開關管,並支持功率動態分配,滿足多口充電器使用。晶片支持外接NTC進行過熱保護,實現全面的保護功能。

輸出VBUS開關管絲印N3005D,採用DFN3*3封裝。

USB-C母座採用過孔焊接固定,黑色舌片不露銅。

全部拆解一覽,來張全家福。

充電頭網拆解總結

奇克來福推出的這款30W旋轉氮化鎵充電器設計非常新穎,通過旋轉實現插腳的收納和取出,充電器外觀為一個整體,美觀大方。並且這款充電器還具備多種顏色可選,滿足不同顏色喜好。實測充電器支持30W快充輸出,並具備20V電壓輸出檔位,對筆記本電腦和手機充電都有非常好的兼容性。

充電頭網通過拆解了解到,這款充電器內部採用兩片PCB焊接組成,充分利用空間,充電器內部採用南芯科技SC3056氮化鎵合封晶片,搭配使用必易微KP40512同步整流晶片,使用智融科技SW2303協議晶片。高壓濾波電容和輸出濾波電容均來自萬京源,PCBA模塊粘貼導熱墊加強散熱,並插入麥拉片絕緣,內部做工用料紮實可靠。

文章來源: https://twgreatdaily.com/zh-mo/2f53ff3b6a22008ca265d38fb92ae045.html