支持25W+20W快充策略,果子理45W氮化鎵充電器拆解

2024-09-23     充電頭網

前言

近期充電頭網拿到了GOSIRY果子理品牌的一款45W快充充電器,這款產品不僅採用時下熱門氮化鎵技術設計,同時配置兩個USB-C快充接口,並且均支持45W快充,雙口輸出還支持25W+20W,可以滿足兩部蘋果iPhone手機快充需求。

下面充電頭網就對果子理45W雙USB-C氮化鎵充電器進行詳細拆解,看看產品的設計做工如何。

果子理45W氮化鎵充電器外觀

包裝盒正面印有GOSIRY、產品名稱、外觀以及賣點。

側面印有產品可兼容設備簡圖,包括laptops、Mobile Phone、Tablet、Watch、Switch等。

背面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。

包裝內含充電器以及使用說明書。

充電器採用PC防火材質白色外殼,腰身兩部分外殼啞光和亮面撞色設計,整體風格簡潔。

腰身一面印有GOSIRY品牌。

另一面印有GaN 45W字樣。

輸入端外殼印有充電器參數信息。

充電器參數特寫

型號:GSR27

輸入:110-240V~50/60Hz 1.8A Max

輸出:

Type-C1/C2:5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V2.25A

Type-C1+Type-C2:25W+20W

USB-C1:5V3A、9V2.77A、12V2.08A、15V1.66A、20V1.25A 25W Max

PPS1:3.3-5.9V3A、3.3-20V1.25A

USB-C2:5V3A、9V2.22A、12V1.67A、15V1.33A、20V1A 25W Max

PPS2:3.3-5.9V3A、3.3-20V1A

總輸出:45W Max

製造商:深圳尚派正品科技有限公司

產品通過了CCC認證。

充電器配置可摺疊國標插腳。

輸出端配置雙UBS-C接口,接口旁印有C1、C2標識,方便用戶區別使用。

實測充電器機身長度為50.13mm。

寬度為36.87mm。

厚度為38.97mm。

和蘋果35W充電器對比,體積優勢明顯。

充電器拿在手上的大小直觀感受。

另外測得充電器重量約為97g。

使用ChargerLAB POWER-Z KM003C測得USB-C1口支持UFCS、QC3.0、FCP、SCP、PD3.0、PPS、QC4+、DCP充電協議。

PDO報文顯示USB-C1口還具備5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V2.25A五組固定電壓檔位,以及3.3-5.9V4A、3.3-20V2.25A兩組PPS電壓檔位。

測得UFCS融合快充具備3.4-5.9V3A、5.9-20V1.25A兩組PPS電壓檔位。

測得USB-C2口支持UFCS、QC3.0、FCP、SCP、PD3.0、PPS、QC4+、DCP充電協議。

此外PDO報文顯示也相同。

UFCS融合快充具備兩組電壓檔位也相同。

果子理45W氮化鎵充電器拆解

將輸入端外殼拆開,兩部分外殼採用超聲波焊接封裝。

PCBA模塊灌膠處理,只能通過切割外殼取出。

測得PCBA模塊長度為36.02mm。

寬度為32.81mm。

厚度為32.72mm。

PCBA模塊灌膠成一個整體,提升耐候性和散熱性能。

將導熱膠清理乾淨,PCBA模塊由四塊小板組成,兩側配有黃銅散熱片,散熱片粘貼膠帶絕緣。

其中輸出端小板與兩側小板焊接對整個模塊進行加固,從頂部看,夾層內設有高壓濾波電解電容、變壓器、降壓電感等器件。

一側小板背面設有開關電源主控晶片以及初級開關管。

另一側小板背面設有貼片保險絲、貼片型熱敏電阻以及兩顆同步降壓轉換器。

底部小板背面設有整流橋、光耦、貼片保險絲、同步整流控制器以及同步整流管。

輸出端小板垂直焊接兩個USB-C母座,並且都配置了高特GESD5B244JDO靜電防護器件。

高特GESD5B244JDO採用DFN2510封裝外形,體積僅為2.5*1.0*0.5(mm),內部集成了四個靜電防護通道,採用5V雙向和24V 單向的雙通道設計,直通式精準對位防護PD USB-C接口的D+和D-以及CC信號線。

如此精妙設計不僅可以為USB-C的D+、D-、CC1、CC2等信號通道提供全方位的靜電防護,還極大地簡化了信號線在PCB上的走線布局。同時,集成式設計降低了器件成本,減少了SMT貼片次數,實現了更高的性價比。

應PD3.0 20V檔位需求,GESD5B244JDO一站式提供兩路5V和兩路24V工作電壓,具有出色的低容值和快速響應時間,可確保靜電能量快速泄放,保護設備免受靜電干擾和損壞。同時,GESD5B244JDO還具有極低的漏電流和高可靠性。

另一顆高特GESD5B244JDO特寫。

將PCBA模塊拆分開,方便對小板內側器件進行了解,底部小板正面無器件。

側邊小板正面設有共模電感、安規X電容、降壓電感以及降壓輸出濾波固態電容。

另一側小板正面設有高壓濾波電解電容、工字電感、變壓器以及同步整流輸出濾波固態濾波電容。

貼片保險絲額定電流3.15A。

貼片型熱敏電阻來自精勤,型號SMD-NTC2R5M4A。

共模電感雙線繞制,用於濾波EMI干擾。

安規X2電容容量0.22μF。

FMB40M整流橋特寫。

兩顆高壓濾波電解電容均來自yunrui雲睿,規格都是400V 33μF,105℃耐熱。

工字濾波電感外套絕緣管。

初級主控晶片採用茂睿芯MK2697G,是一顆採用SOT23-6極小封裝的高頻QR AC-DC PWM控制晶片,Vcc耐壓110V,支持9-90V Vcc供電,無需外部穩壓電路,減小布板空間,使用更靈活。採用專利驅動技術,支持直驅增強型GaN功率器件,同時優化SR Vds應力,有效提高了產品效率及功率密度。

茂睿芯MK2697G具有自適應多模式特性,滿足PD快充不同輸出電壓下的能效要求,200KHz工作頻率可以充分利用氮化鎵開關管優勢,提高效率並減小適配器體積。

茂睿芯MK2697G具有輸出過壓、過功率、VCC過壓、輸入過壓保護、同步整流管短路保護等保護功能,適用於USB PD充電器和高功率密度電源應用。MK2697系列已交付大量客戶量產,如:愛莎瓦特65W 2C1A氮化鎵快充充電器。

初級開關管來自英諾賽科,型號INN700DA350B,是一顆耐壓700V的增強型氮化鎵開關管,導阻為350mΩ,符合JEDEC標準的工業應用需求,內置ESD保護,採用DFN5*6封裝。

英諾賽科INN700TK240B資料信息。

充電頭網拆解了解到,英諾賽科氮化鎵晶片目前已被三星,OPPO,VIVO,聯想,雅迪,LG,華碩,安克,努比亞,倍思,綠聯,閃極等多家知名品牌和廠商所採用,出貨量突破4億顆。

變壓器特寫。

OR 1009光耦,用於輸出電壓反饋。

兩顆貼片Y電容採用精勤SMD-1Y1X1Y5U102M,採用單晶片封裝,封裝代號為4524,尺寸為11.4*6*2.4(mm),封裝內彎腳,爬電距離更安全,容量範圍為10pf-2200pf,額定電壓500V,具有較高的集成度和較低的成本,可以方便地應用於各種電子設備中,提高設備的性能和可靠性。

同步整流控制器特寫。

同步整流MOS管採用砹德曼AD100N75D5,耐壓100V,導阻7.6mΩ,P PAK5x6封裝。

同步整流輸出濾波固態電容規格為25V 820μF。

兩顆同步降壓轉換器來自芯潭微,型號NDP13701QB,支持7-30V輸入電壓,7A輸出電流,晶片內部集成開關管,採用QFN5*5封裝。

兩顆降壓電感特寫。

兩顆降壓輸出濾波固態電容來自瑞隆,為E2固態電容,規格為25V 150μF。

另一顆規格同樣為25V 150μF。

輸出端小板正面設有協議晶片、兩顆輸出VBUS開關管。

小板背面無器件。

協議晶片採用易沖半導體CPS8860,具備雙口快充輸出、雙埠管理邏輯和功率共享等特點,支持 PD3.1、QC2.0/QC3.0、UFCS、SCP A/B、AFC、Apple及 BC1.2 CDP 等市面主流快充協議,只需少量外圍設備就能構建一個高效且優越的多協議雙埠充電解決方案。

CPS8860擁有一路OPTO環路控制和兩路FB1/FB2環路控制,分別控制AC-DC功率轉換和兩路Buck功率轉換。當設備插入任意Type-C埠時,均可以提供最少60W(20V3A)輸出能力;當雙C口同時有設備插入時,可根據當前功率及溫升狀態進行實時的功率分配;而當遇到單口輸出且需要更高功率(>60W)的場景時,可開啟power share功能,通過開啟額外的一組N-MOSFET將兩個功率輸出並聯在一起,實現超功率輸出。

CPS8860內置溫度傳感器,還搭載兩個VCONN用於E-Marker晶片檢測。此外,還集成了可編程的四個GPIO埠,以及支持三種可編程放電電流,能夠快速放電三個輸出電容器。

輸出VBUS開關管來自砹德曼,型號AD30N80D3,耐壓30V,導阻3.8mΩ,P PAK 3X3封裝。

另一顆輸出VBUS開關管為相同型號。

USB-C母座特寫。

全部拆解一覽,來張全家福。

充電頭網拆解總結

最後附上果子理45W雙USB-C氮化鎵充電器核心器件清單,方便大家查閱。

果子理這款氮化鎵充電器最大支持45W快充,同時雙接口支持25W+20W輸出策略,加上產品整體做得很小,以及配置可摺疊插腳,不僅與iPhone 16系列新機相當匹配,而且對於蘋果用戶來說,差旅外帶也會很方便。

充電頭網通過拆解了解到,充電器內部灌膠處理,保護性和散熱性相對會更好。同時接口配置了高特GESD5B244JDO靜電防護器件,更好保護充電器延長使用壽命。相比傳統方案採用4顆ESD,高特GESD5B244JDO內部集成四個靜電防護通道,只需一顆就能滿足之前四顆才能滿足的功能,占板面積也縮小為之前的二分之一,布線更簡單,也幫助降低成本以及提升生產效率。

充電器還採用了茂睿芯MK2697G高頻氮化鎵方案,搭配英諾賽科氮化鎵開關管以及砹德曼同步整流管,同步整流輸出由芯潭微兩顆同步降壓轉換器NDP13701QB進行二次降壓,易沖半導體CPS8860協議晶片控制雙口輸出,用料做工都很紮實可靠。

文章來源: https://twgreatdaily.com/zh-tw/b6ed2afa1bd550c40d4e4f11c9f93af9.html