加入星计划,您可以享受以下权益:

  • 创作内容快速变现
  • 行业影响力扩散
  • 作品版权保护
  • 300W+ 专业用户
  • 1.5W+ 优质创作者
  • 5000+ 长期合作伙伴
立即加入
  • 正文
    • 前言
    • 古石35W氮化镓充电器外观  
    • 古石35W氮化镓充电器拆解
    •   充电头网拆解总结
  • 相关推荐
  • 电子产业图谱
申请入驻 产业图谱

拆解报告:古石35W双USB-C氮化镓充电器

2022/11/07
1729
阅读需 15 分钟
加入交流群
扫码加入
获取工程师必备礼包
参与热点资讯讨论

前言

 
知名电源厂商古石科技推出了一款双USB-C口的氮化镓充电器,这款充电器采用白色方块设计,外观小巧精致,自带折叠插脚,便于日常使用。充电器具备35W输出功率,输出支持盲插,既能满足手机充电需求,也能为笔记本电脑充电。充电头网已经拿到了古石科技这款氮化镓充电器,下面就进行拆解,看看内部的设计如何。

此前充电头网评测过古石另一款造型35W充电器,还拆解过古石科技20W PD快充充电器、古石科技30W PD快充氮化镓充电器、古石科技迷你30W氮化镓快充充电器等产品,欢迎查阅。

古石35W氮化镓充电器外观
 

 
充电器采用PC材质白色外壳,表面磨砂抗指纹,顶面微凸边缘倾斜过渡。
 

 
输入端收缩设计,腰身一面印有35W字样。
 

 
输入端外壳印有充电器参数

型号:GS-W35A0951

输入:100-240V~50/60Hz 1A

USB-C1/C2输出:5V3A、9V3A、12V2.92A、15V2.33A、20V1.75A

PPS:3.3-11V3A

总输出:35W Max

制造商:深圳市古石科技有限公司

充电器已经通过了FCC、PSE、UL认证。
 

 
充电器配备可折叠美规插脚,插脚收纳自如携带方便。
 

 
另一端配有双USB-C接口,均为白色胶芯。
 

 
测得充电器机身高度为48.01mm。
 

 
宽度为32.05mm。
 

 
厚度为42mm。
 

 
充电器拿在手上的大小直观感受。

 
另外测得充电器净重约为70g。
 

 
使用ChargerLAB POWER-Z KM002C测得USB-C1口支持FCP、AFC、QC3.0、PD3.0、PPS、QC4+充电协议。
 

 
并且具备5V3A、9V3A、12V2.92A、15V2.33A、20V1.75A五组固定电压档位,以及3.3-11V3A、3.3-16V2.15A两组PPS电压档位。
 

 
测得C2口兼容协议和C1口的完全一样。
 

 
PDO报文也完全相同,两个C口单口输出性能完全相同,支持功率盲插。
 

古石35W氮化镓充电器拆解

 
对古石这款双口35W氮化镓充电器有了基本了解后,下面继续对其进行拆解,看看内部的用料和做工如何。
 

 
首先沿充电器外壳接缝撬开外壳,PCBA模块内部打胶固定,折叠插脚通过弹片连接到PCBA模块供电。
 

 
抽出充电器内部PCBA模块,PCBA模块由三块小板焊接组成。
 

 
充电器内部采用白色胶水固定麦拉片,用于初级和次级降压小板绝缘。
 

 
使用游标卡尺测得PCBA模块长度约为43.05mm。
 

 
PCBA模块宽度约为37.85mm。
 

 
PCBA模块厚度约为24.3mm。
 

 
PCBA模块正面一览,左侧焊接输入小板,电容变压器均打胶加固。下方焊接降压小板,小板上焊接降压电感,降压芯片以及USB-C母座等。
 

 
PCBA模块背面焊接氮化镓合封芯片,左下角焊接同步整流芯片,右侧焊接贴片Y电容和反馈光耦
 
通过对PCBA模块的观察,古石这款35W双口充电器内置合封氮化镓芯片,采用高频QR开关电源架构,同步整流输出固定电压,再由降压小板根据负载需求降压输出。内部的开关电源方案均来自南芯科技。下面我们就从输入端开始了解各个器件的信息。
 

 
首先将充电器三块电路板拆分,顶部是降压小板,左下角小板焊接整流桥滤波电容,右下角大板焊接变压器等元件。
 
 

 
输入端垂直焊接一块小板,小板上焊接贴片保险丝共模电感,整流桥和高压滤波电容。
 

 
输入端延时保险丝规格为3.15A 250V,贴片焊接。
 

 
绿色NTC热敏电阻用于抑制充电器插电时的冲击电流
 

 
共模电感采用漆包线和绝缘线绕制,外套热缩管绝缘。
 

 
整流桥来自深圳市沃尔德实业有限公司,型号WRMSB40M,这颗软桥通过较软的恢复曲线,比较平滑的关断特性,可以降低二极管结电容达到非常少的谐波振荡产生的效果。
 

 
沃尔德WRMSB40M详细资料信息。
 
充电头网了解到,沃尔德软桥还被OPPO 50W饼干氮化镓快充、鸿达顺65W 氮化镓充电器、飞频65W USB PD氮化镓充电器、ROCK 65W氮化镓充电器、麦多多65W氮化镓充电器、麦多多30W 1A1C快充充电器等多款产品采用,性能获得客户的一致认可。
 

 
在小板背面还焊接两颗滤波电容和差模电感
 

 
其中一颗滤波电容规格为18μF 400V。
 

 
另一颗滤波电容来自永铭,规格为27μF400V。
 

 
在两颗电容中间是差模电感,外套热缩管绝缘。
 

 
底部的PCB板焊接高压滤波电容和变压器,输出滤波固态电容
 

 
变压器旁的一颗滤波电容规格为27μF400V。
 

 
开关电源主控芯片采用南芯科技的SC3056,内置氮化镓功率器件控制器。采用高频准谐振反激控制,具有全负载范围高能效和高可靠性,源自南芯科技的SC305x GaN Combo系列。SC3056内部集成650V耐压的氮化镓开关管,可轻松驱驾30W~40W输出功率范围。
 
SC3056工作在QR和DCM模式下,谷底开通以提高效率;提供自适应的频率折返用于实现全负载范围内的高效率;无负载时,芯片以突发模式运行,降低待机功耗。转换器内置高压启动电路,可实现超低的待机功耗和超快的启动速度。
 

 
SC3056内部集成软启动电路,以及用于超宽输出范围的分段式供电电路。在突发和故障模式下具有超低的工作电流,满足待机能效要求。最高工作频率为175KHz,大幅降低磁性器件的体积和成本。全功率范围具备抖频功能,用以改善EMI性能。
 
芯片内置过热保护,供电过压保护、供电欠压闭锁、逐周期电流限制、两级过流保护、输出过电压保护、输出短路保护过载保护,提供完善全面的保护功能。
 
据充电头网了解,南芯科技的快充方案广泛应用在充电器、无线充、车充、充电宝、储能电源等各个方面,并被立讯精密65W 1A1C氮化镓快充、华为66W超级快充车充、华为50W超级快充无线车充、紫米20号200W PD快充移动电源、小米20000mAh移动电源50W超级闪充版、三星10000mAh 25W PD快充移动电源、公牛600W户外移动电源、安克PowerHouse II 400户外电源等数十款产品采用,品质获得客户高度认可。
 
 

外置的一颗供电电容规格为10μF 50V。
 

 
变压器磁芯采用胶带严密缠绕绝缘。
 

 
贴片Y电容来自四川特锐祥科技股份有限公司,具有体积小、重量轻等特色,非常适合应用于氮化镓快充这类高密度电源产品中。料号为TMY1102M。
 

特锐祥专注于被动元器件的研发、生产及销售,注册资本1亿元。旗下有自主电容品牌两类:SMD TRX及DIP TY电容器,TRX将致力于陶瓷材料的研究,以拓展更多品类的应用,为客户提供更多的解决方案。
 

 
充电头网了解到,特锐祥贴片Y电容除了被倍思高通QC5认证100W氮化镓快充、麦多多100W氮化镓、OPPO 65W超级闪充氮化镓充电器、联想90W氮化镓快充、努比亚65W氮化镓充电器、倍思120W氮化镓+碳化硅PD快充充电器等数十款大功率充电器使用外,也可应用于海陆通、第一卫、贝尔金等品牌20W迷你快充上,性能获得客户一致认可。
 

 
OR1009光耦用于输出电压反馈。
 

 
同步整流芯片来自南芯科技,型号SC3511,这是一颗智能快速关断同步整流器,内部集成100V 10mΩ同步整流管,可取代肖特基二极管获得更高的系统转换效率。
 

 
SC3511无需辅助线圈供电,内置私有的开启检查电路,具有极低的静态电流,从而减小整体待机功耗。支持DCM、CCM和QR运行模式,支持高端和低端同步整流应用,采用SOP8封装,适用于AC-DC适配器,USB PD快充,反激开关电源等。
 

 
两颗输出滤波电容来自绿宝石,为BC系列固态电容,规格为220μF 25V,两颗并联
 

 
在充电器的输出端焊接降压小板,小板上还焊接降压电感和输出滤波电容,元件之间打胶固定。
 

 
将降压小板拆下,小板正面焊接两颗协议芯片,两个降压电感和两颗输出滤波电容,两路相同设计。
 

 
USB-C口协议芯片采用英集芯IP2723T,该芯片已通过USB IF协会PD3.0 PPS认证,TID:3135,是一款集成多种协议、用于USB输出端口的快充协议IC。支持多种快充协议,包括USB TypeC DFP、PD2.0/3.0、PPS 、HVDCP QC4、QC4+、QC3.0/2.0、FCP、SCP、AFC、MTK PE+ 2.0/1.1、Apple 2.4A、BC1.2以及三星2.0A。右侧为USB-C母座的TVS保护管,用于静电保护功能。

 
可为适配器、车充等单向输出应用提供完整的TYPE-C解决方案。此外IP2723T具备高集成度与丰富功能,在应用时仅需极少的外围器件,有效减小整体方案的尺寸,降低BOM成本。
 

 
英集芯IP2723T资料信息。

 
充电头网拆解了解到,英集芯IP2723T已被闪魔、摩米士、REMAX、麦多多、华科隆等多个品牌20W充电器采用,同时还被摩米士65W 2C1A氮化镓快充充电器、努比亚65W USB PD氮化镓充电器、努比亚1A1C 45W氘锋氮化镓快速充电器等氮化镓充电器使用,此外英集芯快充芯片还可用于车充、移动电源、适配器等各种充电领域,并被小米、京东京造、华为、三星、特斯拉等知名品牌的百余款产品采用。
 

 
另一个USB-C接口同样采用英集芯IP2723T协议芯片。下面降压电路元件相同,节省篇幅选取其中一路进行介绍。
 

 
降压电感外套热缩管绝缘,并且打胶固定。
 

 
输出滤波电容来自瑞隆,规格为330μF 25V。
 

 
小板背面焊接降压转换器和输出VBUS开关管。
 

 
降压转换器来自芯谭微,型号NDP1450KC,是一颗耐压40V,最大输出电流5A的同步降压转换芯片。芯片内置低阻开关管,内置可调节的线损补偿,输出电压可调,内置环路补偿和软启动,采用SOP8封装。
 

 
输出VBUS开关管来自芯控源,型号AGM310AP1,是一颗耐压30V的NMOS,导阻9.7mΩ,采用DFN3.3*3.3封装。
 

 

 
USB-C母座采用过孔焊接固定,白色胶芯不露铜。
 

 
全部拆解一览,来张全家福。

 
充电头网拆解总结

 
古石这款35W双口氮化镓充电器体积小巧,外观精细。充电器具有双USB-C输出口,单口使用时支持35W输出功率,双口同时使用支持功率自动分配。具备5-20V齐全固定电压档位以及3.3-11V3A、3.3-16V2.15A两组PPS电压档位,性能强悍,充分满足苹果、华为、小米等知名品牌设备快充需求。

 
充电头网通过拆解了解到,古石这款充电器采用南芯科技合封氮化镓电源方案,采用SC3056氮化镓合封芯片配合SC3511同步整流芯片,输出采用英集芯IP2723T控制芯谭微NDP1450同步降压转换器进行降压输出。充电器内部采用三块PCB焊接组合,打胶填充固定,用料和做工都很扎实。
 

相关推荐

电子产业图谱

充电头网作为国内较早进行数码设备充电技术及其周边配件(充电头,充电线材,移动电源及电芯,USB插排)评测、拆解的专业机构,长期以来以期对行业的专注,对产品测评、拆解的专业和客观性,在充电头行业中有着极好形象和强大影响力。充电头网原创的优质内容吸引了涵盖大中华区数码充电行业从业者和发烧友为主的粉丝群体100000人会员,其中超过80%的读者为手机发烧友、工程师、骑行爱好者、商务人士、行业从业人员,并与大中华区众多充电行业知名企业有着紧密的合作。