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            拆解報告:鵬元晟迷你30W氮化鎵快充充電器

            2021-12-01

            此前鵬元晟高科技股份有限公司推出過一款30W PD快充充電器,兼容QC、PD、PPS等主流快充協議,可以很好滿足蘋果iPhone 12/13手機快充需求,充電頭網已對這款快充做過詳細評測拆解。

             

            但這是一款常規體積的30W快充,因此,近期鵬元晟又推出一款迷你30W氮化鎵快充,以滿足對體積有要求的消費群體需求。這款迷你充專為iPhone 12/13手機設計,不過兼容市面全主流快充協議,整體性能表現也很好。下面就對這款快充進行詳細拆解,看看用料做工如何。

             

            值得一提的是,充電頭網還拆解過鵬元晟20W PD快充PYS-WAC20122-01、鵬元晟20W快充充電器PYS-WAC21160-01、鵬元晟65W 1A1C氮化鎵快充充電器等快充產品,歡迎查閱。

             

            一、鵬元晟迷你30W快充外觀

             

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            鵬元晟迷你30W快充分固定和折疊插腳兩個款式,機身外殼白色啞光,邊角過渡圓潤,整體十分簡約。

             

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            兩款充電器除插腳以及型號不同外,沒有任何區別。

             

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            充電器輸入端外殼印有相關參數,固定插腳款型號為PYS-RD020392,折疊插腳款型號為PYS-RD020370。

             

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            以折疊插腳款為例進行詳細了解和拆解

            型號:PYS-RD020370

            輸入:100-240V~50/60HZ 0.4A

            輸出:5V3A、9V3A、12V2.5A、15V2A、20V1.5A

            充電器已經通過了FCC、ETL認證,以及VI級能效認證。

             

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            充電器插腳為美規。

             

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            輸出頂面微凹,配有指示燈和USB-C口,黑色膠芯不露銅。

             

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            測得固定插腳充電器機身高度為35.84mm。

             

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            寬度為30.59mm。

             

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            厚度為30.46mm。通過三維可以算得充電器體積約為33cm3,功率密度約為0.91W/cm3。

             

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            測得折疊插腳充電器機身高度為40.46mm。

             

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            寬度為30.72mm。

             

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            厚度為30.6mm。通過三維可以算得充電器體積約為38cm3,功率密度約為0.79W/cm3。

             

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            和蘋果30W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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            重量約為44g。

             

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            使用ChargerLAB POWER-Z KT002檢測USB-C口輸出協議,顯示支持Apple 2.4A、Samsung 5V2A、DCP協議,以及QC2.0/3.0、AFC、FCP、SCP、PE2.0、PD3.0、PPS快充協議。

             

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            此外PDO報文顯示C口還具備5V3A、9V3A、12V2.5A、15V2A、20V1.5A五組固定電壓檔位,以及3.3-5.9V3A和5.9-11V2.7A兩組PPS電壓檔位。

             


            二、鵬元晟迷你30W快充拆解

             

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            將輸入端外殼拆開,插腳和PCB板通過黑白導線連接通電,插腳使用黑色塑料板封裝固定。

             

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            模塊輸入端以及輸入輸出濾波電容和變壓器間均設有絕緣隔離板。

             

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            電容、變壓器等器件打膠加固。

             

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            測得模塊長度為26.52mm。

             

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            寬度為26.39mm。

             

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            厚度為25.1mm。

             

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            模塊由兩塊小板組合焊接而成,通過觀察發現充電器采用高頻QR開關電源架構,協議芯片控制接口輸出電壓。下面我們從輸入端開始了解各器件的信息。

             

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            輸入端小板上設有貼片保險絲和共模電感,工字電感以及兩顆高壓濾波電解電容焊接在側邊小板上。

             

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            側邊小板正面還有變壓器。

             

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            背面設有開關電源主控芯片以及氮化鎵功率開關管。

             

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            貼片保險絲特寫,額定電流2A。

             

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            共模電感雙線繞制,用于濾除EMI干擾。

             

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            LSR50M整流橋特寫。

             

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            工字電感外套絕緣管。

             

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            兩顆高壓濾波電解電容采用永銘KCX系列,規格均為400V 27μF。該系列產品工作溫度范圍在-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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            開關電源主控芯片為南芯SC3021D,支持170KHz GaN直驅,專為30W氮化鎵充電器設計,在該方案下可采用ATQ17/15繞線式變壓器,極具性價比。

             

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            據了解,南芯SC3021x滿足各類高頻QR快充需求,采用專有的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。

             

            充電頭網拆解了解到,南芯快充芯片可應于充電器、車充、移動電源、儲能電源等產品,此前已被安克PowerHouse II 400戶外電源、羽博300W便攜式儲能電源、三星45W PD快充車充、紫米20號200W PD快充移動電源、紫米65W 2C1A桌面PD快充、安克Nano 20W PD快充充電器數十款產品采用,品質獲得客戶高度認可。

             

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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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            英諾賽科INN650DA04資料信息。

             

            INN650DA04是InnoGaN系列第二代新品,此前已被古石科技迷你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,ATQ17磁芯。

             

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            另一顆小板背面除整流橋外,還有光耦、同步整流控制器、整流管以及協議芯片。

             

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            正面還有貼片Y電容、輸出濾波固態電容以及輸出VBUS開關管。

             

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            BPC-1008光耦,用于初級次級通信,反饋輸出電壓。

             

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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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            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,適用于寬范圍反激適配器應用。

             

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            南芯SC3503資料信息。

             

            充電頭網拆解了解到,該芯片已經被威源新能30W 1A1C氮化鎵快充、古石科技迷你30W氮化鎵快充、科訊迷你33W氮化鎵快充、意象65W氮化鎵充電器、努比亞30W氮化鎵快充、華科生65W 2C1A氮化鎵快充充電器采用。

             

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            同步整流管采用AGMsemi AGM1010A2。

             

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            輸出濾波固態電容來自PolyCap柏瑞凱,規格為25V 680μF。

             

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            協議芯片采用英集芯IP2723T,該芯片已通過USB IF協會PD3.0 PPS認證,TID:3135,是一款集成多種協議、用于USB輸出端口的快充協議IC。支持多種快充協議,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。

             

            可為適配器、車充等單向輸出應用提供完整的TYPE-C解決方案。此外IP2723T具備高集成度與豐富功能,在應用時僅需極少的外圍器件,有效減小整體方案的尺寸,降低BOM成本。

             

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            英集芯IP2723T資料信息。

             

            充電頭網拆解了解到,英集芯IP2723T已被閃魔、摩米士、REMAX、麥多多、華科隆等多個品牌20W充電器采用,同時還被摩米士65W 2C1A氮化鎵快充充電器、努比亞65W USB PD氮化鎵充電器、努比亞1A1C 45W氘鋒氮化鎵快速充電器等氮化鎵充電器使用,此外英集芯快充芯片還可用于車充、移動電源、適配器等各種充電領域,并被小米、京東京造、華為、三星、特斯拉等知名品牌的百余款產品采用。

             

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            輸出VBUS開關管特寫,絲印3016M。

             

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            全部拆解完畢,來張全家福。

             

            充電頭網拆解總結

             

            鵬元晟這款30W氮化鎵充電器兼容QC、AFC、FCP、SCP、PE2.0、PD3.0、PPS全主流快充協議,具備5-20V五組固定電壓檔位,以及3.3-5.9V3A和5.9-11V2.7A兩組PPS電壓檔位,既可以滿足蘋果iPhone 12/13手機快充,對小米、華為、三星等品牌手機也有很好的兼容性,實用性強。此外十分小巧的機身也是這款充電器的一大賣點。

             

            充電頭網通過拆解了解到,充電器采用南芯半導體SC3021D+SC3503全套高頻QR氮化鎵快充方案,搭配英諾賽科第二代氮化鎵功率芯片INN650DA04以及同步整流管,英集芯IP2723T認證協議IC控制輸出電壓。永銘、柏瑞凱電容進行輸入輸出濾波,整體用料扎實可靠。


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