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拆解:古石科技30W PD快充氮化镓充电器

2021-11-01 充电头网 阅读:
古石科技这款30W氮化镓充电器采用南芯半导体SC3021D+SC3503+SC2151A全套高频QR氮化镓快充方案,搭配英诺赛科第二代氮化镓功率芯片INN650DA04,威兆MOS管同步整流以及输出保护,永铭、绿宝石电容进行输入输出滤波。下面充电头网继续对这款充电器进行详细拆解,看看具体做工。

随着iPhone 13发布,知名电源厂商古石科技也发力推出各种款式的快充产品供客户进行选择,充电头网就相继拆解过古石25W PD快充充电器30W 1A1C双口快充氮化镓充电器两款产品,性能上均可以满足iPhone 13新机快充需求。fDKednc

此外古石科技还推出了一款30W单口快充充电器,这也是一款氮化镓快充,满足iPhone 13全系新机快充不是问题,而且在氮化镓黑科技加持下,也相对更加可靠。下面充电头网继续对这款充电器进行详细拆解,看看具体做工。fDKednc

一、古石科技30W氮化镓充电器外观fDKednc

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充电器采用PC材质白色外壳,腰身高光亮面处理十分光滑,两侧过渡圆润,整体看上去十分简洁。fDKednc

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充电器配备固定在国标插脚。fDKednc

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输入端外壳上印有充电器参数fDKednc

型号:GS-W30A0936fDKednc

输入:100-240V~50/60HZ 0.8AfDKednc

输出:5V3A、9V3A、12V2.5A、15V2A、20V1.5A、3.3-11V3AfDKednc

总输出功率:30W MaxfDKednc

制造商:深圳市古石科技有限公司fDKednc

充电器已经通过了CCC认证。fDKednc

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输出顶面配有单USB-C接口,白色胶芯。fDKednc

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测得充电器机身高度为43.89mm。fDKednc

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宽度为42.93mm。fDKednc

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厚度为26.45mm。fDKednc

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和苹果30W充电器直观对比,体积要小一些。fDKednc

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拿在手上的直观感受。fDKednc

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净重约为55g。fDKednc

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使用ChargerLAB POWER-Z KT002测得USB-C口支持Apple 2.4A、Samsung 5V2A、DCP协议,以及QC2.0/3.0、AFC、FCP、SCP、PD3.0、PPS快充协议。fDKednc

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此外PDO报文显示C口还具备5V3A、9V3A、12V2.5A、15V2A、20V1.5A五组固定电压档位,以及3.3-11V3A和3.3-16V2A两组PPS电压档位。 fDKednc

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使用古石这款充电器给苹果iPhone 13 Pro充电,通过ChargerLAB POWER-Z KM001C测得充电功率为9.17V 2.45A 22.48W。fDKednc

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给苹果iPhone 13 Pro Max充电,测得充电功率为9.16V 2.88A 26.41W。fDKednc

二、古石科技30W氮化镓充拆解fDKednc

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将输入端外壳拆开,超声波焊接封装。fDKednc

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连接导线、电容等器件打胶加固。fDKednc

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PCB板正面一览,中心处有一颗工字电感,USB母座焊接在小板上。fDKednc

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PCB板背面一览,初次级分界非常明显。fDKednc

通过观察发现,这款充电器采用高频QR开关电源架构,协议芯片通过光耦反馈控制输出电压。下面我们从输入端开始了解各器件的信息。fDKednc

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输入端一览,保险电阻外套绝缘管保护,右侧设有NTC浪涌抑制电阻、共模电感以及高压滤波电解电容。fDKednc

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保险电阻特写。fDKednc

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NTC浪涌抑制电阻用于抑制上电浪涌电流。fDKednc

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共模电感用于滤除EMI干扰。fDKednc

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ABS210整流桥特写。fDKednc

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工字电感外套热缩管保护。fDKednc

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两颗高压滤波电解电容采用永铭KCD系列,规格均为400V 27μF。fDKednc

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另一侧设有主控芯片供电电容以及变压器。fDKednc

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主控芯片供电电容规格为50V 10μF。fDKednc

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开关电源主控芯片为南芯SC3021D,支持170KHz GaN直驱,专为30W氮化镓充电器设计,在该方案下可采用ATQ17/15绕线式变压器,极具性价比。fDKednc

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据了解,南芯SC3021x满足各类高频QR快充需求,采用专有的GaN直驱设计,省去外置驱动器或者分立驱动器件;集成分段式供电模式,单绕组供电,无需复杂的供电电路;内置高压启动及交流输入Brown In/Out功能,集成了X-cap放电功能。fDKednc

充电头网拆解了解到,南芯快充芯片可应于充电器、车充、移动电源、储能电源等产品,此前已被安克PowerHouse II 400户外电源羽博300W便携式储能电源三星45W PD快充车充紫米20号200W PD快充移动电源紫米65W 2C1A桌面PD快充安克Nano 20W PD快充充电器数十款产品采用,品质获得客户高度认可fDKednc

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氮化镓功率芯片采用英诺赛科INN650DA04,耐压650V,导阻480mΩ(max),具备高频高效、极低损耗、快速主动散热等特点,同时采用DFN5*6封装,实现小体积、高效率的充电器设计。fDKednc

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英诺赛科INN650DA04资料信息。fDKednc

INN650DA04是InnoGaN系列第二代新品,此前已被古石科技迷你30W氮化镓快充科讯迷你33W快充氮化镓REMAX 30W氮化镓快充努比亚30W氮化镓方糖快充睿元实业33W 1A1C氮化镓快充等数十款30W快充产品采用,芯片质量获得市场认可。fDKednc

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变压器特写,ATQ18磁芯。fDKednc

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输出端一览,两侧设有Y电容以及输出滤波电容,母座下方有一颗同步整流管。fDKednc

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OR-1009光耦,用于初级次级通信,反馈输出电压。fDKednc

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Y电容特写。fDKednc

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同步整流控制器采用南芯半导体SC3503,这是一颗自适应开通检测和快速关断同步整流控制器,无需辅助线圈供电,输出电压最低可低至0V,专利的自适应开通检测电路避免同步整流管误开通,兼容多种MOS,具有超低的静态电流,支持多种工作模式,支持高侧和低侧同步整流,外围元件非常精简。采用SOT23封装,适用于宽范围反激适配器应用。fDKednc

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南芯SC3503资料信息。fDKednc

充电头网拆解了解到,该芯片已经被威源新能30W 1A1C氮化镓快充古石科技迷你30W氮化镓快充科讯迷你33W氮化镓快充意象65W氮化镓充电器努比亚30W氮化镓快充华科生65W 2C1A氮化镓快充充电器采用。fDKednc

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同步整流管采用威兆半导体VSP008N10MS,NMOS管,耐压100V,PDFN5x6封装。fDKednc

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威兆VSP008N10MS资料信息。fDKednc

充电头网拆解了解到,威兆MOS管广泛应用在充电器、无线充、车充、充电宝、储能电源等各个方面,并被华为小米紫米三星OPPOVIVO魅族努比亚倍思公牛网易智造等知名品牌的数十款产品采用,产品质量获得客户一致认可fDKednc

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输出滤波固态电容来自绿宝石,规格为25V 470μF*。fDKednc

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另一颗是Shcon品牌,规格为25V 330μF。fDKednc

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输出端小板顶面设有协议芯片以及输出VBUS开关管。fDKednc

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另一面焊接USB-C母座。fDKednc

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协议芯片采用南芯SC2151A,该芯片已经获得USB-IF PD3.0认证,TID:4869。其采用16-pin QFN 4*4mm封装,是一颗支持PD和DP/DM快充协议的控制器,内部集成反馈环路,支持最新的Type-C和PD3.0标准,同时还支持使用DP/DM接口的专有快充协议,适用于各类适配器应用。fDKednc

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南芯SC2151A内部集成了32位高性能MCU内核,集成24kB单次编程存储器和2kB RAM。该控制器针对各类快充协议集成了USB PD物理层、Type-C检测、DP/DM快充协议物理层,VCONN供电。fDKednc

此外,针对快充适配器方案内置了输出放电路径、内置可编程反馈补偿、电压电流检测、10bit高性能ADC、两个10bit DAC、NMOS通路管驱动、I2C通信接口以及丰富的保护电路,为适配器等应用提供了简单高效的协议控制器解决方案。fDKednc

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输出VBUS开关管采用威兆半导体VS3618AE。NMOS,耐压30V,PDFN3333封装。fDKednc

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威兆VS3618AE资料信息。fDKednc

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USB-C母座特写,过孔焊接。fDKednc

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全部拆解完毕,来张全家福。fDKednc

充电头网拆解总结fDKednc

古石科技这款30W氮化镓充电器机身设计非常简洁,可方便客户进行差异化定制。充电器兼容QC、AFC、FCP、SCP、PD3.0、PPS快充协议,具备5-20V五组固定电压档位,以及3.3-11V3A和3.3-16V2A两组PPS电压档位,不仅实测对iPhone 13新机充电效果很好,也能充平板以及部分笔电,性能强悍实用。fDKednc

充电头网通过拆解了解到,充电器采用南芯半导体SC3021D+SC3503+SC2151A全套高频QR氮化镓快充方案,搭配英诺赛科第二代氮化镓功率芯片INN650DA04,威兆MOS管同步整流以及输出保护,永铭、绿宝石电容进行输入输出滤波,器件均来自业内知名厂商,扎实可靠。fDKednc

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