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拆解报告:黑鲨迷你30W氮化镓充电器(中国航天版)

2022-05-05 充电头网 阅读:
2022年3月30日,黑鲨发布了新一代游戏电竞旗舰手机黑鲨5系列,全系手机均支持120W超级闪充技术,并且还和中国航天神舟传媒联手推出了黑鲨5系列中国航天深度定制版,配备了一系列航天主题IP定制配件。

前言XQ5ednc

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2022年3月30日,黑鲨发布了新一代游戏电竞旗舰手机黑鲨5系列,全系手机均支持120W超级闪充技术,并且还和中国航天神舟传媒联手推出了黑鲨5系列中国航天深度定制版,配备了一系列航天主题IP定制配件。XQ5ednc

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充电头网今天拆解的就是黑鲨星流GaN 30W快充充电器,充电器采用中国空间站主题装饰,外观非常有特点,并且协议支持广泛,对主流手机都有很好的快充兼容性。下面充电头网就对这款充电器进行拆解,看看这款充电器内部用料如何。XQ5ednc

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黑鲨星流30W氮化镓快充开箱XQ5ednc

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产品包装盒设计上和黑鲨120W充电器的一样,正面印有黑鲨logo、充电器外观图、名称以及显眼的中国空间站字样。XQ5ednc

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背面印有制造商信息,另外贴有产品铭牌贴纸。XQ5ednc

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侧面印有中国航天和BLACK SHARK的联名设计。XQ5ednc

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包装的顶部还有神州传媒的防伪标签。XQ5ednc

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底部印有充电器参数。XQ5ednc

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包装内含充电器和使用说明书。XQ5ednc

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充电器采用PC材质白色外壳,顶部微凸,腰身各面间以及顶面边缘过渡圆润。XQ5ednc

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机身正面印有黑鲨logo和中国空间站字样,设计充满科技风。XQ5ednc

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背面设计有BLACK SHARK字样等。XQ5ednc

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腰身外壳特写,采用拉丝工艺处理,上手手感很好。XQ5ednc

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充电器配备固定式国标插脚。XQ5ednc

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输入端外壳上印有充电器铭牌XQ5ednc

型号:BX04XQ5ednc

输入:100-240V~50/60HZ 0.8AXQ5ednc

输出:5V3A、9V3A、12V2.5A、15V2A、20V1.5A、3.3-11V3AXQ5ednc

输出总功率:30WXQ5ednc

制造商:南昌黑鲨科技有限公司XQ5ednc

充电器已经通过了CCC认证。XQ5ednc

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顶部外壳高光亮面处理,十分光滑。XQ5ednc

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顶部配有单USB-C接口,红色胶芯,两侧印有箭头标志。XQ5ednc

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测得充电器机身高度为34.86mm。XQ5ednc

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宽度为32.12mm。XQ5ednc

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厚度为32.02mm。XQ5ednc

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和苹果30W充电器对比,体积优势十分明显。XQ5ednc

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拿在手上的大小直观感受。XQ5ednc

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重量约为44g。XQ5ednc

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使用ChargerLAB POWER-Z KT002测得充电器支持QC2.0/3.0、AFC、FCP、SCP、PD3.0、PPS快充协议。XQ5ednc

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此外还具备5V3A、9V3A、12V2.5A、15V2A、20V1.5A五组固定电压档位,以及3.3-11V3A、3.3-16V2A两组PPS电压档位。XQ5ednc

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黑鲨星流30W氮化镓快充拆解XQ5ednc

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对黑鲨这款30W充电器进行了详细的外观、性能了解后,下面继续对其进行拆解,看看内部用料做工如何。XQ5ednc

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沿输入端插脚撬开充电器外壳,交流输入通过金属弹片压接到PCB上供电。XQ5ednc

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取出充电器PCBA模块,能够看到两块小板,电容,变压器放置在小板中间的空间内,充分利用空间。XQ5ednc

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黑鲨30W充电器采用三块小板组合焊接,侧面焊接的小板连接初级与次级。XQ5ednc

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使用游标卡尺测量PCB尺寸,长度约为31.3mm。XQ5ednc

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宽度约为27.2mm。XQ5ednc

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厚度约为24.1mm。XQ5ednc

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侧面看到充电器内部使用一块塑料罩用于初次级电容绝缘,绝缘罩的使用充分利用了充电器的内部空间,满足小体积高功率密度的设计。XQ5ednc

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将充电器初次级拆焊分开,塑料罩分别覆盖初级和次级滤波电容,用于初次级之间器件绝缘。经过对充电器观察发现,其采用开关电源宽范围输出,次级协议芯片控制输出电压的典型架构。下面我们就从输入端开始一一了解各元器件。XQ5ednc

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输入端焊接保险电阻和绿色NTC浪涌抑制电阻。XQ5ednc

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拆下初级小板上的所有元器件,下面从输入开始依次介绍各个元器件。XQ5ednc

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输入保险丝特写,外套热缩管绝缘。XQ5ednc

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绿色NTC浪涌抑制电阻丝印5D-5,直径5mm,冷态电阻5Ω。XQ5ednc

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共模电感外套热缩管,绿色磁环,双线绕制。XQ5ednc

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初级小板背面是整流桥和主控芯片。XQ5ednc

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输入整流桥来自沃尔德,型号WRMSB30M。规格3A1000V,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。XQ5ednc

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沃尔德WRMSB30M规格资料。XQ5ednc

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三颗高压滤波电容来自永铭,为KCD系列,规格均为18μF 400V。KCD系列电容产品是永铭在2021年推出的一款高性价比的快充电容,具备小体积,高可靠性,低漏电流,高纹波电流等优势。XQ5ednc

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差模工字电感特写,外套热缩管,用于抑制充电器高频干扰传导。XQ5ednc

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初级氮化镓主控芯片采用南芯SC3021D。芯片支持170KHz 高频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。XQ5ednc

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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。XQ5ednc

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充电头网拆解了解到,南芯SC3021x还被睿元实业33W 1A1C氮化镓快充REMAX 30W氮化镓快充等产品采用。此外,南芯快充芯片可应用于充电器、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XQ5ednc

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为南芯初级主控芯片供电的滤波电容,规格为50V 10μF。XQ5ednc

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输出电压反馈光耦,贴片Y电容,氮化镓功率芯片均焊接在垂直小板上。XQ5ednc

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OR1009光耦,用于输出电压调节反馈。协议芯片通过控制光耦内部发光二极管发光强度,控制另一端光电三极管的导通程度,从而起到调节反馈输出电压的作用。XQ5ednc

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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。黑鲨30W氮化镓充电器使用的贴片Y电容料号为TMY1222M。XQ5ednc

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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。XQ5ednc

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充电头网了解到,特锐祥贴片Y电容除了被麦多多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,还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XQ5ednc

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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。XQ5ednc

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英诺赛科INN650DA04资料信息。XQ5ednc

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INN650DA04是InnoGaN系列第二代新品,此前已被REMAX 30W氮化镓快充采用。第一代氮化镓功率芯片INN650D02此前已被品胜65W 2C1A氮化镓快充红魔手机6 Pro标配120W PD氮化镓快充尚巡120W氮化镓适配器REMAX 100W氮化镓充电器摩米士100W 2A2C氮化镓快充努比亚65W USB PD氘锋氮化镓快充、飞频65W PD氮化镓充电器魅族65W氮化镓充电器Lapo 65W PD氮化镓快充充电器ROCK 65W 2C1A氮化镓快充等多款产品采用,芯片质量获得市场认可。XQ5ednc

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变压器整体缠绕马拉胶带绝缘,输出采用多层绝缘线。XQ5ednc

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输出端小板镂空放置变压器,小板正面焊接协议芯片,VBUS开关管,滤波电容和同步整流管。XQ5ednc

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小板背面焊接同步整流控制器和输出电流取样电阻。XQ5ednc

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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。XQ5ednc

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南芯SC3503资料信息。XQ5ednc

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充电头网拆解了解到,该芯片已经被科讯迷你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。XQ5ednc

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同步整流管来自鑫飞宏,型号FH1610G,NMOS,耐压100V,导阻7.8mΩ,采用DFN5*6封装。XQ5ednc

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同步整流输出滤波固态电容特写,规格均为330μF 25V,永铭NPX系列固态电容,两颗并联。该系列电容具有小体积、低ESR、高容许纹波电流、高可靠性等特点。XQ5ednc

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充电头网了解到,永铭NPX系列固态电容此前已被鸿达顺65W 2C1A氮化镓快充充电器图拉斯24W 1A1C快充充电器努比亚65W氮化镓充电器图拉斯30W 1A1C USB PD快充充电器等多款产品采用,获得客户的高度认可。XQ5ednc

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协议芯片同样来自南芯,型号为SC2151A。该芯片采用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。XQ5ednc

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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。XQ5ednc

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此外,SC2151A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。据充电头网了解到,该芯片已经获得USB-IF PD3.0认证,TID:4869。XQ5ednc

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输出VBUS开关管采用威兆半导体VS3618AE。NMOS,耐压30V,导阻6.4mΩ,PDFN3333封装。XQ5ednc

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威兆半导体 VS3618AE资料信息。XQ5ednc

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USB-C输出接口,采用过孔焊接,橙色胶芯,端面不露铜。XQ5ednc

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全部拆解完毕,来张全家福。XQ5ednc

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充电头网拆解总结XQ5ednc

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黑鲨星流GaN 30W快充充电器采用小巧的机身设计,内部使用三块PCB组合焊接,内部空间利用高。充电器兼容QC、AFC、PD3.0、PPS快充协议,具备5V3A、9V3A、12V2.5A、15V2A、20V1.5A五组齐全电压档位,以及3.3-11V3A和3.3-16V2A两组PPS电压档位,整体兼容性很好,满足各大品牌安卓手机、平板快充需求,也能满足iPhone系列手机快充。XQ5ednc

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充电头网通过拆解了解到,充电器采用三块电路板组合焊接,U型结构设计,内部使用硅胶填充固定。初次级电容外套一体塑料壳绝缘,输出端小板镂空,减小体积。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,使用永铭电容输入输出滤波,用料可靠。XQ5ednc

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