前言
近期充电头网拿到了知名品牌BULL公牛推出的一款45W氮化镓快充充电器,这款充电器采用黑色柱状造型设计,机身设计得和20W快充的大小相当,既保证了性能,同时还兼顾小巧便携性。
产品另一大亮点是能够支持47W的UFCS融合快充,加上45W的PD/PPS快充,大大提升了产品的兼容性,满足各大品牌的手机、平板甚至是部分轻薄笔记本的充电需求。下面充电头网就对这款充电器进行拆解,看看内部的设计用料如何。
公牛45W氮化镓充电器开箱
包装盒正面印有公牛品牌、产品名称、型号、外观以及GaN标识等。
背面印有产品特点、技术参数等信息。
包装盒上参数特写,下面到产品实物展示环节再介绍。
充电器采用PC阻燃材质黑色塑料壳,机身表面哑光工艺处理,边角过渡圆润,整体设计得相当小巧。
机身一侧面印有45W和GaN标识,直观表明这是一款支持45W快充的氮化镓充电器。
输入端外壳印有充电器参数信息。
充电器参数特写
产品型号:GNV-A145
输入:100V-130V-50/60Hz 1.2A
输出:5V3A、9V3A、12V2.5A、15V2A、20V1.5A
输入:200V-240V-50/60Hz 1.2A
输出:5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V2.25A
充电器通过了CCC认证。
充电器配备固定式国标插脚。
输出顶面配备单USB-C接口,顶面印有BULL品牌以及PD和USB-C标识。
实测充电器机身长度为40.98mm。
宽度为30.97mm。
厚度为30.95mm。
和苹果30W充电器放在一起对比,体积优势明显。
充电器拿在手上的大小直观感受。
另外测得充电器重量约为49g。
使用ChargerLAB POWER-Z KM003C测得USB-C口支持UFCS、FCP、SCP、QC3.0/4+、PD3.0、PPS、DCP充电协议。
PDO报文显示USB-C口具备5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V2.25A五组固定电压档位,以及5-11V3A、5-20V2.25A两组PPS电压档位。
此外测得UFCS快充具备5-5.5V3A、5.5-11V3A、11-21V2.25A三组电压档位。
公牛45W氮化镓充电器拆解
将充电器输入端外壳切割开,插脚与PCBA模块通过金属弹片接触通电。
插脚与金属弹片压接处理。
取出PCBA模块,测得模块长度为36.91mm。
宽度为25.15mm。
厚度为25.58mm。
PCBA模块正面器件打胶加固,同时采用麦拉片进行隔离绝缘。
侧边小板背面覆盖导热垫帮助芯片散热。
导热垫覆盖区域设有开关电源主控芯片。
另一块小板背面设有贴片Y电容、光耦、同步整流芯片以及协议芯片。
将模块拆分开,侧边小板正面设有高压滤波电解电容、工字电感以及变压器。
另一快小板正面设有延时保险丝、共模电感、整流桥以及输出滤波固态电容,固态电容还外套胶套保护。
延时保险丝来自华德,规格为2.5A250V。
共模电感用于滤除EMI干扰,外套热缩管绝缘保护。
贴片整流桥来自ZOWIE智威,型号LSR50M,规格为5A 1000V,采用 Z4PAK-S封装。
高压滤波电解电容来自JSH万京源,规格为400V22μF。
另一颗来自yunrui云睿,规格为27μF400V,105℃耐热。
工字滤波电感外套热缩管绝缘保护。
开关电源主控芯片来自杰华特,型号JW15156E,这是一款采用氮化镓集成技术的离线式隔离反激转换器,具有准谐振(QR)工作特性。其准谐振控制通过降低开关损耗提升能效,并凭借自然频率变化优化EMI表现。芯片内置频率限制功能,有效克服传统QR反激架构的固有缺陷。
该器件创新性采用高压启动引脚设计,摒弃传统启动电阻方案,显著降低待机模式能耗。采用PVDFN5*6-8封装形式,高度集成的设计使系统外围元件精简,为客户提供高能效、易部署的隔离电源解决方案。
杰华特JW15156E资料信息。
变压器包裹耐高温绝缘胶带保护,采用ATQ18磁芯。
贴片Y电容采用松田电子SMD-X1Y1系列产品,型号SMDY5U152M,其高度仅为2.5mm,相比传统引脚型电容器显著降低了体积,适合高度集成的应用场景。其编带包装设计兼容SMT自动插件焊接工艺,能够大幅提升生产效率,同时推动终端产品向全面贴片化和小型化方向发展。此外,产品采用阻燃环氧树脂外包材料,符合UL 94V-0阻燃等级,确保了在高温和高风险环境下的安全性与可靠性。
在应用方面,SMD-X1Y1系列贴片Y电容广泛用于交流线路滤波器、开关电源以及交流转换器的初级二次耦合,适用于X/Y等级电容器的场景。同时,它也适用于无变压器DDA调制解调器中的D-A绝缘与降噪,有效提升信号质量和设备性能。
松田电子是专业研发制造陶瓷电容器、薄膜电容器、压敏电阻器和热敏电阻器等高品质安全电子元器件的国家高新技术企业,国家专精特新“小巨人”企业。厂房面积75000平方米,配套引进全自动化,数字化生产设备,为通讯、汽车电子、新能源、家电、电源、数字化工业、电力电网应用等领域提供“一站式”解决方案。
亿光EL 1019光耦特写,用于输出电压反馈。
同步整流芯片来自杰华特,型号JW7726HAEC,其专为有源钳位反激、连续/准谐振/断续模式反激等隔离拓扑的次级侧整流设计。相比传统二极管整流方案,该器件能显著提升系统效率。另外器件采用PVDFN5*6-8封装,为高能效电源系统提供紧凑型解决方案。
JW7726HAEC通过实时检测MOSFET的Vds电压实现精准控制:当Vds低于-140mV时导通内部MOSFET,当电压回升至-6mV以上时立即关断。芯片支持断续模式(DCM)、临界导通模式(CrCM)、连续导通模式(CCM)及准谐振等多种工作模式,并采用杰华特独有技术攻克了CCM模式下的同步整流难题。
输出滤波固态电容也是来自云睿,规格为470μF25V。
协议芯片来自杰华特,型号JW3119E,这是一款高度集成的USB Type-C端口控制器协议芯片,完全兼容USB Type-C及Power Delivery(PD)协议标准,专为充电器、适配器等下行端口(DFP)充电应用设计。
该芯片集成了USB PD基带PHY层通信接口和Type-C端口检测功能,同时内置并联稳压器和线缆压降补偿模块,配合32位RISC-V架构的MCU控制器及隔离MOSFET控制电路,构建了完整的协议控制解决方案。芯片提供20KB OTP存储空间和32KB掩膜ROM,可灵活存储程序代码和用户配置参数。
JW3119E具备恒压(CV)/恒流(CC)双环路控制系统,可精准调节输出电压电流。创新集成安全放电电路,在USB线缆拔出或高/低压切换时,能快速泄放输出电容储能。
输出VBUS开关管来自HI-SEMICON深鸿盛,型号SFN3003T,是一颗耐压30V的NMOS,导阻7.5mΩ,采用PDFN3*3封装。
全部拆解一览,来张全家福。
充电头网拆解总结
最后附上公牛45W氮化镓充电器的核心器件清单,方便大家查阅。
公牛45W氮化镓充电器采用了和35W双USB-C口款相似的设计语言,但功率进行了提升,比较适合居家、办公的固定场所轻度使用需求。接口兼容UFCS、FCP、SCP、QC3.0、PD3.0、PPS快充协议,具备20V档位输出,满足手机、平板、笔记本电脑设备的快充需求。
充电头网通过拆解了解到,充电器JW15156E+JW7726HAEC+JW3119E全套电源方案设计,集成度非常高,能够简化电路设计,同时辅以松田电子SMD-X1Y1系列贴片Y电容等被动器件,进一步提升功率密度,满足迷你充设计要求。模块器件打胶加固,也做了充分绝缘保护措施。