前言
GOSIRY果子理品牌旗下双USB-C快充系列推出了两款新品,输出功率分别为50W和60W,可以满足手机和轻薄笔记本等设备快充需求。此前已经对60W款进行了详细拆解,本期继续为大家带来另一款的拆解。
果子理50W双USB-C氮化镓充电器型号为GSR51,采用了和60W款完全相同的外观设计和配置,并且机身大小也相同,仅输出参数有所区别,以面向不同需求人群。这块充电器双USB-C接口还支持25W+25W输出策略,可满足两部iPhone手机同时快充。下面就一起来了解下其内部具体方案。
果子理50W氮化镓充电器外观
包装盒外观延续此前60W款相同风格设计,正面印有GOSIRY品牌、产品名称、外观图以及卖点,提供5年超长质保。
背面印有产品参数和商家信息等。
包装盒上参数特写,下面到产品实物展示环节再介绍。
包装内含充电器以及使用说明书。
果子理50W氮化镓充电器采用和60W款相同外观设计,并且机身大小也一样。腰身一面印有GOSIRY品牌。
另一面印有GaN 50W字样。
输入端外壳印有充电器参数
型号:GSR51
输入:180-240V~50/60Hz 1.5A
输出:
USB-C1/C2:5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V2.5A
PPS1:3.3-5.9V4A、3.3-20V2.5A
USB-C+USB-C2:25W+25W
USB-C1/2:5V3A、9V2.77A、12V2.08A、15V1.66A、20V1.25A
PPS1:3.3-5.9V3A、3.3-20V1.25A
总输出:50W Max
单口输出各50W,双口输出25W+25W
制造商:深圳尚派正品科技有限公司
充电器通过了CCC认证。
充电器配置可折叠国标插脚,方便用户日常携带外出使用。
另一端配置双UBS-C接口,接口旁印有C1、C2标识,方便用户区别使用。
实测充电器机身长度为48.52mm。
宽度为37.07mm。
厚度为37.15mm。
和苹果61W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100g。
使用ChargerLAB POWER-Z KM003C测得USB-C1口支持QC3.0/5、FCP、SCP、AFC、PD3.0、PPS、DCP、Apple 2.4A充电协议。
PDO报文显示USB-C1口还具备5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V2.5A五组固定电压档位,以及3.3-5.9V4A、3.3-20V2.5A两组PPS电压档位。
测得USB-C2口同样支持QC3.0/5、FCP、SCP、AFC、PD3.0、PPS、DCP、Apple 2.4A充电协议。
此外PDO报文显示结果也与USB-C1口的相同,支持功率盲插。
果子理50W氮化镓充电器拆解
将输入端外壳拆开,充电器插脚通过白色塑料板以及螺丝进行固定,与PCBA模块通过弹片接触通电。
取出PCBA模块,器件打胶帮助散热。
壳体内侧贴有铜基石墨烯与绝缘贴组成的散热贴帮助导热,进一步提升充电器的散热性能。
测得PCBA模块长度为44.98mm。
宽度为30.72mm。
厚度为30.95mm。
模块一侧焊接小板,并贴有白色海绵保护,此外初次级间设有胶套进行隔离。
PCBA模块输入端一览,主板右侧焊接NTC热敏电阻、安规X2电容以及共模电感。
主板背面设有贴片保险丝、整流桥、光耦、贴片Y电容以及同步整流管。
贴片保险丝来自诚润电子,额定电流3.15A。
NTC热敏电阻特写,用于抑制上电浪涌电流。
安规X2电容来自STE松田电子,容量0.22μF。
共模电感双线绕制,用于滤除EMI干扰。
整流桥来自深圳市沃尔德实业有限公司,型号WRLSB80M,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。选用的LSB封装,拥有良好的散热特性,帮助中大瓦数适配器提升可靠性,单颗可做60W+。
模块一侧以及输出端均焊接有小板,之间采用胶套隔离绝缘。
将两块小板拆掉,主板正面次级侧设有同步整流控制器以及两颗滤波固态电容。
将侧边小板拆下,板子正面焊接高压滤波电解电容、工字电感、主控芯片供电电容以及变压器。
板子背面设有主控芯片以及初级开关管。
两颗高压滤波电解电容来自永铭,规格均为400V47μF。
工字滤波电感外套热缩管绝缘保护。
初级主控芯片来自英集芯,型号为IP2006H,是一款高性能多模式反激控制器,芯片具备频率折返和谷底导通技术,并支持自适应开关频率,提高轻载效率,最大开关频率得到优化,降低温升,并提高满载效率。
IP2006H还具备突发模式,能够在轻载和空载下降低待机功耗,满足CoC V5和DoE VI标准,芯片具备完善的保护功能,包括Brown-in/Brown-out、输出过压保护、输出欠压保护、VDD过压保护、输入过压保护和过热保护,并且支持参数定制,支持过功率保护,采用SOT23-6封装。
英集芯 IP2006H 资料信息。
初级功率开关管采用英诺赛科INN700D190B,这是一颗耐压700V的增强型氮化镓单管,器件在原有650V耐压基础上升级至700V,瞬态耐压为800V。器件导阻为190mΩ,支持更高功率应用。
英诺赛科 INN700D190B支持超高开关频率,无反向恢复电荷,具有极低的栅极电荷和输出电荷,符合JEDEC标准的工业应用要求,内置ESD保护,符合RoHS、无铅、欧盟REACH法规,适用于AC-DC转换,DC-DC转换等高能效高密度应用。采用DFN8*8封装。
英诺赛科 INN700D190B 资料信息。
充电头网了解到,英诺赛科氮化镓芯片目前已被宁德时代、美的、疆海、三星、OPPO、VIVO、联想、雅迪、LG、华硕、安克、倍思、绿联等多家知名品牌和厂商所采用,应用于储能系统,家电,激光雷达,手机及笔记本电脑,快充和适配器等产品中,截止2024年12月,出货量已突破12亿颗。
主控芯片供电电容规格为50V4.7μF。
变压器特写,采用ATQ23磁芯。
两颗HK1019光耦特写,用于输出电压反馈。
贴片Y电容采用精勤SMD-1Y1X1Y5U102M,采用单芯片封装,封装代号为4524,尺寸为11.4*6*2.4(mm),封装内弯脚,爬电距离更安全,容量范围为10pf-2200pf,额定电压500V,具有较高的集成度和较低的成本,可以方便地应用于各种电子设备中,提高设备的性能和可靠性。
同步整流控制器采用英集芯IP2008,这是一款支持宽电压输出系统的同步整流控制器,用于驱动高效反激变换器中的次级整流MOSFET,可取代肖特基二极管。通过检测同步整流(SR)MOSFET的漏极-源极电压,IP2008可以输出理想的驱动信号开通或关断MOSFET。
同步整流的应用可以有效降低二次侧整流器的功耗,获得更高的效率和更低的温升,实现更高的功率密度。仅需极少的外围器件,IP2008就可以为3.3-21V输出电压应用提供高性能的解决方案。
IP2008无需辅助绕组供电,内部的稳压电路就可以产生合适的电源电压,这使得它适用于具有低输出电压要求的充电器应用,或采用高侧同步整流方案的适配器应用。
为了保证快速关断MOSFET的能力,随着次级电流的减小,IP2008通过降低MOSFET的驱动电压来将MOSFET的导通压降调节至约40mV,并在漏极-源极电压反向之前将其迅速关断。可配置的振铃检测电路防止IP2008在不连续导通模式(DCM)和准谐振时的VDS振铃导致错误开启。IP2008采用SOT23-6封装。
同步整流管来自Depuw德普微,型号DP053N10FGN2,NMOS管,耐压100V,导阻4.8mΩ,采用PDFN5*6封装。
输出滤波固态电容来自福建云星电子,规格为25V390μF。
另一颗规格相同。
输出端小板正面设有同步降压开关管、降压电感、二次滤波固态电容以及协议芯片。
小板背面设有两颗同步降压控制器以及两颗输出VBUS开关管。
两路降压电路的同步整流降压控制器均来自英集芯,型号为IP6550,是一款支持36V输入的同步降压控制器,内置NMOS管驱动,外置两个MOS管进行高效同步整流降压。IP6550通过反馈引脚调节输出电压。开关频率135KHz,输入端耐压48V,内置完善的保护功能。英集芯IP6550采用3*3mm QFN16封装,可实现简化的同步降压转换电路设计。
IP6550可用于车载充电器、多口适配器、智能插排、支持USB-C接口的插排以及行车记录仪应用。同步整流降压具有高转换效率,高输出电流可用于多口5V输出,搭配PD协议芯片可实现宽范围电压调节,满足USB PD3.1的应用。
英集芯 IP6550 资料信息。
另一颗英集芯IP6550同步降压控制器特写。
同步降压开关管来自维安,型号WMQ070N04LG4,NMOS管,耐压40V。导阻7.5mΩ,采用PDFN3030封装。
另一组维安WMQ070N04LG4同步降压开关管特写。
降压电感特写。
另一颗降压电感特写。
二次滤波固态电容也是来自福建云星电子,规格为25V220μF。
另一颗滤波固态电容规格相同。
USB-C口协议芯片都是采用英集芯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。
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。
另一颗英集芯IP2723T协议芯片特写。
VBUS开关管来自维安,型号WMQ32N03TS,NMOS管,耐压30V,导阻9mΩ,采用PDFN3030封装。
另一颗维安WMQ32N03TS VBUS开关管特写。
全部拆解一览,来张全家福。
充电头网拆解总结
最后附上果子理50W双USB-C氮化镓充电器核心器件清单,方便大家查阅。
果子理50W氮化镓充电器延续系列相同设计风格,最大支持50W快充,同时双接口支持25W+25W输出策略,满足双设备同时快充需求,充电不等待。此外得益于氮化镓方案以及堆叠设计,小巧机身搭配可折叠插脚,用户差旅外带也很方便。
充电头网通过拆解了解到,充电器采用了知名厂商英集芯全套方案进行设计,使用了英集芯IP2006H+IP2008高频QR反激电源方案,分别搭配英诺赛科氮化镓开关管以及德普微同步整流管。另采用英集芯IP6550同步降压方案进行二次降压以及IP2723T协议芯片控制接口输出。此外PCBA模块也做过周到的散热和绝缘处理。