拆解報告：威源新能30W氮化鎵充電器

2024-11-03

30W氮化鎵充電器具有小巧便攜的優(yōu)勢，對蘋果和安卓手機都有很好的兼容性，有著不錯的使用體驗。同時氮化鎵的加持，使得體積相比20W的充電器差不多，搭配平面變壓器，可以設(shè)計成餅干造型，更加便攜。

威源新能推出了一款30W氮化鎵充電器，自帶折疊插腳，機身最厚處約為18.8mm，攜帶非常方便。同時支持20V輸出電壓和PPS快充，兼顧筆記本電腦和手機充電。充電頭網(wǎng)下面就對這款充電器進行拆解，看看用料做工如何。

威源新能30W充電器外觀

充電器采用PC材質(zhì)白色外殼，機身表面全部高光亮面處理，整體十分光滑。

機身兩端一厚一薄，側(cè)面看去像一只反放的“鞋子”，造型極具辨識度。

機身頂面印有AMMOD品牌，并設(shè)有LED燈圈。

背面厚的一端外殼上印有充電器參數(shù)

型號：GPT-304-1C-ULF

輸入：100-240V~50/60HZ 1A

輸出：5V3A、9V3A、12V2.5A、15V2A、20V1.5A

充電器已經(jīng)通過了FCC認證，以及VI級能效認證。

充電器配備可折疊美規(guī)插腳，收放自如方便攜帶外出。

薄的一端設(shè)有單USB-C接口，黑色膠芯不露銅。

測得充電器機身長度為71.46mm。

寬度為44.38mm。

厚度為18.85mm。

拿在手上的大小直觀感受。

充電器凈重約為60g。

接通電源指示燈亮紫光。

使用ChargerLAB POWER-Z KT002測得USB-C口支持Apple2.4A、Samsung 5V2A、DCP協(xié)議，以及QC2.0/3.0、AFC、FCP、SCP、PD3.0、PPS快充協(xié)議。

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3.3-11V3A、3.3-16V2A兩組PPS電壓檔位。

威源新能30W充電器拆解

對這款充電器的大小、充電協(xié)議等有了基本了解后，下面繼續(xù)對其進行詳細拆解，看看做工如何。

沿外殼接縫撬開充電器外殼，對應(yīng)指示燈的外置打膠固定。

折疊插腳焊接到PCBA模塊上供電。

擰下固定螺絲，焊下PCBA模塊，正面大面積打膠，折疊插腳兩側(cè)的元件貼高溫膠帶絕緣，并涂膠填充及散熱。

清理掉白色膠水，橫置的一顆電解電容纏繞膠帶絕緣。

使用游標卡尺測得PCBA模塊長度約為66.93mm。

PCBA模塊寬度約為38.93mm。

PCBA模塊最厚處約為13.72mm。

PCBA模塊正面一覽，左上角為保險絲，輸入共模電感，差模電感和NTC浪涌抑制電阻。在平面變壓器上橫置一顆電解電容，與右上角一顆電解電容用于高壓濾波。平面變壓器右側(cè)是一顆固態(tài)電容，用于輸出濾波，外套黃色膠套用于絕緣。左下角為協(xié)議芯片，右下角是同步整流芯片和整流管。

PCBA模塊背面焊接氮化鎵合封芯片，整流橋，反饋光耦和VBUS開關(guān)管。PCB鏤空放置平面變壓器，降低厚度。通過觀察發(fā)現(xiàn)，這款充電器內(nèi)置合封氮化鎵芯片，采用高頻QR開關(guān)電源架構(gòu)，協(xié)議芯片通過光耦控制接口輸出電壓，下面我們從輸入端開始了解各器件的信息。

充電器輸入側(cè)元件一覽，元件臥置降低厚度。

輸入端延時保險絲規(guī)格為2A 250V。

輸入端共模電感采用絕緣線和漆包線繞制。

差模電感外套熱縮管絕緣。

整流橋絲印R3M，貼片焊接。

NTC熱敏電阻用于抑制上電浪涌電流。

高壓濾波電容來自云睿，27μF400V，耐熱105℃。

另一顆濾波電容規(guī)格相同。

開關(guān)電源主控芯片采用南芯半導體的SC3056，這是一顆氮化鎵合封芯片，內(nèi)置氮化鎵功率器件和控制器。采用高頻準諧振反激控制，具有全負載范圍高能效和高可靠性，源自南芯半導體的SC305x GaN Combo系列。SC3056內(nèi)部集成650V耐壓的氮化鎵開關(guān)管，可輕松驅(qū)駕30W~40W輸出功率范圍。

SC3056工作在QR和DCM模式下，谷底開通以提高效率；提供自適應(yīng)的頻率折返用于實現(xiàn)全負載范圍內(nèi)的高效率；無負載時，芯片以突發(fā)模式運行，降低待機功耗。轉(zhuǎn)換器內(nèi)置高壓啟動電路，可實現(xiàn)超低的待機功耗和超快的啟動速度。

SC3056內(nèi)部集成軟啟動電路，以及用于超寬輸出范圍的分段式供電電路。在突發(fā)和故障模式下具有超低的工作電流，滿足待機能效要求。最高工作頻率為175KHz，大幅降低磁性器件的體積和成本。全功率范圍具備抖頻功能，用以改善EMI性能。

芯片內(nèi)置過熱保護，供電過壓保護、供電欠壓閉鎖、逐周期電流限制、兩級過流保護、輸出過電壓保護、輸出短路保護和過載保護，提供完善全面的保護功能。

據(jù)充電頭網(wǎng)了解，南芯半導體的快充方案廣泛應(yīng)用在充電器、無線充、車充、充電寶、儲能電源等各個方面，并被立訊精密65W 1A1C氮化鎵快充、華為66W超級快充車充、華為50W超級快充無線車充、紫米20號200W PD快充移動電源、小米20000mAh移動電源50W超級閃充版、三星10000mAh 25W PD快充移動電源、公牛600W戶外移動電源、安克PowerHouse II 400戶外電源等數(shù)十款產(chǎn)品采用，品質(zhì)獲得客戶高度認可。

平面變壓器磁芯上粘貼標簽，標注是一款適用于35W氮化鎵充電器的變壓器。

貼片Y電容來自四川特銳祥科技股份有限公司，型號TMY1102M，具有體積小、重量輕等特色，非常適合應(yīng)用于氮化鎵快充這類高密度電源產(chǎn)品中。

特銳祥專注于被動元器件的研發(fā)、生產(chǎn)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(yīng)用，為客戶提供更多的解決方案。

充電頭網(wǎng)了解到，特銳祥貼片Y電容除了被麥多多100W氮化鎵、OPPO 65W超級閃充氮化鎵充電器、聯(lián)想90W氮化鎵快充、努比亞65W氮化鎵充電器、倍思120W氮化鎵+碳化硅PD快充充電器等數(shù)十款大功率充電器使用外，也可應(yīng)用于海陸通、第一衛(wèi)、貝爾金等品牌20W迷你快充上，性能獲得客戶一致認可。

OR1009光耦用于輸出電壓反饋調(diào)節(jié)。

同步整流控制器采用南芯半導體SC3503，這是一顆自適應(yīng)開通檢測和快速關(guān)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(yīng)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(tài)電流，支持多種工作模式，支持高側(cè)和低側(cè)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(yīng)用。

南芯SC3503資料信息。

充電頭網(wǎng)拆解了解到，該芯片已經(jīng)被綠聯(lián)65W智充魔盒2C2A氮化鎵快充插座、TEGIC迷你30W氮化鎵快充、綠聯(lián)迷你30W氮化鎵快充、征拓65W 2C1A氮化鎵充電器、威源新能30W 1A1C氮化鎵快充、意象65W氮化鎵充電器、努比亞30W氮化鎵快充等產(chǎn)品采用。

同步整流管來自平偉，絲印D60N10ESL，采用DFN5*6封裝。

輸出濾波固態(tài)電容規(guī)格為680μF 25V。

與固態(tài)電容并聯(lián)的MLCC電容。

協(xié)議芯片采用南芯SC2151A，該芯片已經(jīng)獲得USB-IF PD3.0認證，TID：4869。其采用16-pin QFN 4*4mm封裝，是一顆支持PD和DP/DM快充協(xié)議的控制器，內(nèi)部集成反饋環(huán)路，支持最新的Type-C和PD3.0標準，同時還支持使用DP/DM接口的專有快充協(xié)議，適用于各類適配器應(yīng)用。

南芯SC2151A內(nèi)部集成了32位高性能MCU內(nèi)核，集成24kB單次編程存儲器和2kB RAM。該控制器針對各類快充協(xié)議集成了USB PD物理層、Type-C檢測、DP/DM快充協(xié)議物理層，VCONN供電。

此外，針對快充適配器方案內(nèi)置了輸出放電路徑、內(nèi)置可編程反饋補償、電壓電流檢測、10bit高性能ADC、兩個10bit DAC、NMOS通路管驅(qū)動、I2C通信接口以及豐富的保護電路，為適配器等應(yīng)用提供了簡單高效的協(xié)議控制器解決方案。

充電頭網(wǎng)拆解了解到，南芯SC2151A協(xié)議IC還被安克30W迷你氮化鎵快充（英雄聯(lián)盟版）、綠聯(lián)30W氮化鎵快充、PANFORE 65W氮化鎵快充、古石科技迷你30W氮化鎵充電器、努比亞30W氮化鎵快充等產(chǎn)品采用。

VBUS開關(guān)管來自谷峰，型號G30N03D3，是一顆耐壓30V的NMOS，導阻7mΩ，采用DFN3*3封裝。

白色LED電源指示燈特寫。

USB-C母座采用過孔焊接固定，黑色膠芯不露銅。

全部拆解完畢，來張全家福。

充電頭網(wǎng)拆解總結(jié)

威源新能推出的30W超薄氮化鎵充電器采用白色外殼，自帶折疊插腳，非常便于攜帶。充電器外殼設(shè)有白色指示燈，可隨亮度變化指示充電器的輸出狀態(tài)，了解設(shè)備的充電情況。USB-C口支持20V輸出，可為筆記本充電，同時具備PPS快充，滿足安卓和蘋果手機快充需求。

充電頭網(wǎng)通過拆解了解到，這款充電器采用單張PCB設(shè)計，元器件穿插布局，降低整體厚度。內(nèi)置平面變壓器，配合PCB鏤空，進一步降低厚度。采用了業(yè)內(nèi)知名廠商南芯半導體的SC3056+SC3503+SC2151A全套氮化鎵快充方案，應(yīng)用案例非常多，可見是得到了市場的充分驗證，整體用料與做工扎實可靠。