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    鴻光盛業聯合三大原廠推出高功率密度30W氮化鎵快充方案

    2021-10-18

    蘋果13發布后,盡管官方沒有宣傳可以支持更大功率的充電,但通過充電頭網實測,超大杯的iPhone 13 Pro Max的充電功率已經達到了9V3A,27W的功率檔位。也就是說20W的充電器已經不是滿速的充電,需要使用30W的充電器,才可以達到滿速的充電體驗。

           

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    充電頭網實測,使用蘋果具有9V3A檔位的充電器,可以為iPhone 13 Pro Max提供近27W的充電功率。

           

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    蘋果官網沒有更新蘋果13的充電器,仍然沿用蘋果12更新的20W USB-C適配器充電。

    鴻光盛業是一家專注于方案研發設計與電子元器件代理的資源整合商,為客戶解決產品開發資源與開發周期等問題。公司具有專業資深的研發團隊和完善的研發實驗室,可為客戶開發PD快充方案,滿足不同的客戶需求。

    充電頭網拿到了鴻光盛業推出的一款30W高功率密度氮化鎵快充,下面就為大家詳細介紹。


    一、鴻光盛業30W高功率密度氮化鎵快充外觀  

                 

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    鴻光盛業30W氮化鎵快充采用白色機身,小方塊造型,接口靠一側布置。               

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    輸入端采用國標插腳,并可按照客戶要求定制。

           

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    與蘋果30W 充電器對比體積,體積優勢非常明顯。

           

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    拿在手上的直觀感受,不僅小而且精致。

           

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    測得機身高度約為32.5mm。

           

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    測得機身寬度約為31.2mm。

           

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    測得機身長度約為31.7mm。

           

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    測得充電器凈重約為51.4克。

           

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    使用ChargerLAB POWER-Z KT002測得USB-C口支持Apple 2.4A、Samsung 5V2A、DCP協議,以及QC2.0/3.0、QC4+、AFC、FCP、SCP、PE2.0、PD3.0、PPS快充協議。

          

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    此外C口還具備5V3A、9V3A、12V2.5A、15V2A、20V1.5A五組固定電壓檔位,以及3.3-11V3.3A和3.3-16V2A兩組PPS電壓檔位。


    二、鴻光盛業30W高功率密度氮化鎵快充拆解

           

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    從AC輸入端拆開充電器,內部采用兩塊PCB堆疊設計,內部填充導熱膠。

           

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    取出內部PCBA模塊,輸出側也有膠水填充。

           

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    輸入端采用導線連接。

           

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    清理掉灌膠,充電器內部采用兩塊小板組合焊接,充分利用內部空間。

           

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    底部小板上是輸入整流和次級電路,垂直小板上焊接初級元器件,變壓器,初級濾波電容和氮化鎵開關管等。兩塊小板組合焊接的方式,有助于減小體積,并分攤發熱,降低局部溫升。

           

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    測得PCBA模塊高度約為26.3mm。

           

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    寬度約為25.6mm。

           

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    長度約為27.7mm。

           

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    小板背面是輸入保險絲,整流橋和光耦以及次級電路。初級與次級之間通過開槽加隔離板絕緣。

           

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    垂直小板上面焊接濾波電容,氮化鎵主控和氮化鎵開關管,發熱元件分開焊接在兩塊小板上,降低散熱設計難度。

           

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    變壓器包裹絕緣膠帶絕緣,輸出濾波固態電容外套絕緣膠套絕緣。

           

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    輸入端兩顆永銘濾波電解電容,底部焊接一顆共模電感。

           

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    初級電解和變壓器之間是永銘的GP系列長壽命電容,為PWM控制器供電。

           

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    輸入端2A貼片保險絲特寫。

           

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    WRABS20M,2A整流橋。

           

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    充電器的氮化鎵主控芯片采用了茂睿芯MK2697,茂睿芯MK2697是一顆采用SOT23-6極小封裝的高頻QR AC-DC PWM控制芯片,Vcc耐壓110V,支持9-90V Vcc供電,無需外部穩壓電路,減小布板空間,使用更靈活,同時優化SR Vds應力,有效提高了產品效率及功率密度。

          

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    茂睿芯MK2697具有自適應多模式特性,滿足PD快充不同輸出電壓下的能效要求,200KHz工作頻率可以充分利用氮化鎵開關管優勢,提高效率并減小適配器體積。


    茂睿芯MK2697具有輸出過壓、過功率、VCC過壓、輸入過壓保護、同步整流管短路保護等保護功能,適用于USB PD充電器和高功率密度電源應用。MK2697系列已交付大量客戶量產。

           

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    充電器采用英諾賽科INN650DA04氮化鎵開關管,這是一顆耐壓650V,導阻480mΩ(max)的氮化鎵開關管。具備高頻高效、極低損耗、快速主動散熱等特點,同時采用DFN5*6封裝,實現小體積、高效率的充電器設計。

           

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    英諾賽科INN650DA04具有高功率密度以及高開關頻率優勢,可用于開關電源,DC-DC轉換,圖騰柱PFC,電池快充,高功率密度高能效功率轉換。

           

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    同步整流管采用維安WMB099N10L,耐壓100V,導阻9.9mΩ,DFN5*6封裝。

           

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    焊接分開兩塊小板,將充電器徹底拆解。

           

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    充電器協議芯片采用智融SW2303,SW2303是一款高集成度的 Type-C 口/Type-A 口快充協議芯片,支持 PD、QC、FCP、高低壓 SCP、AFC、SFCP以及PE等主流快充協議,支持光耦反饋和 FB 反饋兩種工作模式。SW2303 集成了 CV/CC控制環路,Type-C 接口邏輯,快充協議控制器,以及多種安全保護功能。配合 ACDC 或 DCDC 以及少量的外圍元器件,即可組成完整的高性能的Type-C 口/Type-A 口快速充電解決方案。

           

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    智融SW2303采用QFN4*4-16封裝,體積小巧,支持NMOS或PMOS通路管應用,節省系統成本。

           

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    Y電容選用了特銳祥的貼片Y電容,有效減少了Y電容體積占用,并可隨貼片器件一起貼裝。

           

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    VBUS開關管絲印B3006。

           

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    輸出電壓通過CT1019光耦反饋。

           

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    焊下變壓器及電容元件。

           

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    變壓器特寫,EE15W磁芯。

           

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    初級濾波電容來自永銘,400V27μF,KCX系列氮化鎵快充專用小型化電解電容。

           

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    PWM主控供電電容也是來自永銘,GP長壽命系列,100V4.7μF。

           

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    焊下小板上的輸入共模電感和輸出濾波電容。

           

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    輸入共模電感特寫,雙線繞制。

           

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    輸出濾波固態電容為永銘NPX系列固態電容,470μF25V。

           

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    輸出USB-C母座過孔焊接。

           

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    全部拆解一覽。


    充電頭網總結

    鴻光盛業30W高功率密度氮化鎵快充為小方塊造型,配備單USB-C接口。外殼和插腳可根據客戶需求定制,小巧便攜。輸出支持5-20V輸出電壓,可為筆記本充電,同時支持兩組PPS電壓檔位,兼容性很好。充電器采用兩塊小板焊接,將發熱元件分開,有效降低局部高溫。


    通過拆解了解到,鴻光盛業30W氮化鎵快充采用茂睿芯氮化鎵控制器,英諾賽科氮化鎵器件和智融協議芯片,搭配維安同步整流MOS、CT光耦、永銘電解電容,整體用料十分可靠。


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