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    拆解報告:綠聯30W PD快充氮化鎵充電器

    2021-10-21

    在蘋果推出iPhone 12系列手機后,知名品牌UGREEN綠聯針對新機用戶推出了一款小金剛20W PD快充充電器,不僅迷你顏值高,而且用料扎實可靠,售價更是可以說是和消費者“交個朋友”,讓很多人贊不絕口。


    隨著iPhone 13部分款式充電功率上限的提升,近期綠聯在小金剛快充外觀基礎上設計出了一款最大功率33W的氮化鎵快充新品CD272,繼承上一代各種優點的同時,兼容協議更加豐富,不僅可以滿足iPhone 13系列新機快充需求,對華為、小米等品牌手機也能很好兼容。下面充電頭網就對綠聯這款氮化鎵快充進行詳細拆解,看看用料做工如何。


    值得一提的是,充電頭網還拆解過綠聯65W 2C1A氮化鎵快充充電器、綠聯100W 3C1A四口快充桌面充、綠聯100W 3C1A四口氮化鎵快充、綠聯小金剛20W PD快充充電器等多款充電器。


    此外對綠聯65W 3C1A氮化鎵充電器、20W迷你小金剛快充等產品也有相關詳細評測,歡迎查閱。


    一、綠聯30W氮化鎵充電器外觀

           

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    包裝盒正面印有UGREEN綠聯品牌、充電器外觀圖和名稱,字體采用經典綠色配色。

           

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    背面印有產品四大特點標識、參數和商家信息。

           

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    包裝內含充電器和產品保修卡。

           

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    充電器采用PC材質白色外殼,背面高光亮面處理,邊角過渡圓潤,使用手感好。

           

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    腰身一面印有UGREEN品牌logo。

           

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    充電器輸入端為平直切面設計,可以很好貼合排插、墻插,使用十分穩定。

           

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    輸入端外殼上印有充電器參數

    型號:CD272

    輸入:100-240V~50/60HZ 0.8A

    輸出:5V3A、9V3A、12V2.75A、15V2.2A、20V1.65A、3.3-11V3A

    輸出總功率:33W Max

    制造商:深圳市雅晶源科技有限公司

    監制商:深圳市綠聯科技股份有限公司

    產品已經通過了3C認證。

           

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    配備可折疊國標插腳,外出攜帶方便。

           

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    頂面配有單USB-C接口,白色膠芯。

           

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    測得機身高度為39.66mm。

           

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    寬度為32.54mm。

           

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    厚度為31.54mm。

           

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    拿在手上的直觀感受,十分小巧。

           

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    凈重約為52g。

           

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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、QC4.0、QC4+、AFC、FCP、SCP、PD3.0、PPS快充協議。

           

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    此外PDO報文顯示C口還具備5V3A、9V3A、12V2.75A、15V2.2A、20V1.65A五組固定電壓檔位,以及3.3-11V3A一組PPS電壓檔位。


    二、綠聯30W氮化鎵充電器拆解

           

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    將輸入端外殼拆開取出PCBA模塊。

           

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    PCBA模塊采用兩塊小板組合焊接設計,L型結構,電容、變壓器等打膠加固,輸出濾波固態電容外套黃色絕緣膠套。

           

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    側邊小板背面貼有導熱墊,右邊區域打膠幫助芯片散熱。

           

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    充電器初級次級間設有黑色塑料殼絕緣隔離。

           

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    將硅膠清理干凈,通過觀察發現充電器采用高頻QR開關電源架構,協議芯片控制輸出電壓,下面我們從輸入端開始一一了解各器件的信息。

           

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    輸入端兩側焊接金屬片,接觸式通電,另外可以看到有延時保險絲、共模電感、工字電感以及兩顆高壓濾波電解電容。

           

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    側邊小板背面有開關電源主控芯片和氮化鎵功率開關管。

           

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    將小板拆下,正面還有NTC浪涌抑制電阻和變壓器。

           

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    延時保險絲來自LB藍寶,規格為2A 250V。

           

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    共模電感雙線繞制,用于濾除EMI干擾。

           

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    NTC浪涌抑制電阻用于抑制上電浪涌電流。

           

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    工字電感外套熱縮管保護。

           

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    兩顆高壓濾波電解電容來自CapXon豐賓,規格均為400V 27μF。充電頭網了解到,豐賓電容還被華為、綠聯、ANKER、小米、vivo、惠普等知名品牌的百余款快充產品采用。

           

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    開關電源主控芯片為南芯SC3021D,支持170KHz GaN直驅,專為30W氮化鎵充電器設計,在該方案下可采用ATQ17/15繞線式變壓器,極具性價比。

           

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    據了解,南芯SC3021x滿足各類高頻QR快充需求,采用專有的GaN直驅設計,省去外置驅動器或者分立驅動器件;集成分段式供電模式,單繞組供電,無需復雜的供電電路;內置高壓啟動及交流輸入Brown In/Out功能,集成了X-cap放電功能。

     

    充電頭網拆解了解到,南芯快充芯片可應于充電器、車充、移動電源、儲能電源等產品,此前已被安克PowerHouse II 400戶外電源、羽博300W便攜式儲能電源、三星45W PD快充車充、紫米20號200W PD快充移動電源、紫米65W 2C1A桌面PD快充、安克Nano 20W PD快充充電器數十款產品采用,品質獲得客戶高度認可。

           

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    氮化鎵功率芯片采用英諾賽科INN650DA04,耐壓650V,導阻480mΩ(max),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資料信息。

     

    INN650DA04是InnoGaN系列第二代新品,此前已被古石科技迷你30W氮化鎵快充、科訊迷你33W快充氮化鎵、REMAX 30W氮化鎵快充、努比亞30W氮化鎵方糖快充、睿元實業33W 1A1C氮化鎵快充等數十款30W快充產品采用,芯片質量獲得市場認可。

           

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    變壓器特寫,頂部貼有信息標簽。

           

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    另一塊小板背面有整流橋、光耦、同步整流管、協議芯片以及輸出VBUS開關管。

           

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    正面次級側設有貼片Y電容和同步整流控制器,固態濾波電容已被拆掉。

           

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    DBF410整流橋特寫。

           

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    EL 1018光耦,用于初級次級通信,反饋輸出電壓。

           

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

     

    特銳祥專注于被動元器件的研發、生產及銷售,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用,為客戶提供更多的解決方案。

           

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    充電頭網了解到,特銳祥貼片Y電容除了被貝爾金、安克、QCY、聲麗、麥多多、OPPO、聯想、努比亞、倍思、海陸通、第一衛等品牌的數十款快充產品使用,此外還被伊戈爾40W LED驅動電源、長虹42英寸智能網絡電視42P3F內置電源、卓飛航45W氮化鎵超快墻充等產品使用,性能獲得客戶一致認可。

           

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    同步整流控制器采用南芯半導體SC3503,這是一顆自適應開通檢測和快速關斷同步整流控制器,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,具有超低的靜態電流,支持多種工作模式,支持高側和低側同步整流,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用。

           

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    南芯SC3503資料信息。

     

    充電頭網拆解了解到,該芯片已經被威源新能30W 1A1C氮化鎵快充、古石科技迷你30W氮化鎵快充、科訊迷你33W氮化鎵快充、意象65W氮化鎵充電器、努比亞30W氮化鎵快充、華科生65W 2C1A氮化鎵快充充電器采用。

           

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    次級同步整流MOS管,絲印66940,來自AOS萬代。

           

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    輸出濾波固態電容來自綠寶石,規格為25V 680μF。

           

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    協議芯片采用南芯SC2151A,該芯片已經獲得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快充協議的控制器,內部集成反饋環路,支持最新的Type-C和PD3.0標準,同時還支持使用DP/DM接口的專有快充協議,適用于各類適配器應用。

           

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

     

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

           

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    輸出VBUS開關管特寫,絲印R03N041AP。

           

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    USB-C母座特寫,過孔焊接。

           

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    全部拆解完畢,來張全家福。

     

    充電頭網拆解總結


    綠聯30W氮化鎵快充機身光滑邊角圓潤,使用手感好。充電器整體體積小巧且配備折疊插腳,不僅滿足用戶對迷你充的喜好,同時十分便攜。此外支持QC、AFC、FCP、SCP、PD3.0、PPS多個快充協議,而且具備15V和20V高壓檔位,不僅可以滿足iPhone 13全系列機型快充,還沒給平板以及部分筆電充電,性能強悍實用。


    充電頭網通過拆解了解到,充電器采用兩塊小PCB板組合焊接,L型結構設計,電容、變壓器等器件打膠加固,電容套有絕緣膠套,初次級間設有隔離板,做工可靠。


    此外充電器采用業內知名廠商南芯半導體SC3021D+SC3503+SC2151A全套快充方案,采用英諾賽科INN650DA04二代氮化鎵功率器件,萬代同步整流管。豐賓電解電容和綠寶石固態電容進行輸入輸出濾波,用料依舊扎實。


    充電頭網還拆解過綠聯雷電3多功能擴展塢、綠聯20000mAh 45W雙向快充移動電源、綠聯10000mAh磁吸無線充移動電源、綠聯40W雙C口快充車充等其它類型配件,歡迎查閱。


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