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    拆解報告:圖拉斯迷你30W氮化鎵充電器

    2022-01-04

    蘋果iPhone 13新機發布后,由于部分機型充電功率上限提升到了27W,由于大量新機用戶的需求,30W迷你充市場火了,為此TORRAS圖拉斯推出了一款30W小冰塊充電器,給消費者多一個選擇。

     

    充電頭網了解到,這款充電器之所以做得如此小巧,是采用了被稱為黑科技的氮化鎵技術,而核心方案則是采用南芯半導體的SC3021D+SC3503。下面我們就對這款充電器進行詳細拆解,看看內部具體如何設計。

     

    此前充電頭網還拆解過圖拉斯迷你20W PD快充充電器、圖拉斯65W 2C1A多口快充桌面插座等產品,歡迎查閱。

     

    一、圖拉斯迷你30W氮化鎵快充外觀

     

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    包裝盒整體為橙色基調,正面印有產品名稱——圖拉斯小冰塊充電器,十分顯眼。

     

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    背面印有產品參數信息。

     

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    包裝內含充電器、說明書和卡通卡片。

     

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    充電器采用遠峰藍配色,腰身外殼磨砂,頂面高光亮面處理,邊角過渡圓潤。

     

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    機身正面印有TORRAS品牌logo。

     

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    充電器配備固定式國標插腳。

     

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    輸入端外殼上印有充電器參數

    型號:CDRA34A

    輸入:100-240V~50/60HZ 1A

    輸出:5V3A、9V3A、15V2A、20V1.5A

    最大輸出功率:30W

    品牌商:深圳市圖拉斯科技有限公司

    制造商:深圳市坤興科技有限公司

    充電器已經通過了CCC認證和VI級能效認證。

     

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    頂面中心設有單USB-C接口,橘紅色膠芯。

     

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    測得充電器機身高度為39.23mm。

     

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    寬度為34.35mm。

     

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    厚度為36.9mm。

     

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    和蘋果30W充電器對比,體積優勢明顯。

     

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    充電器拿在手上的直觀感受。

     

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    凈重約為60g。

     

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    使用ChargerLAB POWER-Z KT002測得USB-C口僅支持PD3.0快充協議。

     

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    此外PDO報文顯示C口具備5V3A、9V3A、15V2A、20V1.5A四組固定電壓檔位。

     

    二、圖拉斯迷你30W氮化鎵快充拆解

     

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    拆開外殼,輸入端設有隔離板并且打膠。

     

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    模塊由三塊小板相互垂直焊接組成,結構十分穩定。

     

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    變壓器和電容等器件打膠加固,此外和輸出端小板間設有隔離板絕緣。

     

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    底部小板背面貼有導熱墊。

     

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    測得模塊長度為35.2mm。

     

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    寬度為25.36mm。

     

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    厚度為31.15mm。

     

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    將模塊拆分開,主板上設有輸入輸出濾波電容、工字電感、主控芯片供電電容、變壓器等器件。

     

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    板子次級側還有同步整流控制器和整流管。

     

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    主板背面設有開關電源主控芯片、氮化鎵功率管、光耦以及貼片Y電容。

     

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    側邊小板正面設有延時保險絲、共模電感以及NTC浪涌抑制電阻。

     

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    背面設有整流橋。

     

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    延時保險絲來自于東莞市貝特電子科技股份有限公司,2A 250V。

     

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    共模電感雙線繞制,底部還墊有小板絕緣,用于濾除EMI干擾。

     

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    NTC浪涌抑制電阻特寫,用于抑制上電浪涌電流。

     

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    整流橋采用深圳市沃爾德實業有限公司的WRABS20M,這顆軟橋通過較軟的恢復曲線,比較平滑的關斷特性,可以降低二極管結電容達到非常少的諧波振蕩產生的效果。

     

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    沃爾德 WRABS20M 資料信息。

     

    充電頭網拆解了解到,沃爾德的軟橋還被摩米士100W 2A2C氮化鎵快充、努比亞1A1C 45W氘鋒氮化鎵快速充電器、公牛65W PD快充插座、麥多多2C1A 65W氮化鎵充電器、鴻達順65W 氮化鎵充電器、OPPO 50W餅干氮化鎵快充、ROCK 65W氮化鎵充電器等多款快充產品采用,產品性能獲得客戶一致認可。

     

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    工字電感外套絕緣管。

     

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    兩顆高壓濾波電解電容來自綠寶石,規格均為400V 27μF。

     

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    主控芯片供電電容特寫,規格為50V 10μF。

     

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    開關電源主控芯片為南芯SC3021D,支持170KHz GaN直驅,專為無需X-Cap放電功能的30W氮化鎵等充電器而設計,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,其中SC3021C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。

     

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    EL 1019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,TMY1102M,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,該芯片已經被綠聯65W氮化鎵快充插座、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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    同步整流管采用華潤微SM080N10L2,NMOS,耐壓100V,DFN5x6封裝。

     

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    輸出濾波固態電容特寫,規格為25V 680μF。

     

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    輸出端小板上設有輸出濾波固態電容、協議芯片和輸出VBUS開關管。

     

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    第二顆輸出濾波固態電容來自綠寶石,規格為25V 100μF。

     

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    協議芯片來自英飛凌,型號CYPD3172PB。

     

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    輸出VBUS開關管特寫,絲印3406。

     

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    USB-C母座特寫。

     

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    全部拆解完畢,來張全家福。

     

    充電頭網拆解總結

     

    圖拉斯這款30W氮化鎵迷你充邊角過渡圓潤,使用不硌手。機身十分小巧,加上采用遠峰藍配色,整體也好看。充電器支持純PD3.0快充協議,具備5V3A、9V3A、15V2A、20V1.5A四組電壓檔位,不只完美適配iPhone 13系列手機,對支持PD快充的設備有很好的兼容性。

     

    充電頭網通過拆解了解到,充電器采用三塊小PCB板相互垂直焊接,結構十分穩定。采用了南芯SC3021D+SC3503高頻QR開關電源方案,英諾賽科INN650DA04二代氮化鎵功率器件,這套方案已量產并應用在很多大品牌的迷你充產品上,性能質量得到市場驗證,獲得客戶一致認可。


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